CN110989535B - 一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法。所述方法能够基于加工次序发生变动的工序识别出所有关联的工序，处理工序生产时间的延后与机器占用情况之间的冲突，并且优化生产顺序变动后的生产计划。现有的生产计划调整方法主要关注物料装配与工序执行的协调，并未涉及加工次序变动的情况，导致调度人员需要手动完成生产计划的调整，计算繁琐耗时且出错率高。本发明提出了生产计划的动态调整方法，在保证生产计划正确可行的前提下自动完成繁琐的计算，并且避免加工次序变动后生产计划的时间跨度急剧增大，同时遵循尽可能保持原计划部署的原则，便于加工次序的后续变动。

Description

一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法
技术领域
本发明涉及制造业的生产计划排程技术领域，具体涉及一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法。
背景技术
生产计划对于制造类企业的生产效率有直接且重要的影响。目前已有不少技术聚焦于生产计划的自动生成，例如处理物料供应与工序执行的关系。但是实际环境环境中约束繁多，通用的方法未必能够完全适用于差异化的车间生产问题，因此自动生成的生产计划需要允许现场调度人员进行调整。由于工序间的依赖关系以及机器的占用属性，即使是单个工序加工顺序的变动也会涉及繁琐的计算，导致生产计划调整的效率低下。如何自动识别并处理关联工序的变动从而实现生产计划的动态调整是制造业的排程技术领域亟待解决的问题。
现有的排产方法(饶运清,戚得众,李文学,饶付伟.一种用于金属结构件下料与加工排产集成优化方法:中国,CN104570997B[P].2017-08-11.王文智,李琳,何心芹,黄秀,高阳,王彬彬,张莎莎,王广超,万云飞.一种精益生产高级计划排产系统及方法:中国,CN107767068A[P].2018-03-06.何林春,冯武堂,刘盛强,喻道远,安进,张三强,张国军,李峥峰,李苏珂,聂卫东,舒彪,邵新宇,黄刚.一种汽车整车生产计划动态自动排产系统:中国,CN101823519B[P].2011-06-29.)主要关注如何基于生产资料和生产任务信息制定工序的执行计划，包括解决物料装配与工序执行的协调问题(韩业海.一种生产排程方法及自动排程系统:中国,CN105160439A[P].2019-03-01.)，部分专利提出了响应需求变动的生产计划调整方法(罗涛,高峰霞.生产计划调整方法和装置:中国,CN102073931A[P].2011-05-25.龚桃荣,李德智,石坤,陈宋宋,董明宇,卜凡鹏,潘明明,高赐威,郭旭歆,王国彬,安静.一种考虑需求响应的生产计划调整方法及系统:中国，CN110390443A[P].2019-10-29.)，但并未涉及加工次序变动情况下生产计划的调整。在实际生产场景中，调度人员常常需要手动完成加工次序变动情况下生产计划的调整，计算繁琐耗时并且容易出错。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法，首先基于加工次序发生变动的工序依照树状结构识别出所有关联的工序，并重新计算工序的可加工时间，接着处理工序生产时间的延后与机器占用情况之间的冲突，之后在生产顺序变动后的生产计划的基础上，根据尽可能保持原生产计划部署的原则调整部分工序的生产时间，最后输出动态调整后的生产计划。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法，包括以下步骤：
S1、识别所有加工次序延后的工序并全部加入到开始加工时间可能被调整的工序集合H中；
S2、对于集合H中的每个工序，其开始加工时间依赖于所属任务前一工序的结束时间以及所分配机台前一工序的结束时间，根据此依赖关系重新计算最早开始加工时间作为该工序的新开始加工时间，从集合H中删去该工序；如果该工序的新开始加工时间大于原开始加工时间，则将开始加工时间因此受到影响的工序加入到集合H中；
S3、重复步骤S2直至集合H为空集；
S4、用矩阵K表示各个机台所加工的所有工序的依赖关系状态，其中开始加工时间不受所属同一任务的前一工序的依赖关系影响的工序在矩阵K中的对应项标记为0；
S5、按照特定顺序遍历矩阵K，对于矩阵K中标记为0的项，如果在对应工序的开始加工时间之前存在跨度不小于对应工序的加工时间的可用生产时段，则调整该工序的开始加工时间，对应项标记为1，并将对应工序所属任务的下一个工序的对应项标记为0；否则仅将对应项标记为1；
S6、重复步骤S5直至矩阵K中不存在标记为0的项；
S7、企业制造执行系统(MES)载入调整后的生产计划，依据生产计划执行后续的工序。
进一步地，步骤S2中，所述开始加工时间受到影响的工序包括开始加工时间变动的工序所分配机台的下一个工序以及开始加工时间变动的工序所属任务中的下一个工序。
进一步地，步骤S4中，矩阵K的行表示机台，按机台编号依次排列；矩阵K的列表示机台上处理的工序，按工序的加工次序依次排列；矩阵K的规模等于机台数量乘以各个机台所处理工序的最大数量。
进一步地，步骤S4中，对于矩阵的K每一行，若项的下标超过对应机台处理工序的数量，则标记为-1；对于开始加工时间不受与所属任务前一工序的依赖关系影响的工序，矩阵K中对应项标记为0，否则对应项标记为1。
进一步地，步骤S5中，特定顺序指任意包括所有工序且分配到同一机台的工序按加工次序排列的遍历顺序。
进一步地，步骤S5中，所述工序开始加工时间的调整是指将该工序调整到在此可用生产时段之前完成加工的最后一个工序之后执行。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1)本发明能无遗漏地识别出因加工次序变动而受到连带影响的所有工序，根据机台的占用情况和变动后的加工次序重新计算并确定可行的加工时间，在保证生产计划正确可行的前提下自动完成繁琐的计算。
2)本发明能对部分工序的加工时间调整之后的生产计划进行优化，提高机器的使用效率，避免加工次序变动后生产计划的时间跨度急剧增大。
3)本发明在优化生产顺序变动后的生产计划时，遵循尽可能保持原计划部署的原则，便于加工次序的后续变动。
附图说明
图1是本发明一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明的具体实施进行描述，但本发明的实施不限于此。
实施例：
一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、识别所有加工次序延后的工序并全部加入到开始加工时间可能被调整的工序集合H中；
S2、对于集合H中的每个工序，其开始加工时间依赖于所属任务前一工序的结束时间以及所分配机台前一工序的结束时间，根据此依赖关系重新计算最早开始加工时间作为该工序的新开始加工时间，从集合H中删去该工序；如果该工序的新开始加工时间大于原开始加工时间，则将开始加工时间因此受到影响的工序加入到集合H中；
所述开始加工时间受到影响的工序包括开始加工时间变动的工序所分配机台的下一个工序以及开始加工时间变动的工序所属任务中的下一个工序。
S3、重复步骤S2直至集合H为空集；
S4、用矩阵K表示各个机台所加工的所有工序的依赖关系状态，其中开始加工时间不受所属同一任务的前一工序的依赖关系影响的工序在矩阵K中的对应项标记为0；
矩阵K的行表示机台，按机台编号依次排列；矩阵K的列表示机台上处理的工序，按工序的加工次序依次排列；矩阵K的规模等于机台数量m乘以各个机台所处理工序的最大数量max{nj|1≤j≤m}。
本实施例中，矩阵K如下所示：
Figure BDA0002329317650000051
对于矩阵的K第j行(1≤j≤m)，若项的下标超过对应机台处理工序的数量nj，则标记为-1；对于开始加工时间不受与所属任务前一工序的依赖关系影响的工序，矩阵K中对应项标记为0，否则对应项标记为1。
S5、按照特定顺序遍历矩阵K，对于矩阵K中标记为0的项，如果在对应工序的开始加工时间之前存在跨度不小于对应工序的加工时间的可用生产时段，则调整该工序的开始加工时间，对应项标记为1，并将对应工序所属任务的下一个工序的对应项标记为0；否则仅将对应项标记为1；
特定顺序指任意包括所有工序且分配到同一机台的工序按加工次序排列的遍历顺序。
所述工序开始加工时间的调整是指将该工序调整到在此可用生产时段之前完成加工的最后一个工序之后执行。
S6、重复步骤S5直至矩阵K中不存在标记为0的项；
S7、企业制造执行系统(MES)换用调整后的生产计划，依据生产计划执行后续的工序。

Claims (3)

1.一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、识别所有加工次序延后的工序并全部加入到开始加工时间可能被调整的工序集合H中；
S2、对于集合H中的每个工序，其开始加工时间依赖于所属任务前一工序的结束时间以及所分配机台前一工序的结束时间，根据此依赖关系重新计算最早开始加工时间作为该工序的新开始加工时间，从集合H中删去该工序；如果该工序的新开始加工时间大于原开始加工时间，则将开始加工时间因此受到影响的工序加入到集合H中；所述开始加工时间受到影响的工序包括开始加工时间变动的工序所分配机台的下一个工序以及开始加工时间变动的工序所属任务中的下一个工序；
S3、重复步骤S2直至集合H为空集；
S4、用矩阵K表示各个机台所加工的所有工序的依赖关系状态，其中开始加工时间不受所属同一任务前一工序的依赖关系影响的工序在矩阵K中的对应项标记为0；矩阵K的行表示机台，按机台编号依次排列；矩阵K的列表示机台上处理的工序，按工序的加工次序依次排列；矩阵K的规模等于机台数量乘以各个机台所处理工序的最大数量；对于矩阵的K每一行，若项的下标超过对应机台处理工序的数量，则标记为-1；对于开始加工时间不受与所属任务前一工序的依赖关系影响的工序，矩阵K中对应项标记为0，否则对应项标记为1；
S5、按照特定顺序遍历矩阵K，对于矩阵K中标记为0的项，如果在对应工序的开始加工时间之前存在跨度不小于对应工序的加工时间的可用生产时段，则调整该工序的开始加工时间，对应项标记为1，并将对应工序所属任务的下一个工序的对应项标记为0；否则仅将对应项标记为1；
S6、重复步骤S5直至矩阵K中不存在标记为0的项；
S7、企业制造执行系统（MES）载入调整后的生产计划，依据生产计划执行后续的工序。
2.根据权利要求1中所述的一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法，其特征在于，步骤S5中，特定顺序指任意包括所有工序且分配到同一机台的工序按加工次序排列的遍历顺序。
3.根据权利要求1中所述的一种应对加工次序变动的生产计划动态调整方法，其特征在于，步骤S5中，工序开始加工时间的调整是指将该工序调整到在此可用生产时段之前完成加工的最后一个工序之后执行。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4866628A (en) * 1987-12-18 1989-09-12 International Business Machines Corp. Automated production dispatch system with feedback control
CN101794147A (zh) * 2010-02-25 2010-08-04 北京理工大学 一种基于扰动事件驱动的车间作业动态调度方法
CN104049612A (zh) * 2014-06-19 2014-09-17 清华大学 基于分布估计的加工车间调度方法
CN106528929B (zh) * 2016-09-30 2019-05-17 南京航空航天大学 一种基于动态加工元—建模树矩阵的中间工序模型动态显示及轻量化存储方法
CN108508853A (zh) * 2018-03-13 2018-09-07 济南大学 基于改进扩展移动瓶颈算法求解产品综合调度问题的方法
CN109445282A (zh) * 2018-11-07 2019-03-08 北京航空航天大学 一种面向基础元器件加工工艺的优化调度方法
CN110084462B (zh) * 2019-01-25 2023-05-05 安庆师范大学 一种基于故障rgv智能二道工序加工调度方法

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