CN112859782B - 基于工业互联网的飞织机群动态调度方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于工业互联网的飞织机群动态调度方法。所述方法通过工业互联网将飞织机群连接到MES系统，通过MES系统动态调度和控制所有飞织机的任务调度，是制鞋行业个性化定制、柔性生产、智能制造的基础；MES系统可以设置飞织机群的名称、工艺特点，能够根据互联网订单自动给飞织机群下发工单；飞织机根据MES下达指令和更新工艺文件，并实时向MES系统反馈工作状态，如是否处于闲置状态、排产等待时间等。本方法能够动态调度飞织机群的排产量，使飞织机群高效率地适应制鞋行业个性化订单要求，实现了制鞋行业大规模个性化的产量适配，降低了人力成本，提高了个性化定制的生产效率，具有明显的经济效益。

Description

基于工业互联网的飞织机群动态调度方法

技术领域

本申请涉及制鞋产线生产技术领域，特别是涉及一种基于工业互联网的飞织机群动态调度方法。

背景技术

飞织机一般用来纺织鞋面，一般操作方法是工程师通过电脑设计好工艺参数后，将工艺参数文件通过U盘等方式写入飞织机中，飞织机根据写入的工艺文件按照既定程序纺织出各种各样的鞋面。当需要更改工艺文件时，需要工程师用过U盘手动更新文件。通常，一台飞织机的任务更改需要通过人工用优盘插入飞织机中，再通过手动进行调配。

在大规模摸柔性和个性化定制制鞋产线中，一个飞织机群包含数十台飞织机，数十种工艺。基于互联网上的不间断订单，每双鞋的款式、鞋码都不同，可能一个订单就需要一种新的工艺文件，也需要按照计划排产。如果采用人工更新的飞织机群的工艺文件和人工调度排产量，将是一件非常耗时耗力的工作，效率比较低下，还容易带来错误。特别是在制鞋行业进行个性化定制和柔性生产时，需要对飞织机群的生产调度进行统一管理和实时监控，不宜再采用人工调度。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够通过生产执行系统(Manufacturing Execution System，简称：MES)动态调度飞织机群进行工作的基于工业互联网的飞织机群动态调度方法。

一种基于工业互联网的飞织机群动态调度方法，所述方法包括：

将飞织机群通过工业互联网接入制鞋工厂的MES系统；所述MES系统下达指令给所述飞织机群，所述飞织机群根据所述指令工作。

根据预设的排产量和所述飞织机群中各个飞织机的性能，在所述MES系统中设定所述飞织机群中飞织机执行的款式，得到MES系统设置。

根据所述MES系统设置，摆放符合要求的针织线。

获取所述飞织机群的初始工作状态；工作状态包括：机器机械故障、缺线故障、排产等待时间和闲置。

根据所述初始工作状态、飞织机群中的机台编号以及所述飞织机群中飞织机执行的款式，以闲置优先、排产等待时间短优先为依据，得到飞织机群初始动态排序。

当所述MES系统接收到工业互联网下发的订单时，根据所述飞织机群初始动态排序和所述订单，将所述订单自动下发给所述飞织机群中所述飞织机群初始动态排序靠前的飞织机。

所述飞织机根据所述订单更新与所述订单相关鞋码的工艺文件。

所述飞织机根据所述工艺文件生产鞋面，生产过程中所述MES系统接收所述飞织机反馈的中间工作状态，根据所述中间工作状态更新所述初始动态排序。

所述飞织机完成所述订单后，所述MES系统接收所述飞织机反馈的最终工作状态，所述MES系统通知取件系统取走鞋面，所述飞织机任务结束。

根据所述最终工作状态更新所述飞织机群初始动态排序，等待MES系统下发新的订单。

在其中一个实施例中，根据所述初始工作状态、飞织机群中的机台编号以及所述飞织机群中飞织机执行的款式，以闲置优先、排产等待时间短优先为依据，得到飞织机群初始动态排序，包括：

根据所述工作状态的类别将所述飞织机群中的单台飞织机分为闲置飞织机、有排产计划的飞织机和故障飞织机；所述故障飞织机不参与动态排序。

所述飞织机群中飞织机执行的款式相同飞织机列为同一类，在同一类中并以闲置优先、排产等待时间短优先为依据进行动态排序。

将所述飞织机群中飞织机执行的款式相同飞织机列为同一类，在同一类中并以闲置优先、排产等待时间短优先为依据进行动态排序。

如果所述飞织机群中同一类所述闲置飞织机为一台时，按照闲置优先的原则进行动态排序，得到第一闲置飞织机初始动态排序。

如果所述飞织机群中同一类所述闲置飞织机多余一台时，对所述闲置飞织机按照根据所述机台编号的顺序进行编号，得到第二闲置飞织机初始动态排序。

如果所述飞织机群中同一类中单台飞织机的所述排产等待时间各不相同，根据飞织机群中的所述机台编号的顺序进行编号，得到第一有排产计划的飞织机初始动态排序。

如果所述飞织机群中同一类单台飞织机的所述排产等待时间相同的飞织机多余一台时，根据所述机台编号顺序进行编号，得到第二有排产计划的飞织机初始动态排序。

根据所述第一闲置飞织机初始动态排序、所述第二闲置飞织机初始动态排序、第一有排产计划的飞织机初始动态排序以及第二有排产计划的飞织机初始动态排序，得到所述飞织机群中同一类飞织机的初始动态排序。

根据所述飞织机群中每一类的所述飞织机初始动态排序，得到飞织机群初始动态排序。

在其中一个实施例中，所述动态调度方法还包括当所述MES系统接收到工业互联网下发的订单时，依照飞织机群的工作状态，操作人员手动将所述订单指定下发给所述飞织机群中的其中一台飞织机。

在其中一个实施例中，所述飞织机根据所述订单更新与所述订单相关鞋码的工艺文件，包括：所述飞织机根据所述订单更新与所述订单相关鞋码的工艺文件，或者所述MES系统根据相关鞋码更新工艺文件。

在其中一个实施例中，将飞织机群通过工业互联网接入制鞋工厂的MES系统；所述MES系统下达指令给所述飞织机群，所述飞织机群根据所述指令工作，包括：将飞织机群通过工业互联网接入制鞋工厂的MES系统；所述MES系统将开机指令和工艺更新指令下达给所述飞织机群中的所有飞织机，所述飞织机根据所述指令工作。

在其中一个实施例中，根据预设的排产量和所述飞织机群中各个飞织机的性能，在所述MES系统中对所述飞织机群进行设定，得到MES系统设置，包括：在所述MES系统中设置所述飞织机群中各飞织机的适应款式和每个款式的所需时间，得到飞织机群设置信息；

根据预设的排产量和飞织机群设置信息，在所述MES系统中对所述飞织机群进行设定，得到MES系统设置。

上述基于工业互联网的飞织机群动态调度方法，通过工业互联网将飞织机群连接到MES系统，通过MES系统动态调度和控制所有飞织机的任务调度，是制鞋行业个性化定制、柔性生产、智能制造的基础；MES系统可以设置飞织机群的名称、工艺特点，能够根据互联网订单自动给飞织机群下发工单；飞织机根据MES下达指令和更新工艺文件，并实时向MES系统反馈工作状态，如是否处于闲置状态、排产等待时间等。本方法能够动态调度飞织机群的排产量，使飞织机群高效率地适应制鞋行业个性化订单要求，实现了制鞋行业大规模个性化的产量适配，降低了人力成本，提高了个性化定制的生产效率，具有明显的经济效益。

附图说明

图1为一个实施例中基于工业互联网的飞织机群动态调度方法的应用场景图；

图2为一个实施例中基于工业互联网的飞织机群动态调度方法的流程示意图；

图3为一个实施例中飞织机群初始动态排序原则示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的基于工业互联网的飞织机群动态调度方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，飞织机群100通过工业互联网接入MES系统102，飞织机群100和MES系统通过工业互联网进行通信。其中，飞织机群100中单台飞织机可以通过工业互联网和人工更新工艺文件。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于工业互联网的飞织机群动态调度方法，以该方法应用于图1中的飞织机群和MES系统组成系统为例进行说明，包括以下步骤：

步骤200，将飞织机群通过工业互联网接入制鞋工厂的MES系统；MES系统下达指令给飞织机群，飞织机群根据指令工作。

飞织机群包括多个飞织机，飞织机能够通过工业互联网或人工更新工艺文件。

MES系统将开机指令和工艺更新等指令下达给所有飞织机，飞织机根据MES系统指令工作。

步骤202，根据预设的排产量和飞织机群中各个飞织机的性能，在MES系统中设定飞织机群中飞织机执行的款式，得到MES系统设置。

在MES系统中，按照预设的排产量，结合飞织机群中飞织机实际能完成的款式，设定好每个飞织机可执行的款式，同时预设好每款鞋面的生产所需时间，得到MES系统设置。

例如，飞织机群中包括飞织机A1-A7、飞织机B1-B7、飞织机C1-C7以及飞织机D1-D7，其中飞织机A1-A7可以生产黑色款，飞织机B1-B7可以生产黑白款式，飞织机C1-C7可以生产红色款式，飞织机D1-D7可以生产粉色款式，在MES系统中根据每个飞织机能执行的款式对每个飞织机执行的款式进行设置，同时预设好每款鞋面的生产所需时间。

步骤204，根据MES系统设置，摆放符合要求的针织线。

飞织机群根据MES系统设置，摆放符合要求的针织线，例如纺织黑色款的飞织机，摆放黑色针织线。

步骤206，获取飞织机群的初始工作状态；工作状态包括：机器机械故障、缺线故障、排产等待时间和闲置。

排产等待时间是飞织机完成当前订单还需要的时间。

闲置是飞织机完成当前订单，处于闲置状态。

飞织机群中的飞织机通过工业互联网实施上传工作状态到MES系统中。

飞织机群的工作状态即为飞织机群中每个飞织机的工作状态，工作状态包括：机器机械故障、缺线故障、排产等待时间和闲置。

步骤208，根据初始工作状态、飞织机群中的机台编号以及飞织机群中飞织机执行的款式，以闲置优先、排产等待时间短优先为依据，得到飞织机群初始动态排序。

飞织机群初始动态排序的原则是：飞织机群中执行相同款式的飞织机，按照飞织机的工作状态，闲置状态的飞织机优先排序，当有多台闲置状态的飞织机时，飞织机群中机台编号靠前的飞织机排序在前。接着根据排产等待时间对有排产计划的飞织机进行排序，排产等待时间短的有排产计划的飞织机优先排序，当有多台排产等待时间相同的有排产计划的飞织机时，按照飞织机群中机台编号靠前的有排产计划的飞织机排序在前。

例如MES系统接到黑色款订单，能够接黑色款的订单是A1-A7飞织机，系统先在A1-A7中列出闲置的能够工作的飞织机，按照序号安排。如果所有飞织机都有排产计划，按照排产等待时间，优先派给等待时间短的飞织机。当存在等待时间相同的飞织机时，优先派给编号靠前的飞织机。

步骤210，当MES系统接收到工业互联网下发的订单时，根据飞织机群初始动态排序和订单，将订单自动下发给飞织机群中飞织机群初始动态排序靠前的飞织机。

制鞋工厂的MES系统接到互联网上下发的订单，依照飞织机群的工作状态，操作人员可以通过一键生成将订单自动下发给飞织机群。自动下发订单以飞织机群初始动态排序为依据进行的，优先派给飞织机群初始动态排序靠前的飞织机。

步骤212，飞织机根据订单更新与订单相关鞋码的工艺文件。

飞织机接到MES系统的订单，调用相关鞋码的工艺文件。如发来40码鞋面的订单，飞织机就调用40码的工艺文件。

步骤214，飞织机根据工艺文件生产鞋面，生产过程中MES系统接收飞织机反馈的中间工作状态，根据中间工作状态更新初始动态排序。

飞织机根据工艺文件生产鞋面，生产过程中及时反馈生产状态，这些状态包含机器机械故障、缺线故障、排产等待时间、已完成闲置等。

步骤216，飞织机完成订单后，MES系统接收飞织机反馈的最终工作状态，MES系统通知取件系统取走鞋面，飞织机任务结束；根据最终工作状态更新飞织机群初始动态排序，等待MES系统下发新的订单。

单台飞织机完成一个鞋面飞织任务后，MES系统通知取件系统取走鞋面，至此完成一个飞织任务的循环。飞织机反馈闲置状态给MES系统，等待MES系统下发新的订单。

飞织机在工作过程中，实时反馈工作状态，一个订单完成后，及时反馈给MES，提醒系统及时取件。

上述基于工业互联网的飞织机群动态调度方法，通过工业互联网将飞织机群连接到MES系统，通过MES系统动态调度和控制所有飞织机的任务调度，是制鞋行业个性化定制、柔性生产、智能制造的基础；MES系统可以设置飞织机群的名称、工艺特点，能够根据互联网订单自动给飞织机群下发工单；飞织机根据MES下达指令和更新工艺文件，并实时向MES系统反馈工作状态，如是否处于闲置状态、排产等待时间等。本方法能够动态调度飞织机群的排产量，使飞织机群高效率地适应制鞋行业个性化订单要求，实现了制鞋行业大规模个性化的产量适配，降低了人力成本，提高了个性化定制的生产效率，具有明显的经济效益。

在一个实施例中，步骤208还包括，将飞织机群中飞织机执行的款式相同飞织机列为同一类，在同一类中并以闲置优先、排产等待时间短优先为依据进行动态排序；如果飞织机群中同一类闲置飞织机为一台时，按照闲置优先的原则进行动态排序，得到第一闲置飞织机初始动态排序；如果飞织机群中同一类闲置飞织机多余一台时，对闲置飞织机按照根据机台编号的顺序进行编号，得到第二闲置飞织机初始动态排序；如果飞织机群中同一类中单台飞织机的排产等待时间各不相同，根据飞织机群中的机台编号的顺序进行编号，得到第一有排产计划的飞织机初始动态排序；如果飞织机群中同一类单台飞织机的排产等待时间相同的飞织机多余一台时，根据机台编号顺序进行编号，得到第二有排产计划的飞织机初始动态排序；根据第一闲置飞织机初始动态排序、第二闲置飞织机初始动态排序、第一有排产计划的飞织机初始动态排序以及第二有排产计划的飞织机初始动态排序，得到飞织机群中同一类飞织机初始动态排序；根据飞织机群中每一类的飞织机初始动态排序，得到飞织机群初始动态排序。

飞织机群初始动态排序原则如图3所示，排序原则是闲置优先，排产等待时间短优先。

例如MES系统接到黑色款订单，能够接黑色款的订单是A1-A7飞织机，系统先在A1-A7中列出闲置的能够工作的飞织机，按照序号安排。如果所有飞织机都有排产计划，按照还需要等待时间，优先派给等待时间短的飞织机。当存在等待时间相同的飞织机时，优先派给编号靠前的飞织机。

在一个实施例中，动态调度方法还包括当MES系统接收到工业互联网下发的订单时，依照飞织机群的工作状态，操作人员手动将订单指定下发给飞织机群中的其中一台飞织机。

MES系统根据互联网订单，依照飞织机群的工作状态，操作人员可以通过一键生成将订单自动下发给飞织机群或手动调度方式向飞织机群下发订单。操作人员，也可以手动将订单指定下发某个飞织机。

在一个实施例中，步骤212还包括，飞织机根据订单更新与订单相关鞋码的工艺文件，或者MES系统根据相关鞋码更新工艺文件。

飞织机接到MES系统的订单，调用相关鞋码的工艺文件。例如MES系统发来40码鞋面的订单，飞织机就调用40码的工艺文件，或者MES系统根据相关鞋码直接更新工艺文件。

在一个实施例中，步骤200还包括，将飞织机群通过工业互联网接入制鞋工厂的MES系统。MES系统将开机指令和工艺更新指令下达给飞织机群中的所有飞织机，飞织机根据指令工作。

在一个实施例中，步骤202还包括，在MES系统中设置飞织机群中各飞织机的适应款式和每个款式的所需时间，得到飞织机群设置信息。

根据预设的排产量和飞织机群设置信息，在MES系统中对飞织机群进行设定，得到MES系统设置。

应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种基于工业互联网的飞织机群动态调度方法，其特征在于，所述方法包括：

将飞织机群通过工业互联网接入制鞋工厂的MES系统；所述MES系统下达指令给所述飞织机群，所述飞织机群根据所述指令工作；

根据预设的排产量和所述飞织机群中各个飞织机的性能，在所述MES系统中设定飞织机群中飞织机执行的款式，得到MES系统设置；

根据所述MES系统设置，摆放符合要求的针织线；

获取所述飞织机群的初始工作状态；所述初始工作状态包括：机器机械故障、缺线故障、排产等待时间和闲置；

根据所述初始工作状态、飞织机群中的机台编号以及所述飞织机群中飞织机执行的款式，以闲置优先、排产等待时间短优先为依据，得到飞织机群初始动态排序；

当所述MES系统接收到工业互联网下发的订单时，根据所述飞织机群初始动态排序和所述订单，将所述订单自动下发给所述飞织机群中所述飞织机群初始动态排序靠前的飞织机；

所述飞织机根据所述订单更新与所述订单相关鞋码的工艺文件；

所述飞织机根据所述工艺文件生产鞋面，生产过程中所述MES系统接收所述飞织机反馈的中间工作状态，根据所述中间工作状态更新所述初始动态排序；

所述飞织机完成所述订单后，所述MES系统接收所述飞织机反馈的最终工作状态，所述MES系统通知取件系统取走鞋面，所述飞织机任务结束；

根据所述最终工作状态更新所述飞织机群初始动态排序，等待MES系统下发新的订单；

其中，根据所述初始工作状态、飞织机群中的机台编号以及所述飞织机群中飞织机执行的款式，以闲置优先、排产等待时间短优先为依据，得到飞织机群初始动态排序，步骤包括：

根据所述工作状态的类别将所述飞织机群中的单台飞织机分为闲置飞织机、有排产计划的飞织机和故障飞织机；所述故障飞织机不参与动态排序；

将所述飞织机群中飞织机执行的款式相同飞织机列为同一类，在同一类中并以闲置优先、排产等待时间短优先为依据进行动态排序；

如果所述飞织机群中同一类所述闲置飞织机为一台时，按照闲置优先的原则进行动态排序，得到第一闲置飞织机初始动态排序；

如果所述飞织机群中同一类所述闲置飞织机多余一台时，对所述闲置飞织机按照根据所述机台编号的顺序进行编号，得到第二闲置飞织机初始动态排序；

如果所述飞织机群中同一类中单台飞织机的所述排产等待时间各不相同，根据飞织机群中的所述机台编号的顺序进行编号，得到第一有排产计划的飞织机初始动态排序；

如果所述飞织机群中同一类单台飞织机的所述排产等待时间相同的飞织机多余一台时，根据所述机台编号顺序进行编号，得到第二有排产计划的飞织机初始动态排序；

根据所述第一闲置飞织机初始动态排序、所述第二闲置飞织机初始动态排序、第一有排产计划的飞织机初始动态排序以及第二有排产计划的飞织机初始动态排序，得到所述飞织机群中同一类飞织机初始动态排序；

根据所述飞织机群中每一类所述飞织机初始动态排序，得到飞织机群初始动态排序。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括当所述MES系统接收到工业互联网下发的订单时，依照飞织机群的工作状态，操作人员手动将所述订单指定下发给所述飞织机群中的其中一台飞织机。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞织机根据所述订单更新与所述订单相关鞋码的工艺文件，包括：

所述飞织机根据所述订单更新与所述订单相关鞋码的工艺文件，或者所述MES系统根据相关鞋码更新工艺文件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将飞织机群通过工业互联网接入制鞋工厂的MES系统；所述MES系统下达指令给所述飞织机群，所述飞织机群根据所述指令工作，包括：

将飞织机群通过工业互联网接入制鞋工厂的MES系统；所述MES系统将开机指令和工艺更新指令下达给所述飞织机群中的所有飞织机，所述飞织机根据所述指令工作。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设的排产量和所述飞织机群中各个飞织机的性能，在所述MES系统中对所述飞织机群进行设定，得到MES系统设置，包括：

在所述MES系统中设置所述飞织机群中各飞织机的适应款式和每个款式的所需时间，得到飞织机群设置信息；

根据预设的排产量和飞织机群设置信息，在所述MES系统中对所述飞织机群进行设定，得到MES系统设置。

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