CN113581709A - 一种胎胚输送智能调度系统及调度方法 - Google Patents

一种胎胚输送智能调度系统及调度方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种轮胎生产物料输送控制技术领域，尤其是一种胎胚输送智能调度系统及调度方法。一种胎胚输送智能调度系统及调度方法，使用胎胚输送智能调度系统，还包括交互接口模块、入库调度模块、立体库存放调度模块、空盘调度模块及出库调度模块，交互接口模块与制造执行系统MES数据交互。本发明减少胎胚从缓存支线到入库主线后堵胎入库困难；解决空盘从入库主线到缓存支线分配不合理，降低成型停机率；实现成型胎胚直接输送至硫化，减少堆垛机出入库负荷；实现多个库区出入库互通互联，提高立体库利用率和输送效率；实现立体库存放工艺化存放，规则可维护，延长胎胚存放期，提升质量。

Description

一种胎胚输送智能调度系统及调度方法
技术领域
本发明涉及一种轮胎生产物料输送控制技术领域，尤其是一种胎胚输送智能调度系统及调度方法。
背景技术
传统技术中，轮胎各阶段物料存储采用平库存放、输送采用人工或拖车等方式；随着自动化物流线及立体仓库的技术发展及推广，轮胎行业也逐渐推广应用起来，大大降低劳动强度，提高了生产效率。但实际应用中受到空间限制、为了提高生产效率等原因，会出现建立多个巷道、多个立体库区等，因此在输送存储中要协调好各个巷道、库区及输送线的任务分配，否则就会出现“高配低效”现象。
中国专利文献中，公开号为“CN108501419A”、发明名称为“轮胎全过程智能制造全新模式”，其中有成型自动化生产控制部分、硫化自动化生产控制部分、胚胎控制系统、胚胎传送系统等，各个子系统通过MES进行数据交互，不能实现胎胚输送集中调度。
中国专利文献中，公开号为“CN107599462A”、发明名称为“胎胚自动称量、自动贴条码、自动输送、自动存储方法”，胎胚从成型产出到胎胚库入库存储、胎胚出库到硫化实现了自动化，同时还有胎胚空托盘返流输送线。但在成型机支线放胎进主线及主线放空盘进支线时通过定时扫描方式，遇到停机或者产量大时易出现主线拥堵入库缓慢、支线缺少空盘成型机停产等现象；同时胎胚先进立体库再从立体库出库到硫化增加堆垛机的工作负荷。
中国专利文献中，公开号为“CN211970603U”、发明名称为“一种成型车间胎胚输送系统”，根据轮胎硫化生产工艺实现胎胚出库自动化，且满足胎胚硫化工艺高效的需求。但是存储过程中无法实现部分特殊规格需要存放到指定货位，只能按照预定规则分配入库，无法维护更改入库规则。
发明内容
本发明旨在针对上述问题，提出一种可以实现胎胚输送集中调度方法，有效提高胎胚输送效率的胎胚输送智能调度系统及调度方法。
本发明的技术方案在于：
（一）本发明提出一种胎胚输送智能调度系统。
一种胎胚输送智能调度系统，包括：
成型机组：包括B线成型机组及C线成型机组；
硫化机组：包括南区硫化机组及北区硫化机组；
立体库：北区立体库存放区A库以及南区立体库存放区B库；立体库均设有入库站台及入库口，出库站台及出库口，分别为A库入库站台、A库入库口、B库入库站台及B库入库口；
入库主线及出库主线：入库主线B线及入库主线C线，北区立体库存放区A库出库主线及南区立体库存放区B库出库主线；
其中， 北区立体库存放区A库一端依次通过A库入库站台、A库入库口、入库主线B线连通B线成型机组，一端依次通过A库出库站台、A库出库口、A库出库主线连通北区硫化机组；南区立体库存放区B库一端依次通过B库入库站台、B库入库口、入库主线C线连通C线成型机组，一端依次B库出库站台、B库出库口、B库出库主线连通南区硫化机组；
还包括：入库主线B线及入库主线C线之间设有入库互通线，北区立体库存放区A库出库主线及南区立体库存放区B库出库主线之间设有出库互通线。
（二）本发明提出一种胎胚输送智能调度方法。
一种胎胚输送智能调度方法，使用如上胎胚输送智能调度系统，还包括交互接口模块、入库调度模块、立体库存放调度模块及出库调度模块，交互接口模块与制造执行系统MES数据交互；具体调度过程为：
（1）通过交互接口模块排定生产设备的优先级
交互接口模块从制造执行系统MES获取当前系统内成型机组的生产情况进而计算出产出节拍，并得到产出节拍排序；
根据各个成型机距离入库口的距离对产出节拍排序进行微调获得最终成型机组中成型机的优先级；
（2）入库调度模块
胎胚装入空盘，并提升至缓存支线；
若缓存支线缓存容量达到40%-80%，则根据当前缓存支线中缓存数量和步骤（1）中生成的成型机的优先级将缓存支线的胎胚成组合流入入库主线；当缓存支线容量高于80%，调整此缓存支线优先级最高，优先放胎；
入库主线在所有缓存支线合流入入库主线后至入库前，通过扫盘建立入库队列；
入库队列中若存在当前需要出库的规格胎胚，则下达出库任务，待胎胚到达入库口时直接安排出库；
（3）立体库存放调度模块
将立体库的货位分层分区，根据存放工艺的要求不同设定存放规则，在胎胚到达入库口时按照存放规则智能分配；
（4）出库调度模块
出库调度模块接收硫化机组的单机群控系统的要料信号后根据立体库的存储情况确定是否生成要料拉动请求以及对已经生成的要料拉动任务排序后再进行出库任务；
根据硫化机的生产节拍计算下次开模时间；
根据每条缓存支线的缓存数量、立体库中的存储情况，以避开入库主线高负荷输送为原则微调要料拉动任务排序，根据微调后的要料拉动任务排序查询立体库中的存储情况，以确定是否有预警期及入库队列是否有直通胎胚，按照先进先出、成对优先、任务均衡的出库原则生成出库任务。
优选地，还包括空盘调度模块；胎胚送至硫化机后空托盘合流至空盘返回线，以空盘返回线上空盘的数目确定空盘是否入库以及是否需要出库；空盘返回线根据成型机优先级和产出节拍智能分配空盘到对应成型机。
待胎胚到达入库口时直接安排出库的具体过程为：即当胎胚到达入库口时直接转入直通物流线；若无直通物流线，则通过入库站台处的堆垛机或者提升机转运至出库站台，实现胎胚从入库线到出库线的输送。
硫化机排产时对库存进行存储分配，当一种规格胎胚存在于两个及以上库区对应的硫化机时，根据硫化机排产数量及产出实时状态智能按比例分配对应库区，实现跨库区灵活安排生产。
所述出库调度模块在生成出库任务时优先调用本库区对应库存，本库区对应库存不足时通过出库互通线实现跨库区出库。
所述产出节拍的排序原则为：
以产出节拍最小排在前，产出节拍最大排在后，容差时间2min；
根据各个成型机距离入库口的距离对产出节拍排序进行微调的原则为：
在每一组的容差时间范围内，将成型机距离入库口的最近的成型机调整至最后，将成型机距离入库口的最原的成型机调整至最前；
对产出节拍超过15min的成型机的优先级直接调整至最后。
在建立入库队列时，还包括位于入库口最近的缓存支线合流到入库主线的后方2个托盘位置处设有的读写器。
还包括直通物流线出现故障时，将直通物流线上的胎胚输送至入库站台，进而通过堆垛机或者提升机垂直输送至出库站台。
本发明的技术效果在于：
1、减少胎胚从缓存支线到入库主线后堵胎入库困难；
2、解决空盘从入库主线到缓存支线分配不合理，降低成型停机率；
3、实现成型胎胚直接输送至硫化，减少堆垛机出入库负荷；
4、实现多个库区出入库互通互联，提高立体库利用率和输送效率；
5、实现立体库存放工艺化存放，规则可维护，延长胎胚存放期，提升质量。
附图说明
图1为本发明一种胎胚输送智能调度系统的结构示意图。
图2为本发明一种胎胚输送智能调度系统的流程示意图。
附图标记：1、C线成型机组；2、B线成型机组；3、南区硫化机组；4、北区硫化机组；5、南区立体库存放区B库；6、北区立体库存放区A库；7、入库主线C线；8、入库主线B线；9、读写器；10、B库入库站台；11、B库入库口；12、入库互通线；13、A库入库站台；14、A库入库口；15、出库互通线；16、直通物流线；17、B库出库站台；18、A库出库站台；19、空盘返回线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1-一种胎胚输送智能调度系统
如图1所示，一种胎胚输送智能调度系统，包括：
成型机组：包括B线成型机组2及C线成型机组1；
硫化机组：包括南区硫化机组3及北区硫化机组4；
立体库：北区立体库存放区A库6以及南区立体库存放区B库5；立体库均设有入库站台及入库口，出库站台及出库口，分别为A库入库站台13、A库入库口14、B库入库站台10及B库入库口11；
入库主线及出库主线：入库主线B线8及入库主线C线7，北区立体库存放区A库6出库主线及南区立体库存放区B库5出库主线；
其中， 北区立体库存放区A库6一端依次通过A库入库站台13、A库入库口14、入库主线B线8连通B线成型机组2，一端依次通过A库出库站台18、A库出库口、A库出库主线连通北区硫化机组4；南区立体库存放区B库5一端依次通过B库入库站台10、B库入库口11、入库主线C线7连通C线成型机组1，一端依次B库出库站台17、B库出库口、B库出库主线连通南区硫化机组3；
还包括：入库主线B线8及入库主线C线7之间设有入库互通线12，北区立体库存放区A库6出库主线及南区立体库存放区B库5出库主线之间设有出库互通线15。
实施例2
一种胎胚输送智能调度方法，使用如上胎胚输送智能调度系统，还包括交互接口模块、入库调度模块、立体库存放调度模块及出库调度模块，交互接口模块与制造执行系统MES数据交互；具体调度过程为：
（1）通过交互接口模块排定生产设备的优先级
交互接口模块从制造执行系统MES获取当前系统内成型机组的生产情况进而计算出产出节拍，并得到产出节拍排序；
根据各个成型机距离入库口的距离对产出节拍排序进行微调获得最终成型机组中成型机的优先级；
（2）入库调度模块
胎胚装入空盘，并提升至缓存支线；
若缓存支线缓存容量达到40%-80%，则根据当前缓存支线中缓存数量和步骤（1）中生成的成型机的优先级将缓存支线的胎胚成组合流入入库主线；当缓存支线容量高于80%，调整此支线优先级最高，优先放胎；
入库主线在所有缓存支线合流入入库主线后至入库前，通过扫盘建立入库队列；
入库队列中若存在当前需要出库的规格胎胚，则下达出库任务，待胎胚到达入库口时直接安排出库；
（3）立体库存放调度模块
将立体库的货位分层分区，根据存放工艺的要求不同设定存放规则，在胎胚到达入库口时按照存放规则智能分配；
（4）出库调度模块
出库调度模块接收硫化机组的单机群控系统的要料信号后根据立体库的存储情况确定是否生成要料拉动请求以及对已经生成的要料拉动任务排序后再进行出库任务；
根据硫化机的生产节拍计算下次开模时间；
根据每条缓存支线的缓存数量、立体库中的存储情况，以避开入库主线高负荷输送为原则微调要料拉动任务排序，根据微调后的要料拉动任务排序查询立体库中的存储情况，以确定是否有预警期及入库队列是否有直通胎胚，按照先进先出、成对优先、任务均衡的出库原则生成出库任务。
实施例3
还包括空盘调度模块；胎胚送至硫化机后空托盘合流至空盘返回线19，以空盘返回线19上空盘的数目确定空盘是否入库以及是否需要出库；空盘返回线19根据成型机优先级和产出节拍智能分配空盘到对应成型机。
实施例4
一种胎胚输送智能调度方法，使用如上胎胚输送智能调度系统，还包括交互接口模块、入库调度模块、立体库存放调度模块、空盘调度模块及出库调度模块，交互接口模块与制造执行系统MES数据交互；具体调度过程为：
（1）通过交互接口模块排定生产设备的优先级
交互接口模块从制造执行系统MES获取当前系统内24台成型机的生产情况（包括胎胚规格、产出条码、产出时间等）进而计算出产出节拍，对24台成型机进行排序，得到产出节拍排序；
产出节拍的排序原则为：以产出节拍最小排在前，产出节拍最大排在后，容差时间2min。 根据各个成型机距离入库口的距离对产出节拍排序进行微调获得最终成型机组中成型机的优先级；
微调原则为：在每一组容差时间范围内，将成型机距离入库口的最近的成型机调整至最后，将成型机距离入库口的最原的成型机调整至最前；
对产出节拍超过15min的成型机的优先级直接调整至最后；
（2）入库调度模块
入库调度制度包括：缓存支线到入库主线合流制度、直通制度及互通制度；
1、缓存支线到入库主线合流调度
胎胚装入空盘，并提升至缓存支线；缓存支线最大容量为10条；
若缓存支线缓存容量达到40%-80%，则根据当前缓存支线中缓存数量和步骤（1）中生成的成型机的优先级将缓存支线的胎胚成组合流入入库主线；当缓存支线容量高于80%，调整此支线优先级最高，优先放胎；
入库主线在所有缓存支线合流入入库主线后至入库前，通过扫盘建立入库队列；
在建立入库队列时，还包括位于入库口最近的缓存支线合流到入库主线的后方2个托盘位置处设有的读写器9；
2、直通调度
入库队列中若存在当前需要出库的规格胎胚，则下达出库任务，待胎胚到达入库口时直接安排出库；具体过程为：即当胎胚到达入库口时直接转入直通物流线16；若无直通物流线16，则通过入库站台处的堆垛机或者提升机转运至出库站台，实现胎胚从入库线到出库线的输送；
更进一步地，直通物流线16出现故障时，将直通物流线16上的胎胚输送至入库站台，进而通过堆垛机或者提升机垂直输送至出库站台；
3、互通调度
硫化机排产时对库存进行存储分配，当一种规格胎胚存在于两个及以上库区对应的硫化机时，根据硫化机排产数量及产出实时状态智能按比例分配对应库区，实现跨库区灵活安排生产。例如：根据当前入库队列中的规格对应的硫化机不在当前对应的库区或者有两个对应库区，按硫化机产出数量的比例分别互通到另一个库区，如入库主线C线7入库队列中589T规格胎胚在北区硫化机组4有1台硫化机、南区硫化机组3有2台硫化机生产，那么此规格在到达入库主线C线7的入库口时有三分之一的胎胚互通的入库主线B线8的入库口；
（3）立体库存放调度模块
将立体库的货位分层分区，根据存放工艺的要求不同设定存放规则，在胎胚到达入库口时按照存放规则智能分配；
根据可维护的特殊规格存放规则智能生成满足存放要求的货位，可以根据温度、湿度、光照等划分货架为多层次区域货架，根据特殊规格的存放工艺维护相应区域货架存放即可，如无内胎的胎胚对温度波动要求比较严格，受屋顶温度波动影响较大不能存放到顶层的3层货架，可维护此规格到1-9层货架存放；还有强光区与弱光区等可以根据库存情况来定义划分，实现可维护胎胚存放工艺；
（4）空盘调度模块
胎胚送至硫化机后空托盘合流至空盘返回线19，以空盘返回线19上空盘的数目确定空盘是否入库以及是否需要出库；空盘返回线19根据成型机优先级和产出节拍智能分配空盘到对应成型机；
在本实施例中，空盘返回线19空托盘数量上限设定为300个，下限设定为80个，缓存支线空托盘缓存数为6个，当空盘返回线19空托盘超过300个时空托盘从空盘返回线19进入立体库进行入库，当空托盘数量小于80个时从立体库出库返回至空盘返回线19；同时当缓存支线上的空托盘数目小于6个时按照优先级分配空托盘从入库主线到缓存支线，从而实现空托盘的智能调度分配，保证成型生产；
（5）出库调度模块
通过交互接口模块获取硫化机当前生产规格、单胎硫化时间、当前在产机台等信息；
出库调度模块接收硫化机组的单机群控系统的要料信号后根据立体库的存储情况确定是否生成要料拉动请求以及对已经生成的要料拉动任务排序后再进行出库任务；
根据硫化机的生产节拍计算下次开模时间；最先开模的优先输送；
根据每条缓存支线的缓存数量、立体库中的存储情况，以避开入库主线高负荷输送为原则微调要料拉动任务排序，根据微调后的要料拉动任务排序查询立体库中的存储情况，以确定是否有预警期及入库队列是否有直通胎胚，按照先进先出、成对优先、任务均衡的出库原则生成出库任务；每条缓存支线的缓存数量是根据缓存支线长度设定，缓存支线最少的设定为6组任务，缓存支线最短的设定为3组任务；
更进一步地，出库调度模块在生成出库任务时优先调用本库区对应库存，本库区对应库存不足时通过出库互通线15实现跨库区出库，同时通过互通出库任务不超过2个。

Claims (9)

1.一种胎胚输送智能调度系统，其特征在于：包括：
成型机组：包括B线成型机组(2)及C线成型机组(1)；
硫化机组：包括南区硫化机组(3)及北区硫化机组(4)；
立体库：北区立体库存放区A库(6)以及南区立体库存放区B库(5)；立体库均设有入库站台及入库口，出库站台及出库口，分别为A库入库站台(13)、A库入库口(14)、B库入库站台(10)及B库入库口(11)；
入库主线及出库主线：入库主线B线(8)及入库主线C线(7)，北区立体库存放区A库(6)出库主线及南区立体库存放区B库(5)出库主线；
其中， 北区立体库存放区A库(6)一端依次通过A库入库站台(13)、A库入库口(14)、入库主线B线(8)连通B线成型机组(2)，一端依次通过A库出库站台(18)、A库出库口、A库出库主线连通北区硫化机组(4)；南区立体库存放区B库(5)一端依次通过B库入库站台(10)、B库入库口(11)、入库主线C线(7)连通C线成型机组(1)，一端依次B库出库站台(17)、B库出库口、B库出库主线连通南区硫化机组(3)；
还包括：入库主线B线(8)及入库主线C线(7)之间设有入库互通线(12)，北区立体库存放区A库(6)出库主线及南区立体库存放区B库(5)出库主线之间设有出库互通线(15)。
2.一种胎胚输送智能调度方法，其特征在于：使用如上权利要求1所述胎胚输送智能调度系统，还包括交互接口模块、入库调度模块、立体库存放调度模块及出库调度模块，交互接口模块与制造执行系统MES数据交互；具体调度过程为：
（1）通过交互接口模块排定生产设备的优先级
交互接口模块从制造执行系统MES获取当前系统内成型机组的生产情况进而计算出产出节拍，并得到产出节拍排序；
根据各个成型机距离入库口的距离对产出节拍排序进行微调获得最终成型机组中成型机的优先级；
（2）入库调度模块
胎胚装入空盘，并提升至缓存支线；
若缓存支线缓存容量达到40%-80%，则根据当前缓存支线中缓存数量和步骤（1）中生成的成型机的优先级将缓存支线的胎胚成组合流入入库主线；当缓存支线容量高于80%，调整此缓存支线优先级最高，优先放胎；
入库主线在所有缓存支线合流入入库主线后至入库前，通过扫盘建立入库队列； 入库队列中若存在当前需要出库的规格胎胚，则下达出库任务，待胎胚到达入库口时直接安排出库； （3）立体库存放调度模块
将立体库的货位分层分区，根据存放工艺的要求不同设定存放规则，在胎胚到达入库口时按照存放规则智能分配；
（4）出库调度模块
出库调度模块接收硫化机组的单机群控系统的要料信号后根据立体库的存储情况确定是否生成要料拉动请求以及对已经生成的要料拉动任务排序后再进行出库任务；
根据硫化机的生产节拍计算下次开模时间；
根据每条缓存支线的缓存数量、立体库中的存储情况，以避开入库主线高负荷输送为原则微调要料拉动任务排序，根据微调后的要料拉动任务排序查询立体库中的存储情况，以确定是否有预警期及入库队列是否有直通胎胚，按照先进先出、成对优先、任务均衡的出库原则生成出库任务。
3.根据权利要求2所述胎胚输送智能调度方法，其特征在于：还包括空盘调度模块；
胎胚送至硫化机后空托盘合流至空盘返回线(19)，以空盘返回线(19)上空盘的数目确定空盘是否入库以及是否需要出库；空盘返回线(19)根据成型机优先级和产出节拍智能分配空盘到对应成型机。
4.根据权利要求3所述胎胚输送智能调度方法，其特征在于：待胎胚到达入库口时直接安排出库的具体过程为：即当胎胚到达入库口时直接转入直通物流线(16)；若无直通物流线(16)，则通过入库站台处的堆垛机或者提升机转运至出库站台，实现胎胚从入库线到出库线的输送。
5.根据权利要求4所述胎胚输送智能调度方法，其特征在于：还包括：硫化机排产时对库存进行存储分配，当一种规格胎胚存在于两个及以上库区对应的硫化机时，根据硫化机排产数量及产出实时状态智能按比例分配对应库区，实现跨库区灵活安排生产。
6.根据权利要求5所述胎胚输送智能调度方法，其特征在于：所述出库调度模块在生成出库任务时优先调用本库区对应库存，本库区对应库存不足时通过出库互通线(15)实现跨库区出库。
7.根据权利要求6所述胎胚输送智能调度方法，其特征在于：
所述产出节拍的排序原则为：
以产出节拍最小排在前，产出节拍最大排在后，容差时间2min；
根据各个成型机距离入库口的距离对产出节拍排序进行微调的原则为：
在每一组的容差时间范围内，将成型机距离入库口的最近的成型机调整至最后，将成型机距离入库口的最原的成型机调整至最前； 对产出节拍超过15min的成型机的优先级直接调整至最后。
8.根据权利要求7所述胎胚输送智能调度方法，其特征在于：还包括：在建立入库队列时，还包括位于入库口最近的缓存支线合流到入库主线的后方2个托盘位置处设有的读写器(9)。
9.根据权利要求8所述胎胚输送智能调度方法，其特征在于：还包括直通物流线(16)出现故障时，将直通物流线(16)上的胎胚输送至入库站台，进而通过堆垛机或者提升机垂直输送至出库站台。
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