CN116224936B - 一种集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，包括以下步骤：步骤S1、预先设定产品工艺规划和建立柔性装配作业车间任务的投放模型；步骤S2、集成工艺规划与投放模型；步骤S3、对工艺规划与投放模型进行投放控制，获得投放控制层；步骤S4、根据投放控制层进行作业分派，获得作业分派层；步骤S5、判断作业分派层的零件是否完成所有工序，是，则执行步骤S6；否，则进行生产推进；步骤S6、根据作业分派层进行共享决策，获得共享决策层；步骤S7、判断共享决策层的生产时段是否结束，是，则结束进程；否，则进行生产推进。本发明将任务投放、工艺规划、零件共享一体化考量，车间生产控制效果好，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及动态柔性装配作业车间生产控制技术领域，尤其涉及一种集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法。
背景技术
目前，柔性制造设备可以满足个性化定制的多样化需求，据不完全统计，通过柔性化生产设备/单元生产的制成品占所有成品的75％。集成商通常需要在同项目地并行加工同类订单，此外不同项目地订单也存在通用非标零部件的场景需求，所以整线定制的非标零部件产品具有多品种小批量的生产特征，集成商制造部门需要按照总装计划的目标协同时间将非标零部件产出并配送项目现场。集成商引进了多能化的加工设备提高生产效率并满足差异化非标零部件的加工需求，多工艺柔性的特征也为生产资源的合理分配带来了更多的挑战。
在实际生产执行项目非标件的生产计划时，事先制定的全局计划通常面临多种动态因素以致无法完全按照预期执行。制造车间外部动态因素主要来源于项目计划层的需求变更：新项目的启动会产生非标件生产需求，又如总装项目计划变更导致非标件需求时间提前；制造车间内部动态因素包括生产资源相关和任务相关等干扰源，资源层扰动主要指设备在特定时段内不可用，任务层扰动既包括因生产备料、操作人员不及时就位所导致的工序无法按时开工，又包括整线定制的差异化工艺需求和经验依赖性所导致的返修比例骤增。实际生产多源扰动使得柔性装配作业车间关联任务生产进度无法仅凭上层计划实现生产进度协同，生产执行层需要在承接上层计划的基础上，根据实际工况灵活快速地调整工艺路径规划与作业排序结果，以实现非标件产品下属关联零部件生产进度的动态协同。
非标件制造车间中相同产品的零部件存在配套性关系，不同产品也存在可以相互共享的通用件，加上非标件制造车间多层次加工柔性的特点，其生产过程管控可以抽象为考虑零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制问题(Dynamic Flexible Assembly JobShop Control with Part Sharing,DFAJSCPS)。整线定制行业的淡旺季需求变化会引发非标件制造车间的生产负荷剧烈波动，车间决策者不仅需要在高负载运行时段内为差异化生产工艺的零部件制定工艺规划，还需兼顾关联零部件在不同决策阶段的进度一致性，以缓解装配缺件等进度不协调的问题。DFAJSCPS通常被分解成几个相互耦合的子决策问题，工艺规划与零件共享等决策先要被动式地配合生产进度来制定，再通过车间决策者经验式协调，这种传统生产调度方法容易引发生产进度不协调问题。
然而，上述的柔性装配作业车间生产控制单一，生产控制效果差，成本高，生产效率低，适用范围小。
发明内容
针对以上相关技术的不足，本发明提出一种集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，用以解决现有柔性装配作业车间生产生产控制单一，生产控制效果差，成本高，生产效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，包括以下步骤：
步骤S1、预先设定产品工艺规划和建立柔性装配作业车间任务的投放模型；
步骤S2、集成所述工艺规划与所述投放模型；
步骤S3、对所述工艺规划与所述投放模型进行投放控制，获得投放控制层；
步骤S4、根据所述投放控制层进行作业分派，获得作业分派层；
步骤S5、判断所述作业分派层的零件是否完成所有工序，是，则执行步骤S6；否，则进行生产推进；
步骤S6、根据所述作业分派层进行共享决策，获得共享决策层；
步骤S7、判断所述共享决策层的生产时段是否结束，是，则结束进程；否，则进行所述生产推进。
优选的，所述步骤S1的所述产品工艺规划包括：产品装配结构、任务工艺路径以及产品加工进度。
优选的，所述步骤S3具体包括以下步骤：
步骤S31、对所述任务工艺路径进行任务池排序决策和优先级排序；
步骤S32、根据所述任务池排序决策和所述优先级排序分别获得投放选择决策和工艺路径选择；
步骤S33、根据所述投放选择决策和所述工艺路径选择获得投放任务集合；
步骤S34、根据所述投放任务集合制定所述工艺规划。
优选的，所述步骤S4具体包括以下步骤：
步骤S41、将任务按照所述工艺路径进入下一工作站的生产队列；
步骤S42、设备完成加工工序，触发作业分派决策；
步骤S43、选择加工优先级最高的任务上机生产；
步骤S44、通过所述设备释放产能，并更新加工队列。
优选的，所述步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S61、进入半成品库存区等待；
步骤S62、判断产品所有关联任务是否完工，是，则执行产品装配；否，则执行步骤S63；
步骤S63、执行零件共享决策，更新生产进度，并进行所述执行产品装配。
优选的，所述步骤S7的所述生产推进包括：交期变更、随机返修及设备不可用。
优选的，所述步骤S3中，所述投放控制层包括准时形投放控制、负荷均衡型投放控制、饥饿避免型连续投放控制及紧急任务型连续投放控制。
优选的，所述准时性投放控制具体包括步骤：
输入待投放任务集合Ju及任务工艺路径信息；
获得投放任务集合Jr；
按工艺路径选择规则为任务j的工艺路径集合Pj设定路径优先级；其中，所述任务j选择优先级最高的工艺路径；
如果所述任务j的PRT小于下一个投放决策时刻，则去除任务集合Ju；
当所述任务j停留在所述待投放任务集合Ju直到下一个投放决策时刻，结束流程。
优选的，所述饥饿避免型连续投放控制具体包括步骤：
输入待投放任务集合Ju,和饥饿工作中心w’；
获得连续性投入到工作中心w’队列的任务j；
根据所述任务池排序规则为待投放任务设置投放优先级；
按工艺路径选择规则为任务j的工艺路径集合Pj设定路径优先级；
所述任务j按照工艺路径p投放到车间w’待加工队列；
完成并结束流程。
与相关技术相比，本发明通过预先设定产品工艺规划和建立柔性装配作业车间任务的投放模型；集成所述工艺规划与所述投放模型；对所述工艺规划与所述投放模型进行投放控制，获得投放控制层；根据所述投放控制层进行作业分派，获得作业分派层；判断所述作业分派层的零件是否完成所有工序，是，则根据所述作业分派层进行共享决策，获得共享决策层；否，则进行生产推进；判断所述共享决策层的生产时段是否结束，是，则结束进程；否，则进行所述生产推进。这样使得STPT工艺路径选择规则在与负荷均衡型投放控制方法进行集成化决策时，可以获得较好的生产性能指标。STPT规则相比LMLG规则更可以提升生产控制方法的抗扰动性能，因为STPT类生产控制方法随扰动强度增加，性能劣化幅度相对较小。本发明所设计的改进型负荷均衡型投放控制方法相比准时性投放等方法更适应DFAJSCPS问题。分析其原因一方面在于改进型投放控制方法将工艺规划集成到投放决策中，提升了任务通过多层次工艺柔性被及时投放到车间生产的概率；另一方面负荷均衡性投放控制通过将车间整体负荷控制在期望的水平范围内，有利于提升任务完工时间可预见性，从而更便于获悉关联任务之间的进度差异并制定进度协同策略。将零件共享策略集成到生产控制方法中可以进一步提高其进度协同性，而不同装配关联强度的产品从零件共享策略中的性能获益程度也各有不同，零件共享策略对零件数量多的产品生产进度协同性的效果提升要明显高于零件数量较少的产品。
附图说明
下面结合附图详细说明本发明。通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：
图1为本发明集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法的流程图；
图2为本发明集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法的整体流程图；
图3为本发明工艺路径类型1的示意图；
图4为本发明工艺路径类型2的示意图；
图5为本发明工艺路径类型3的示意图；
图6为本发明工艺路径类型4的示意图；
图7为本发明工艺路径类型5的示意图；
图8为本发明IMM投放方法产品拖期率指标的示意图；
图9为本发明IMM投放方法平均生产周期指标的示意图；
图10为本发明IMM方法下各零件共享策略产品拖期率指标的示意图；
图11为本发明IMM方法下各零件共享策略平均生产周期指标的示意图；
图12为本发明MSLAR方法下各零件共享策略产品拖期率指标的示意图；
图13为本发明MSLAR方法下各零件共享策略平均生产周期指标的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
在此记载的具体实施方式/实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本发明的保护范围之内。
实施例一
请参见附图1-13所示，本发明提供一种集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，包括以下步骤：
步骤S1、预先设定产品工艺规划和建立柔性装配作业车间任务的投放模型。
步骤S2、集成所述工艺规划与所述投放模型。
其中，本发明的核心在于集成产品工艺规划与投放模型(Integrated ProcessPlanning and Release,IPPR)，先将新到达的任务缓存于车间前置任务池中，再通过IPPR模型将任务有序投放，一方面可以保证车间在制任务生产免受外部干扰的冲击，另一方面通过将车间生产负荷限制在一个合理的水平，使得各生产资源前的加工队列变得短而可控。与传统全局计划需要明确各机台的最优加工序列相比，IPPR仅需要确定投放任务及其工艺路径，给后续反应式控制留下了更大的决策空间。零件投放至车间后，通过作业分派规则执行生产阶段的控制决策，待零件完成所有工序后进入装配阶段，执行零件共享决策并等待关联任务齐套。
步骤S3、对所述工艺规划与所述投放模型进行投放控制，获得投放控制层。
其中，投放机制是区分不同投放控制方法的一个重要标准，BIL(BackwardInfinite Loading)方法是典型的准时性投放控制方法，通过式(4.7)交货期无限产能倒推任务的计划投放时间(Planned Release Time,PRT)，其中PSTTk表示任务工艺路径中第k道工序所在工作中心的预计通过时间。BIL以等周期滚动的方式触发投放决策，将PRT落在投放周期内的零件予以投放，进而保证任务被投放至车间生产的准时性。
负荷型投放控制方法通过PRT赋予任务被考虑投放的优先级顺序，并设计不同类型的负荷计量方式评估任务对车间负荷均衡性产生影响，实现投放及时性与负荷均衡性的权衡。负荷型周期投放在BIL方法的基础上为车间的生产资源都设置了一个负荷上界(Workload Norm,WN)，当且仅当任务对其工艺路径上的各资源所产生的负荷贡献均满足式(4.8)才允许投放，表示任务对工艺路径上第k道工序设备m所产生的负荷贡献。Oosterman将任务对当前生产加工队列产生的直接负荷与上游未完工工序的间接负荷进行整合，从而提出如式(4.9)所示的改进负荷贡献计算方式。
另一个区分投放控制方法的重要维度就在于投放触发机制，上述的BIL和负荷型周期投放方法都是等周期触发。考虑到任务负荷贡献估算的精确程度有限，投放周期内工作中心可能会因为任务负荷估算偏高，从而导致工作中心提前饥饿。周期触发的投放控制方法又无法及时补充工作中心的直接负荷，导致工作中心机器空闲并造成产能浪费。连续型投放控制方法利用了连续型触发机制，即每当有新任务到达车间或有设备空闲时触发投放决策，但这仍然无法完全解决工作中心提前饥饿的问题。为此，Glassey设计了饥饿避免的连续投放(Starvation Avoidance Release,SAR)触发机制以进一步提升设备生产效率与及时投放性，SAR机制无需顾及投放控制的负荷均衡性，将工艺路径上首工序的可用资源为饥饿工作中心的任务强制投放。通过将SAR机制嵌入到负荷型周期投放方法中，提出了周期与连续混合触发的LUMS COR投放控制方法(Lancaster UniversityManagement School Corrected Order Release)，通过与SLAR(Superfluous LoadAvoidance Release)等经典投放控制方法比较，验证了LUMS COR投放控制方法的有效性；Fernandes等在连续型投放方法中嵌入SAR机制以克服连续型投放工作中心早熟的现象，并提出CBSA(Continuous workload Balancing and Starvation Avoidance)连续性投放控制方法。
步骤S4、根据所述投放控制层进行作业分派，获得作业分派层。
步骤S5、判断所述作业分派层的零件是否完成所有工序，是，则执行步骤S6；否，则进行生产推进；
步骤S6、根据所述作业分派层进行共享决策，获得共享决策层；
步骤S7、判断所述共享决策层的生产时段是否结束，是，则结束进程；否，则进行所述生产推进。
具体的，IPPR模型作为核心决策选出投放任务集合并为任务制定工艺路径规划，随后任务按照工艺规划结果依次进入相应设备生产。当设备完工或有任意生产扰动发生时，通过作业分派决策动态调整生产队列中各任务的加工优先度。当有任意零件完成其工艺路径所有工序加工时，判断产品下属关联任务是否完工，如果所有关联任务均齐套，则执行装配并交付；否则再判断缺件产品是否满足零件共享决策的执行条件。
具体的，通过上述步骤S1-步骤S7；本发明所设计的改进型负荷均衡型投放控制方法相比准时性投放等方法更适应DFAJSCPS问题。分析其原因一方面在于改进型投放控制方法将工艺规划集成到投放决策中，提升了任务通过多层次工艺柔性被及时投放到车间生产的概率；另一方面负荷均衡性投放控制通过将车间整体负荷控制在期望的水平范围内，有利于提升任务完工时间可预见性，从而更便于获悉关联任务之间的进度差异并制定进度协同策略。将零件共享策略集成到生产控制方法中可以进一步提高其进度协同性，而不同装配关联强度的产品从零件共享策略中的性能获益程度也各有不同，零件共享策略对零件数量多的产品生产进度协同性的效果提升要明显高于零件数量较少的产品。
在本实施例中，所述步骤S1的所述产品工艺规划包括：产品装配结构、任务工艺路径以及产品加工进度。
在本实施例中，所述步骤S3具体包括以下步骤：
步骤S31、对所述任务工艺路径进行任务池排序决策和优先级排序。
步骤S32、根据所述任务池排序决策和所述优先级排序分别获得投放选择决策和工艺路径选择。
步骤S33、根据所述投放选择决策和所述工艺路径选择获得投放任务集合。
步骤S34、根据所述投放任务集合制定所述工艺规划。
通过上述步骤S31-步骤S34，能够实现任务工艺路径的投放控制和工艺路径规划，提高车间生产控制的效果。
其中，工艺路径选择规则汇总如下表1：
表1-工艺路径选择规则汇总
具体的，为了让工艺路径选择规则能与投放控制方法产生良好的耦合效应，如表1所示，从两个角度进行工艺路径选择规则设计：第一类工艺路径选择规则设计与工艺路径的累计工时相关，旨在节约任务所选工艺路径的累计工时；第二类工艺路径选择规则设计与工艺路径的资源负荷情况相关，旨在均衡任务所选工艺路径所用资源的累计负荷；此外，还设计了随机路径指派这一较弱的工艺路径选择规则作为基准规则。
面向工时节约型的STPT(Shortest Total Processing Time)规则是通过计算工艺路径中所有资源的累计加工工时，累计工时少的工艺路径意味着任务按照此工艺路径执行生产能更早完工，故而有更高的选择优先级，设计原理中h表示p工艺路径的工序数量，Ptjpk表示任务j在工艺路径p的k工序上的加工工时。面向负荷均衡型的LMLG(LargestMean Load Gap)规则是通过计算工艺路径中所有资源已有负荷与负荷上界的负荷差距，负荷差距大的工艺路径意味着任务更大概率被及时投放，所以有更高的优先级被选择，WNkm、WLkm表示工序k中可用设备m的负荷上界和累计负荷。
在本实施例中，所述步骤S4具体包括以下步骤：
步骤S41、将任务按照所述工艺路径进入下一工作站的生产队列。
步骤S42、设备完成加工工序，触发作业分派决策。
步骤S43、选择加工优先级最高的任务上机生产。
步骤S44、通过所述设备释放产能，并更新加工队列。
通过上述步骤S41-步骤S44，用效提高工艺路径的生产队列设置，提高设备的产能和加工效率。
在本实施例中，所述步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S61、进入半成品库存区等待。
步骤S62、判断产品所有关联任务是否完工，是，则执行产品装配；否，则执行步骤S63。
步骤S63、执行零件共享决策，更新生产进度，并进行所述执行产品装配。
具体的，考虑到DFAJSCPS动态协同控制体系具有多个决策层级，为降低因关联任务的生产进度失调所产生的拖期风险，实际生产调度时可以结合在制产品的生产进度将从属于不同产品的通用件共享，以避免产品因为部分关联零件进度严重滞后造成装配无法开工。本发明设计了一套最小化产品拖期的共享件搜索策略，并将其嵌入到动态协调控制体系中。当任意零件完成加工时，下述3个条件均满足则启用共享件搜索策略：(1)产品剩余未完工零件数量为1；(2)产品i装配所缺零件j的类型是为可共享件；(3)缺件产品已经拖期，则触发产品零件共享决策。
在制产品参与共享决策的优先级按照如下表2所示的共享优先级规则进行指派，候选的共享决策规则主要有两大类，分别是以LDD为代表的准时性规则与LCT、MUP为代表的齐套性规则。原则上交货期较早的产品不应该被共享决策影响进度，所以选择优先交期晚的产品优先参与共享决策。在齐套性规则中，MUP规则强调产品的当前生产进度，而LCT规则是通过产品整体加工进度与剩余关联零件的工序完成进度，对产品完工时间进行最乐观式地预估。
表2-产品共享优先级规则汇总
在本实施例中，所述步骤S7的所述生产推进包括：交期变更、随机返修及设备不可用。
在本实施例中，所述步骤S3中，所述投放控制层包括准时形投放控制、负荷均衡型投放控制、饥饿避免型连续投放控制及紧急任务型连续投放控制。
通过多种不同的投放控制实现多种控制方式，产生不同的投放控制效果，功能多样。
在本实施例中，所述准时性投放控制具体包括步骤：
输入待投放任务集合Ju及任务工艺路径信息；
获得投放任务集合Jr；
按工艺路径选择规则为任务j的工艺路径集合Pj设定路径优先级；其中，所述任务j选择优先级最高的工艺路径；
如果所述任务j的PRT小于下一个投放决策时刻，则去除任务集合Ju；
当所述任务j停留在所述待投放任务集合Ju直到下一个投放决策时刻，结束流程。
具体的，绝大部分现有的投放控制方法都是面向零件工艺路径唯一的生产环境而设计的，例如一般流水车间或者纯流水车间。柔性装配作业车间生产资源的多层次生产柔性为零件及时投放提供了更好的保障，但另一方面多工艺路径选择也扩增了投放控制的决策空间。因此，本发明拟对BIL,负荷型周期投放，LUMS COR，SLAR和CBSA等投放控制方法做集成工艺规划式改进，为避免投放控制方法之间通用部分的过度赘述，仅针对上述投放控制方法的通用内核做重构性设计：
MBIL(Modified Backward Infinite Loading)在原有BIL的基础上，通过工艺路径选择规则为待投放任务选定路径优先级，再判断任务j的计划投放时间是否落在下个投放决策时刻，从而决策是否要将任务按照最高优先级的工艺路径投放。
在本实施例中，依次将负荷型周期投放方法、CBSA以及LUMS COR改进为MPR(Modified Periodic Release)，MCBSA(Modified Continuous workload Balancing andStarvation Avoidance)，MPRSA(Modified Periodic Release with StarvationAvoidance)三类改进的集成工艺规划式投放控制方法。上述三类负荷型投放控制方法的主要差异集中在触发机制上，其主要的投放决策流程是一致的：通过工艺路径选择规则评定工艺路径的选择优先级，再按照工艺路径优先级依次校验任务产生的负荷是否会超出工艺路径上任意工作中心的负荷上界，进而决策是否将任务投放并为任务选定可用工艺路径，面向负荷均衡性的投放控制方法改进流程。
在本实施例中，所述饥饿避免型连续投放控制具体包括步骤：
输入待投放任务集合Ju,和饥饿工作中心w’；
获得连续性投入到工作中心w’队列的任务j；
根据所述任务池排序规则为待投放任务设置投放优先级；
按工艺路径选择规则为任务j的工艺路径集合Pj设定路径优先级；
所述任务j按照工艺路径p投放到车间w’待加工队列；
完成并结束流程。
具体的，将工艺规划决策集成至SAR策略中，可以为任务投放及时性提供更好的保障：通过工艺路径选择规则为待投放任务的工艺路径设定路径优先级后，再按照优先级依次校验工艺路径的第一道工序的可加工资源集合是否包括饥饿工作中心，进而决定是否将零件投放。高投放优先级的任务多为紧急任务(已经逾期投放的任务)，故集成工艺规划型SAR投放方法可以将紧急任务及时投放到车间中。其中Mjpk(f)表示j任务在p工艺路径上第一道工序的可用资源集合。
在本实施例中，紧急任务型连续投放控制是通过将紧急任务型连续投放与SAR型投放机制相结合，输入待投放任务集合Ju,，无紧急任务的工作中心w’；输出连续性投入到工作中心w’队列的任务j；根据任务池排序规则为待投放任务设置投放优先级；判断当前决策时刻已经晚于任务j的PRT时刻，按工艺路径选择规则为任务j工艺路径集合Pj设定路径优先级；任务j按照工艺路径p投放到车间w’待加工队列；结束流程。
当任意工作中心w’设备完工后，工作中心加工队列无紧急任务时触发。通过建立紧急任务集合，再为紧急任务设定工艺路径优先级，按照工艺路径优先级依次判断各工艺路径上首工序的可用资源集合中是否包含工作中心w’。
本实施例中，为了更能体现本发明的技术效果，通过对本发明进行仿真实验设计与结果分析，本发明以DFAJSCPS问题作为研究对象，在充分考虑车间生产现场过程中的设备不可用、随机返修与紧急插单等扰动因素，建立了集成投放控制、工艺规划、作业分派与零件共享决策的动态协同控制体系以实现非标件产品下属关联任务生产进度的动态协同。通过为生产控制体系的各决策环节设计改进型的启发式规则算法，并将不同启发式规则算法组合嵌入到基于PlantSimulation搭建的动态柔性装配作业车间仿真平台，在差异化生产工况场景下进行生产控制方法的性能测试实验，实验结果表明：
(1)STPT工艺路径选择规则在与负荷均衡型投放控制方法进行集成化决策时，可以获得较好的生产性能指标。STPT规则相比LMLG规则更可以提升生产控制方法的抗扰动性能，因为STPT类生产控制方法随扰动强度增加，性能劣化幅度相对较小。
(2)本发明所设计的改进型负荷均衡型投放控制方法相比准时性投放等方法更适应DFAJSCPS问题。分析其原因一方面在于改进型投放控制方法将工艺规划集成到投放决策中，提升了任务通过多层次工艺柔性被及时投放到车间生产的概率；另一方面负荷均衡性投放控制通过将车间整体负荷控制在期望的水平范围内，有利于提升任务完工时间可预见性，从而更便于获悉关联任务之间的进度差异并制定进度协同策略。
(3)将零件共享策略集成到生产控制方法中可以进一步提高其进度协同性，而不同装配关联强度的产品从零件共享策略中的性能获益程度也各有不同，零件共享策略对零件数量多的产品生产进度协同性的效果提升要明显高于零件数量较少的产品。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、预先设定产品工艺规划和建立柔性装配作业车间任务的投放模型；
步骤S2、集成所述工艺规划与所述投放模型；
步骤S3、对所述工艺规划与所述投放模型进行投放控制，获得投放控制层；
步骤S4、根据所述投放控制层进行作业分派，获得作业分派层；
步骤S5、判断所述作业分派层的零件是否完成所有工序，是，则执行步骤S6；否，则进行生产推进；
步骤S6、根据所述作业分派层进行共享决策，获得共享决策层；
步骤S7、判断所述共享决策层的生产时段是否结束，是，则结束进程；否，则进行所述生产推进；
所述步骤S1的所述产品工艺规划包括：产品装配结构、任务工艺路径以及产品加工进度；
所述步骤S3具体包括以下步骤：
步骤S31、对所述任务工艺路径进行任务池排序决策和优先级排序；
步骤S32、根据所述任务池排序决策和所述优先级排序分别获得投放选择决策和工艺路径选择；
步骤S33、根据所述投放选择决策和所述工艺路径选择获得投放任务集合；
步骤S34、根据所述投放任务集合制定所述工艺规划。
2.如权利要求1所述的集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：
步骤S41、将任务按照所述工艺路径进入下一工作站的生产队列；
步骤S42、设备完成加工工序，触发作业分派决策；
步骤S43、选择加工优先级最高的任务上机生产；
步骤S44、通过所述设备释放产能，并更新加工队列。
3.如权利要求2所述的集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S61、进入半成品库存区等待；
步骤S62、判断产品所有关联任务是否完工，是，则执行产品装配；否，则执行步骤S63；
步骤S63、执行零件共享决策，更新生产进度，并进行所述执行产品装配。
4.如权利要求1所述的集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，其特征在于，所述步骤S7的所述生产推进包括：交期变更、随机返修及设备不可用。
5.如权利要求1所述的集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述投放控制层包括准时型投放控制、负荷均衡型投放控制、饥饿避免型连续投放控制及紧急任务型连续投放控制。
6.如权利要求5所述的集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，其特征在于，所述准时型投放控制具体包括步骤：
输入待投放任务集合Ju及任务工艺路径信息；
获得投放任务集合Jr；
按工艺路径选择规则为任务j的工艺路径集合Pj设定路径优先级；其中，所述任务j选择优先级最高的工艺路径；
如果所述任务j的PRT小于下一个投放决策时刻，则去除任务集合Ju；
当所述任务j停留在所述待投放任务集合Ju直到下一个投放决策时刻，结束流程。
7.如权利要求5所述的集成零件共享的动态柔性装配作业车间生产控制方法，其特征在于，所述饥饿避免型连续投放控制具体包括步骤：
输入待投放任务集合Ju,和饥饿工作中心w’；
获得连续性投入到工作中心w’队列的任务j；
根据所述任务池排序规则为待投放任务设置投放优先级；
按工艺路径选择规则为任务j的工艺路径集合Pj设定路径优先级；
所述任务j按照工艺路径p投放到车间w’待加工队列；
完成并结束流程。
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