CN116720686A - 一种产品自动排产的生产方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种产品自动排产的生产方法及系统，所述生产方法包括以下步骤：当评估系数小于生产阈值的生产设备通过检修支持加工产品时，该生产设备补入生产线中运行，通过获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数，将评估系数小于生产阈值的生产设备从总生产线中筛除，并判断剩余生产设备能否继续运行，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，则产品在当前生产设备加工后，通过转运输送线转运至下一评估系数大于等于生产阈值的生产设备加工，产品标记为不完整产品，从而在某一生产设备出现故障前及时预测，避免产品加工过程中由于设备故障导致报废。本发明在设备故障前对生产线路进行调控，保障产品的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及产品生产系统技术领域，具体涉及一种产品自动排产的生产方法及系统。
背景技术
自动排产方法是利用计算机算法和人工智能技术对生产计划进行优化的一种方法，这种技术可以有效提高对产品生产的管理效率，从而提高产品生产效率，总的来说，自动排产系统是一个非常有前途的技术，可以帮助企业实现数字化转型和智能化生产，提高竞争力，适应不断变化的市场需求。
现有技术存在以下不足：
由于管件产品的生产过程涉及多种繁复的工艺步骤，如抽管、杂接或一接、上光或胶印、丝印等，现有的生产系统在生产线管理中存在一些问题，当某一生产设备出现故障时，生产系统无法及时预测，这可能会导致正在加工的产品报废，从而增加生产成本，同时，前序工序的延误也会影响后续产品的加工效率，而生产系统则无法及时进行调整和控制，从而导致整个产品生产线的效率降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种产品自动排产的生产方法及系统，以解决背景技术中不足。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种产品自动排产的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
S1：获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数，将评估系数小于生产阈值的生产设备从总生产线中筛除；
S2：判断剩余生产设备能否继续运行，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，则产品在当前生产设备加工后，通过转运输送线转运至下一评估系数大于等于生产阈值的生产设备加工，并将产品标记为不完整产品；
S3：当评估系数小于生产阈值的生产设备通过检修支持加工产品时，该生产设备补入生产线中运行；
S4：将不完整产品通过转运输送线返回检修后支持加工的生产设备中加工。
在一个优选的实施方式中，步骤S1中，获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数包括以下步骤：
采集生产线中，各个生产设备的设备参数以及电力参数，将设备参数与电力参数通过公式计算后建立评估系数，表达式为：
式中，pgx为评估系数，为电力参数，/>为设备参数，为电压总谐波畸变率，/>为功率因数，αi、β1、β2分别为设备参数、电压总谐波畸变率以及功率因数的比例系数，且αi>β2>β1>0。
在一个优选的实施方式中，所述设备参数中，yci为设备异常状态种类，i为设备异常状态种类编号库，且i＝1、2、3、...、n，n为正整数。
在一个优选的实施方式中，所述电力参数中，vx表示电压各次谐波有效值，vj表示电压基波有效值，gy为有功功率，gs为视在功率。
在一个优选的实施方式中，获取所述生产设备的评估系数pgx后，将评估系数pgx与生产阈值scy进行对比；
若生产设备的评估系数pgx<生产阈值scy，系统将生产设备从总生产线中筛除。
在一个优选的实施方式中，设所述生产设备在评估系数pgx最大时的加工产品时间为T，则通过评估系数pgx来修正生产设备的产品加工时间，表达式为：
式中，Tyc为预测加工时间，T为生产设备在评估系数pgx最大时的加工产品时间，获取每台生产设备的预测加工时间Tyc后，将所有生产设备的预测加工时间Tyc相加后得到产品的预测总加工时长。
在一个优选的实施方式中，所述生产设备的排序值pxz计算表达式为：pxz＝CsT定期；式中，Cs为T定期时间段内生产设备评估系数pgx<生产阈值scy的次数，将所有生产设备通过排序值pxz由大到小进行排序后生成排序表，定期对生产设备进行管理维护时，通过排序表正序选择生成设备的管理维护顺序。
本发明还提供一种产品自动排产的生产系统，包括设备评估模块、设备筛除模块、判断标记模块、检修评价模块以及返工模块；
设备评估模块获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数，设备筛除模块将评估系数小于生产阈值的生产设备从总生产线中筛除，判断标记模块判断剩余生产设备能否继续运行，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，则产品在当前生产设备加工后，通过转运输送线转运至下一评估系数大于等于生产阈值的生产设备加工，并将产品标记为不完整产品，检修评价模块在评估系数小于生产阈值的生产设备通过检修支持加工产品时，将该生产设备补入生产线中运行，返工模块将不完整产品通过转运输送线返回检修后支持加工的生产设备中加工。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、本发明通过获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数，将评估系数小于生产阈值的生产设备从总生产线中筛除，并判断剩余生产设备能否继续运行，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，则产品在当前生产设备加工后，通过转运输送线转运至下一评估系数大于等于生产阈值的生产设备加工，产品标记为不完整产品，从而在某一生产设备出现故障前及时预测，避免产品加工过程中由于设备故障导致报废，且在设备故障前对生产线路进行调控，保障产品的生产效率；
2、本发明通过采集生产线中，各个生产设备的设备参数以及电力参数，将设备参数与电力参数通过公式计算后建立评估系数，将数据综合处理，有效提高数据的处理效率，并且，由于生产线中存在不同类型的生产设备，系统对每台生产设备为单独预测，提高预测精度。
3、本发明通过评估系数pgx来修正生产设备的产品加工时间，得到每台生产设备的预测加工时间Tyc后，将所有生产设备的预测加工时间Tyc相加后得到产品的预测总加工时长，系统预测总加工时长后可指定相应的排产策略，并且，将所有生产设备通过排序值pxz由大到小进行排序后生成排序表，定期对生产设备进行管理维护时，通过排序表正序选择生成设备的管理维护顺序，有效提高对生产线的管理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的系统模块图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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
请参阅图1所示，本实施例所述一种产品自动排产的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数，将评估系数小于生产阈值的生产设备从总生产线中筛除，判断剩余生产设备能否继续运行，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，则产品在当前生产设备加工后，通过转运输送线转运至下一评估系数大于等于生产阈值的生产设备加工，产品标记为不完整产品，当评估系数小于生产阈值的生产设备通过检修支持加工产品时，该生产设备补入生产线中运行，并将不完整产品通过转运输送线返回检修后支持加工的生产设备中加工。
本申请通过获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数，将评估系数小于生产阈值的生产设备从总生产线中筛除，并判断剩余生产设备能否继续运行，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，则产品在当前生产设备加工后，通过转运输送线转运至下一评估系数大于等于生产阈值的生产设备加工，产品标记为不完整产品，从而在某一生产设备出现故障前及时预测，避免产品加工过程中由于设备故障导致报废，且在设备故障前对生产线路进行调控，保障产品的生产效率。
实施例2
上述实施例1中，获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数，将评估系数小于生产阈值的生产设备从总生产线中筛除包括以下步骤：
采集生产线中，各个生产设备的设备参数以及电力参数，将设备参数与电力参数通过公式计算后建立评估系数，表达式为：
式中，pgx为评估系数，为电力参数，/>为设备参数，为电压总谐波畸变率，/>为功率因数，αi、β1、β2分别为设备参数、电压总谐波畸变率以及功率因数的比例系数，且αi>β2>β1>0。
电力参数中，vx表示电压各次谐波有效值，vj表示电压基波有效值，gy为有功功率，gs为视在功率。
设备参数中，yci为设备异常状态种类，i为设备异常状态种类编号库，且i＝1、2、3、...、n，n为正整数。
具体的，由于软管的生产工艺包括抽管、杂接、胶印、丝印、贴标、切头尾、二接、打孔、锁盖、封尾、完检以及组立。
(1)抽管：将软管原料通过机器挤压成管状，形成管芯；
(2)杂接：将管芯熔接成所需要的长度和直径，以形成管件的基础形状；
(3)胶印：将胶印油墨喷在管件表面，通常用于印刷图案或文字；
(4)丝印：在管件表面印刷文字或图案；
(5)贴标：将标签或标志纸粘贴在管件上；
(6)切头尾：使用剪切机或其他工具将管件的两端切平或打斜角；
(7)二接：将两个管件用连接器或其它方式连接起来，以实现管道系统的组合；
(8)打孔：使用钻头或冲孔机在管件上打孔，以便与其他管件或设备连接；
(9)锁盖：在管件的一端安装盖子或其他密封装置，以便存储或使用；
(10)封尾：在管件的一端熔接或其他方式封闭，以实现管件的闭合；
(11)完检：对管件进行质量检查，确保管件符合要求；
(12)组立：将管件与其他管件、设备等组合起来，形成完整的管道系统。
因此，软管的生产线主要包括抽管设备、连接设备、丝印设备、贴标设备、切头尾设备、二接设备、打孔设备、锁盖设备、封尾设备、检测设备以及组装设备。
不同生产设备的异常状态种类不同，为了更好的说明设备参数我们举例如下：
例如系统监测的设备为抽管设备，抽管设备中，主要影响设备稳定运行的因素有夹持件老化率以及软件报错率，抽管设备的设备参数表达式为：
则在抽管设备中，yc1为夹持件老化率、yc2为软件报错率，α1、α2分别为夹持件老化率、为软件报错率的比例系数，且α1>α2>0，那么抽管设备的评估系数pgx表达式为：
例如系统监测的设备为打孔设备，打孔设备中，主要影响设备稳定运行的因素有钻头磨损率、电机散热率以及软件报错率，抽管设备的设备参数表达式为：
则在打孔设备中，yc1为钻头磨损率、yc2为电机散热率、yc3为软件报错率，α1、α2、α3分别为钻头磨损率、电机散热率以及软件报错率的比例系数，且α1>α2>α3>0，那么打孔设备的评估系数pgx表达式为：
由于产品生产线中包含的生产设备众多，生产设备的主要监测参数也有一定区别，在此不做一一列举。
获取生产设备的评估系数pgx后，将评估系数pgx与生产阈值scy进行对比；
若生产设备的评估系数pgx<生产阈值scy，系统预测该生产设备未来运行过程中可能会出现故障，将生产设备从总生产线中筛除。
由于系统对每台生产设备为单独预测，不同的生产设备需要设定不同的生产阈值，因此，我们对生产线中的多台生产设备标定序号，分别为{1、2、3、...、s}，将标定序号作为评估系数pgx和生产阈值scy的下标，分别为评估系数pgx1、2、3、...、s，生产阈值scy1、2、3、...、s。
例如，将抽管设备标定序号为1，则抽管设备的评估系数标记为pgx1，生产阈值标记为其它生产设备按照该逻辑分别更新评估系数与生产阈值。
本申请通过采集生产线中，各个生产设备的设备参数以及电力参数，将设备参数与电力参数通过公式计算后建立评估系数，将数据综合处理，有效提高数据的处理效率，并且，由于生产线中存在不同类型的生产设备，系统对每台生产设备为单独预测，提高预测精度。
实施例3
上述实施例1中，判断剩余生产设备能否继续运行，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，则产品在当前生产设备加工后，通过转运输送线转运至下一评估系数大于等于生产阈值的生产设备加工，产品标记为不完整产品。
本实施例中，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，例如管件在连接设备加工时，且丝印设备从生产线筛除，则可以在管件连接加工完成后，通过转运输送线转运至贴标设备加工。
若剩余生产设备不能支持对产品的继续加工，例如管件在抽管设备加工时，连接设备从生产线筛除，则不能直接将抽管加工的管件转运至丝印设备加工(管件先丝印后再转运至连接设备加工可能会导致丝印标志缺失或损毁)。
具体的，我们发现上述实施例2中为每台生产设备获取的评估系数pgx还具备预测该生产设备加工效率的效果，具体为：
若生产设备的评估系数pgx≥生产阈值scy，该生产设备继续投入使用，然而，评估系数pgx越大，表明生产设备的健康状态越好。
生产设备运行中，生产设备的加工效率与生产设备的健康状态挂钩，生产设备的健康状态越差，加工效率也会越低。
因此，设生产设备在评估系数pgx最大时的加工产品时间为T，则可以通过评估系数pgx来修正生产设备的产品加工时间，表达式为：
式中，Tyc为预测加工时间，T为生产设备在评估系数pgx最大时的加工产品时间；
获取每台生产设备的预测加工时间Tyc后，将所有生产设备的预测加工时间Tyc相加后得到产品的预测总加工时长，系统预测总加工时长后可指定相应的排产策略。
通过表达式：pxz＝CsT定期；计算得到生产设备的排序值pxz，式中，Cs为T定期时间段内生产设备评估系数pgx<生产阈值scy的次数，将所有生产设备通过排序值pxz由大到小进行排序后生成排序表，定期对生产设备进行管理维护时，通过排序表正序选择生成设备的管理维护顺序。
本申请通过评估系数pgx来修正生产设备的产品加工时间，得到每台生产设备的预测加工时间Tyc后，将所有生产设备的预测加工时间Tyc相加后得到产品的预测总加工时长，系统预测总加工时长后可指定相应的排产策略，并且，将所有生产设备通过排序值pxz由大到小进行排序后生成排序表，定期对生产设备进行管理维护时，通过排序表正序选择生成设备的管理维护顺序，有效提高对生产线的管理效率。
实施例
请参阅图2所示，本实施例所述一种产品自动排产的生产系统，包括设备评估模块、设备筛除模块、判断标记模块、检修评价模块以及返工模块；
其中：
设备评估模块：用于获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数；
设备筛除模块：用于将评估系数小于生产阈值的生产设备从总生产线中筛除；
判断标记模块：用于判断剩余生产设备能否继续运行，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，则产品在当前生产设备加工后，通过转运输送线转运至下一评估系数大于等于生产阈值的生产设备加工，并将产品标记为不完整产品；
检修评价模块：当评估系数小于生产阈值的生产设备通过检修支持加工产品时，将该生产设备补入生产线中运行；
返工模块：用于将不完整产品通过转运输送线返回检修后支持加工的生产设备中加工。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A,B可以是单数或者复数。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系，但也可能表示的是一种“和/或”的关系，具体可参考前后文进行理解。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项(个)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种产品自动排产的生产方法，其特征在于：所述生产方法包括以下步骤：
S1：获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数，将评估系数小于生产阈值的生产设备从总生产线中筛除；
S2：判断剩余生产设备能否继续运行，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，则产品在当前生产设备加工后，通过转运输送线转运至下一评估系数大于等于生产阈值的生产设备加工，并将产品标记为不完整产品；
S3：当评估系数小于生产阈值的生产设备通过检修支持加工产品时，该生产设备补入生产线中运行；
S4：将不完整产品通过转运输送线返回检修后支持加工的生产设备中加工。
2.根据权利要求1所述的一种产品自动排产的生产方法，其特征在于：步骤S1中，获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数包括以下步骤：
采集生产线中，各个生产设备的设备参数以及电力参数，将设备参数与电力参数通过公式计算后建立评估系数，表达式为：
式中，pgx为评估系数，为电力参数，/>为设备参数，/>为电压总谐波畸变率，/>为功率因数，αi、β1、β2分别为设备参数、电压总谐波畸变率以及功率因数的比例系数，且αi>β2>β1>0。
3.根据权利要求2所述的一种产品自动排产的生产方法，其特征在于：所述设备参数中，yci为设备异常状态种类，i为设备异常状态种类编号库，且i＝{1、2、3、...、n}，n为正整数。
4.根据权利要求3所述的一种产品自动排产的生产方法，其特征在于：所述电力参数中，vx表示电压各次谐波有效值，vj表示电压基波有效值，gy为有功功率，gs为视在功率。
5.根据权利要求2所述的一种产品自动排产的生产方法，其特征在于：获取所述生产设备的评估系数pgx后，将评估系数pgx与生产阈值scy进行对比；
若生产设备的评估系数pgx<生产阈值scy，系统将生产设备从总生产线中筛除。
6.根据权利要求5所述的一种产品自动排产的生产方法，其特征在于：设所述生产设备在评估系数pgx最大时的加工产品时间为T，则通过评估系数pgx来修正生产设备的产品加工时间，表达式为：
式中，Tyc为预测加工时间，T为生产设备在评估系数pgx最大时的加工产品时间，获取每台生产设备的预测加工时间Tyc后，将所有生产设备的预测加工时间Tyc相加后得到产品的预测总加工时长。
7.根据权利要求6所述的一种产品自动排产的生产方法，其特征在于：所述生产设备的排序值pxz计算表达式为：pxz＝Cs/T定期；式中，Cs为T定期时间段内生产设备评估系数pgx<生产阈值scy的次数，将所有生产设备通过排序值pxz由大到小进行排序后生成排序表，定期对生产设备进行管理维护时，通过排序表正序选择生成设备的管理维护顺序。
8.一种产品自动排产的生产系统，用于实现权利要求1-7任一项所述的生产方法，其特征在于：包括设备评估模块、设备筛除模块、判断标记模块、检修评价模块以及返工模块；
设备评估模块获取产品生产过程中，生产线内每台生产设备的评估系数，设备筛除模块将评估系数小于生产阈值的生产设备从总生产线中筛除，判断标记模块判断剩余生产设备能否继续运行，若剩余生产设备能够继续运行完成对产品的部分加工，则产品在当前生产设备加工后，通过转运输送线转运至下一评估系数大于等于生产阈值的生产设备加工，并将产品标记为不完整产品，检修评价模块在评估系数小于生产阈值的生产设备通过检修支持加工产品时，将该生产设备补入生产线中运行，返工模块将不完整产品通过转运输送线返回检修后支持加工的生产设备中加工。
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