TWM567403U - Smart scheduling system - Google Patents

Abstract

本創作提供一種智慧型排程系統，其包含：一工廠訂單處理終端裝置、一操控終端裝置、一資料擷取模組、一目標模組及一資料運算模組，工廠訂單處理終端裝置用以接收外部之一訂單資訊，資料擷取模組用以擷取加工機台之機台資訊；資料運算模組對應製造流程將訂單資訊配合各機台資訊，根據目標模組設定之目標模型進行一最佳化運算，以產生一原始排程，當資料運算模組接收一排程異動訊息，目標模型根據排程異動訊息及原始排程進行最佳化運算，以產生變動最小化之一變異排程；藉此，以智慧型動態排程方式，快速安排最佳化製造排程規劃。

Description

智慧型排程系統

本創作係關於一種資料處理系統，尤指一種智慧型排程系統。

所謂排程係將系統中需要執行之作業，在滿足系統技術、資源或其他條件限制下，安排每一個作業之執行時間與順序，使其順利完成所有工作的決策過程。

對於製造工廠而言，排程是很重要的工作，生產計畫必須滿足客戶交期的要求，其中，對於少量多樣化混線式生產之製造工廠而言，除了需要考慮交期，亦須考慮到不同製程之特性與限制，使生產資源(例如：人員、機台、原料及方法等)做最佳化之運用。

當業務部門接單並與生管部門，基於產能限制安排適當之生產計劃，而製造部門依照排程完成產品製造，以交貨給客戶；但是於產品製造過程中，可能會發生緊急插單、機台故障或其它意外，導致得耗費時間與成本進行各部門間之協調，由於各部門多考量各自部門之目標，因而無法規劃出最佳化之排程。

再者，少量多樣化混線式生產，會面臨到緊急插單、訂單內容調整、取消訂單或機台故障等問題時，傳統靜態式排程方法，無法即時提供有效資訊供使用者決策，而且為了解決面臨之問題而須重新排程，並無法確保新之排程不會產生過多之成本增加與時間浪費。

為解決上述課題，本創作提供一種智慧型排程系統，根據設定之目標模型搭配最佳化運算，最小化排程異動訊息與原始排程間之變動；藉此，將生產排程以即時動態方式進行調整，降低生產損失與風險。

本創作之一項實施例提供一種智慧型排程系統，其包含：一工廠訂單處理終端裝置，其用以接收外部之一訂單資訊；一操控終端裝置，其與工廠訂單處理終端裝置耦接；一資料擷取模組，其與複數加工機台及操控終端裝置耦接，資料擷取模組接收各加工機台之一機台資訊；一目標模組，其與工廠訂單處理終端裝置及操控終端裝置耦接，目標模組具有複數目標模型，其中，使用者能夠透過操控終端裝置根據訂單資訊設定所述之目標模型；以及一資料運算模組，其與操控終端裝置、資料擷取模組及目標模組耦接，資料運算模組對應製造流程將訂單資訊配合各機台資訊，根據設定所述之目標模型進行一最佳化運算，以產生一原始排程，其中，當資料運算模組接收來自於工廠訂單處理終端裝置或資料擷取模組之一排程異動訊息，透過設定所述之目標模型將排程異動訊息及原始排程進行最佳化運算，以產生變動最小化之一變異排程。

藉由上述，當產品於製造過程中，遇到面臨到緊急插單、訂單內容調整、取消訂單或機台故障等問題時，本創作根據設定之目標模型進行最佳化運算，將排程異動訊息與原始排程間之變動最小化；藉此，改善傳統靜態式排程方法，無法即時提供最佳化排程之缺點，進而達到以動態調整方式，主動規劃出最小變動之排程，以確保製造產線之流暢度，並且降低工廠之成本損耗與時間浪費。

再者，本創作能夠將排程異動訊息與原始排程間之變動最小化，能夠改善跨部門於生產計劃與生產排程之溝通疑慮，並且能夠確保排程流暢度與加工製程之可行性，以及提高生產效率與訂單達交率。

另外，本創作資料運算模組根據工廠訂單處理終端裝置接收之訂單資訊，透過目標模型搭配最佳化運算，快速且即時進行自動產生最佳化排程，提供產線最佳化資源分配及製造流程順暢度，藉以改善習知無法規劃出最佳化排程之問題。

此外，本創作能夠不再受限於各單位之生產資訊與排程資訊溝通性問題，本創作能夠整合工廠之生產單位、技術單位、製造單位與業務單位之資源，以及將各單位間之資源作適當協調與分配。

為便於說明本創作於上述新型內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

請參閱圖1及圖2所示，本創作提供一種智慧型排程系統100，其架設於內部伺服器或雲端伺服器，於本創作實施例中，智慧型排程系統100係架設於工廠之內部伺服器；智慧型排程系統100包含：

一工廠訂單處理終端裝置10，其用以接收外部之一訂單資訊，其中，訂單資訊具有複數工件資料或複數工件類型資料；進一步說明，每張訂單資訊中會有所需生產之產品數量，而各工件資料就是指所需生產之產品；而對於少樣多量化生產而言，每張訂單資訊會有多種產品類型，而各工件類型資料就是指所需生產之產品類型；換言之，一張訂單資訊中，能夠係同類型且複數個工件資料，或是有多個不同類型之工件類型資料，而各工件類型資料會具有複數個工件資料；於本創作實例中，工廠訂單處理終端裝置10會接收客戶需求之訂單資訊；工廠訂單處理終端裝置10係企業資源規劃(enterprise resource planning，縮寫ERP)裝置。

一操控終端裝置20，其與工廠訂單處理終端裝置10耦接，操控終端裝置20能夠與工廠訂單處理終端裝置10有線或無線訊號連結，於本創作實施例中，操控終端裝置20無線訊號連結工廠訂單處理終端裝置10；操控終端裝置20設有相互耦接之一資料擷取模組30、一目標模組40及一資料運算模組50。再者，操控終端裝置20具有一操控介面21，使用者能夠藉由操控介面21輸入資料，其中，操控終端裝置20能夠係平板電腦、智慧型手機等行動裝置，或係個人電腦之非行動裝置，當操控終端裝置20為個人電腦之非行動裝置，操控介面21為電腦螢幕、滑鼠及鍵盤；當操控終端裝置20為行動裝置，操控介面21為觸控螢幕。

資料擷取模組30，其與複數加工機台60耦接，資料擷取模組30接收各加工機台60之一機台資訊61，其中，資料擷取模組30得以利用有線或無線方式擷取各加工機台60含有機台資訊61之訊號；進一步說明，根據產品製造流程需求，於工廠中設置不同或相同類型之複數個加工機台60，於本創作一項實施例中，每個加工機台60皆設有監控模組62，各監控模組62產生之訊號為各加工機台60之目前狀態、作用類型、製造流程之排程工序時間或其它相對應之機台資訊61，其中，於本項實施例中，資料擷取模組30得以遠端無線監控方式即時擷取各監控模組62之機台資訊61。或是於本創作另一項實施例中，利用物聯網技術監控與即時取得各加工機台60之目前狀態、作用類型、製造流程之排程工序時間或其它相對應之機台資訊61。

目標模組40，其具有複數目標模型41，使用者能夠透過操控終端裝置20之操控介面21，根據訂單資訊設定所述之目標模型41；進一步說明：各目標模型41表示使用者對於訂單資訊之需求目標，目標模型41能夠係最小化急單資訊之延遲完工時間、最小化急單資訊與訂單資訊於製造流程之開始加工時間、最小化各加工機台60之等待時間、最小化產品換線次數等等的目標。

資料運算模組50，其對應製造流程將訂單資訊配合各機台資訊61，根據使用者設定之目標模型41進行一最佳化運算，以產生一原始排程；進一步說明，資料運算模組50將訂單資訊之各工件資料或各工件類型資料，根據產品需求對應製造流程，並且搭配各機台資訊61對應目標模型41進行最佳化運算，以產生最佳化之原始排程，其中，原始排程以圖形化顯示於操控介面21，於本創作實施例中，原始排程以甘特圖顯示於操控介面21。

再者，資料運算模組50接收來自於工廠訂單處理終端裝置10或資料擷取模組30之一排程異動訊息，其中，排程異動訊息能夠係工廠訂單處理終端裝置10接收外部之急單資訊、資料擷取模組30接收到其中一加工機台60發生故障之機台資訊61、工廠訂單處理終端裝置10接收到取消訂單資訊或是其他相對應會發生於生產製造過程之意外變動狀況。

資料運算模組50能夠根據設定之目標模型41，將排程異動訊息及原始排程進行最佳化運算，以產生變動最小化之一變異排程，其中，變異排程以圖形化顯示於操控介面21，於本創作實施例中，變異排程以甘特圖顯示於操控介面21。再者，最佳化運算為基因演算法搭配模擬退火法(Simulated Annealing)及禁忌搜索演算法(Tabu Search)；進一步說明，當資料運算模組50接收到排程異動訊息或訂單資訊時，使用者能夠於目標模組40設定所需之目標模型41，資料運算模組50根據所設定之目標模型41隨機產生複數解決路徑，將各解決路徑轉化成對應之一第一適應目標；接著，將所述之第一適應目標與目標模型41比對，當各個第一適應目標中，有其中一個第一適應目標符合目標模型41，則是為滿足條件，而符合之第一適應目標便視為最佳解，也就是變動最小化之變異排程。

然而，當任何一個第一適應目標，皆無法滿足目標模型41，即產生不可行解時，便將所述之第一適應目標進行基因運算法，基因運算係將各第一適應目標進行選擇複製、交配及突變運算，以產生複數第二適應目標；接著，將所述之第二適應目標進行模擬退火法，以產生複數第一評估路徑；同時將所述之第二適應目標進行禁忌搜索演算法，以產生複數第二評估路徑；然後，將各第一評估路徑與各第二評估路徑轉化成一混合適應目標，將混合適應目標與目標模型41比對，當混合適應目標符合目標模型41時，則將混合適應目標視為最佳化解，也就是變動最小化之變異排程。

因此，當工廠訂單處理終端裝置10接收到訂單資訊時，資料運算模組50對應目標模型41進行最佳化運算，快速且即時進行自動最佳化排程，提供產線作最佳化資源分配及製造流程順暢度。

再者，當產品於製造過程中，遇到面臨到緊急插單、訂單內容調整、取消訂單或機台故障等排程異動訊息時，資料運算模組50對應目標模型41進行最佳化運算，將排程異動訊息與原始排程間之變動最小化；藉此，以動態調整方式，主動規劃出最小變動之排程，以確保製造產線之流暢度，並且降低工廠之成本損耗與時間浪費。

以上所舉實施例僅用以說明本創作而已，非用以限制本創作之範圍。舉凡不違本創作精神所從事的種種修改或變化，俱屬本創作意欲保護之範疇。

100‧‧‧智慧型排程系統
10‧‧‧工廠訂單處理終端裝置
20‧‧‧操控終端裝置
21‧‧‧操控介面
30‧‧‧資料擷取模組
40‧‧‧目標模組
41‧‧‧目標模型
50‧‧‧資料運算模組
60‧‧‧加工機台
61‧‧‧機台資訊
62‧‧‧監控模組

圖1係本創作系統方塊示意圖。 圖2係本創作實施例連結示意圖。

Claims (10)

1. 一種智慧型排程系統，其包含： 一工廠訂單處理終端裝置，其用以接收外部之一訂單資訊； 一操控終端裝置，其與該工廠訂單處理終端裝置耦接； 一資料擷取模組，其與複數加工機台及該操控終端裝置耦接，該資料擷取模組接收各該加工機台之一機台資訊； 一目標模組，其與該操控終端裝置耦接，該目標模組具有複數目標模型，其中，使用者能夠透過該操控終端裝置根據該訂單資訊設定所述之目標模型；以及 一資料運算模組，其與該操控終端裝置、該資料擷取模組及該目標模組耦接，該資料運算模組對應製造流程將該訂單資訊配合各該機台資訊，根據設定所述之目標模型進行一最佳化運算，以產生一原始排程，其中，當該資料運算模組接收來自於該工廠訂單處理終端裝置或該資料擷取模組之一排程異動訊息，透過設定所述之目標模型將該排程異動訊息及該原始排程進行該最佳化運算，以產生變動最小化之一變異排程。
2. 如請求項1所述之智慧型排程系統，其中，該資料擷取模組、該目標模組及該資料運算模組架設於該操控終端裝置。
3. 如請求項1所述之智慧型排程系統，其中，該工廠訂單處理終端裝置與該操控終端裝置無線訊號連結。
4. 如請求項1所述之智慧型排程系統，其中，該資料擷取模組以無線傳輸方式擷取所述之機台資訊。
5. 如請求項1或4所述之智慧型排程系統，其中，各該加工機台分別設有一監控模組，各該監控模組產生所述之機台資訊。
6. 如請求項1所述之智慧型排程系統，其中，該操控終端裝置具有一操控介面，該原始排程或該變異排程顯示於該操控介面。
7. 如請求項6所述之智慧型排程系統，其中，該原始排程以圖形化顯示於該操控介面。
8. 如請求項6所述之智慧型排程系統，其中，該變異排程以圖形化顯示於該操控介面。
9. 如請求項1所述之智慧型排程系統，其中，該最佳化運算為基因演算法搭配模擬退火法及禁忌搜索演算法。
10. 如請求項1所述之智慧型排程系統，其中，該工廠訂單處理終端裝置係企業資源規劃裝置。