一种生产调度方法及系统与流程

技术特征：

1.一种生产调度方法，其特征在于，包括：

获取当前生产装配任务的装配工艺参数和实际生产约束参数；

根据所述装配工艺参数和实际生产约束参数，并依据预先设定的调度问题模型，获得当前生产装配任务的工序执行时间表和资源使用时间表；

其中，所述调度问题模型中包括：最小完工时间的调度目标、工位执行约束、工位种类约束、完工时间要求约束、工序优先级约束和资源使用约束；

依据所述工序执行时间表和资源使用时间表生成装配调度信息。

2.根据权利要求1所述的生产调度方法，其特征在于，在根据所述装配工艺参数和实际生产约束参数，并依据预先设定的调度问题模型，获得当前生产装配任务的工序执行时间表和资源使用时间表的步骤之后，所述方法还包括：

获取当前生产装配任务的工序执行变动信息；

根据所述工序执行变动信息，更新所述工序执行时间表和资源使用时间表；

其中，所述工序执行变动信息包括：工序执行时间变动、工序暂停、工序新增和工序取消。

3.根据权利要求1所述的生产调度方法，其特征在于，所述最小完工时间的调度目标具体为：

f＝max(min{RT₁-(T_1K+b_1K),RT₂-(T_2K+b_2K),...,RT_j-(T_jK+b_jK)})，

其中，T_jK是任务j的最后一道工序的开始时间，b_jK是任务j的最后一道工序的预设执行时间，RT_j是任务j的预设完成时间，K是任务j下工序的数量。

4.根据权利要求1所述的生产调度方法，其特征在于，所述工位执行约束具体为：

j₁,j₂∈[1,J]，k₁,k₂∈[1,K]，j₁≠j₂或k₁≠k₂；

其中，T_jK是任务j的最后一道工序的开始时间，b_jK是任务j的最后一道工序的预设执行时间，P_jk是任务j的第k道工序，PW_nt是工位W_nt上执行的工序的集合。

5.根据权利要求1所述的生产调度方法，其特征在于，所述工位种类约束具体为：

PW_n∈PRW；

其中，PRW是工序要求的工位种类的集合，PW_n是为工序分配的工位种类。

6.根据权利要求1所述的生产调度方法，其特征在于，所述完工时间要求约束具体为：

T_jK+b_jK≤RT_j；

其中，T_jK是任务j的最后一道工序的开始时间，b_jK是任务j的最后一道工序的预设执行时间，RT_j是任务j的预设完成时间。

7.根据权利要求1所述的生产调度方法，其特征在于，所述工序优先级约束具体为：

其中，P_1k为子工序，P_2k父工序，数值0表示工序P_1k与P_2k之间没有父子关系，1表示工序P_1k与P_2k之间存在父子关系，为工序P₁₂的开始执行时间，为工序P₂₁的开始执行时间，是工序P₂₁的执行时间。

8.根据权利要求1所述的生产调度方法，其特征在于，所述资源使用约束具体为：

其中，N_DA表示第A个工序占用D资源的数量，D是资源种类编号，A表示现有装配线上工序总和，是第A₁道工序的开始时间，是第A₁道工序的执行时间，F_Dk表示第k个工序所处时间段中D资源被占用的数量，FR_Dk表示D资源在第k道工序的时间段内车间中拥有的数量。

9.根据权利要求1所述的生产调度方法，其特征在于，所述根据所述装配工艺参数和实际生产约束参数，并依据预先设定的调度问题模型，获得当前生产装配任务的工序执行时间表和资源使用时间表的步骤，包括：

根据以遗传算法为基础的生产调度算法，及所述装配工艺参数和实际生产约束参数，对所述调度问题模型进行求解，获得工序执行序列；

将所述工序执行序列中的工序分配至工位，获得工序执行时间表；

根据装配工艺参数及工序执行时间表，获得资源使用时间表；

其中，所述资源使用时间表包括：可重用资源使用时间表和不可重用资源使用时间表。

10.根据权利要求9所述的生产调度方法，其特征在于，所述根据以遗传算法为基础的生产调度算法，及所述装配工艺参数和实际生产约束参数，对所述调度问题模型进行求解，获得工序执行序列的步骤，包括：

根据装配工艺参数，获得工位信息和工序信息；

依据遗传算法，对所述工位信息和工序信息进行染色体编码，形成第一染色体编码，其中所述第一染色体编码包括多个基因，每一基因包括工序可选工位信息、工序所属线路信息、工序预设工时信息；

对所述第一染色体编码进行染色体选择操作，获得第二染色体编码；

对所述第二染色体编码上相同基因位进行染色体交叉操作，获得第三染色体编码；

对所述第三染色体编码上任意两个基因位进行染色体互换变异操作，获得第四染色体编码；

根据所述第四染色体编码，获得第一工序执行序列；

判断所述第一工序执行序列是否满足所述调度问题模型，当所述第一工序执行序列满足所述调度问题模型时，确定所述第一工序执行序列为工序执行序列；

当所述第一工序执行序列不满足所述调度问题模型时，重新执行所述对所述第一染色体编码进行染色体选择操作，获得第二染色体编码的步骤。

11.根据权利要求9所述的生产调度方法，其特征在于，所述将所述工序执行序列中的工序分配至工位，获得工序执行时间表的步骤，包括：

计算所述工序执行序列中的每一工序在可选工位的预计开工时间；

对所述可选工位的预计开工时间进行比较并按时间顺序排序，确定预计开工时间位于第一预设位置的可选工位为执行所述工序的工位；

当所述可选工位的预计开工时间存在相同时间时，获得所述可选工位与所述工序的上一工序的执行工位间的距离，确定距离最短的工位为执行所述工序的工位；

当所述工序为任一支线的第一道工序时，确定所述支线的第一道工序的开工时间为所述支线的第一道工序在所述工序执行序列中的上一工序的完工时间；

当所述工序为任一主线或辅线的第一道工序时，确定执行所述工序的工位的上一工序的完工时间为所述工序的开工时间；

当所述工序为分支汇合节点的工序时，对汇合至所述节点的工序的完工时间进行排序，确定第二预设位置的工序的完工时间为所述工序的开工时间；

根据所述开工时间，获得工序执行时间表。

12.根据权利要求10所述的生产调度方法，其特征在于，所述根据装配工艺参数及工序执行时间表，获得资源使用时间表的步骤包括：

根据所述工序执行时间表，获取每一工序的开工时间和完工时间；

确定位于每一工序的开工时间和完工时间之间的预设时间点为每一工序的资源变动点，获取每一资源变动点的资源变动数据；

根据所述资源变动数据，获取第一资源使用时间表；

判断所述第一资源使用时间表是否满足所述调度问题模型，当所述第一资源使用时间表满足所述调度问题模型时，将所述第一资源使用时间表替换为资源使用时间表；

当所述第一资源使用时间表不满足所述调度问题模型时，根据所述第四染色体编码，获得第二工序执行序列，根据所述第二工序执行序列，获取工序执行时间表，重新执行所述根据所述工序执行时间表，获取每一工序的开工时间和完工时间的步骤，其中，所述第二工序执行序列的优先级小于所述第一工序执行序列的优先级。

13.根据权利要求2所述的生产调度方法，其特征在于，当所述工序执行变动信息为工序执行时间变动时，所述根据所述工序执行变动信息，更新所述工序执行时间表和资源使用时间表的步骤，包括：

将位于执行时间变动的工序后的工序按变动时间依次移动，并形成第二工序执行时间表；

判断所述第二工序执行时间表是否满足所述调度问题模型，当所述第二工序执行时间表满足所述调度问题模型时，将所述第二工序执行时间表替换为工序执行时间表，并更新所述工序执行时间表和资源使用时间表；

当所述第二工序执行时间表不满足所述调度问题模型时，重新执行所述根据所述装配工艺参数和实际生产约束参数，并依据预先设定的调度问题模型，获得当前生产装配任务的工序执行时间表和资源使用时间表的步骤，并根据重新获取的工序执行时间表和资源使用时间表，更新所述工序执行时间表和资源使用时间表。

14.根据权利要求2所述的生产调度方法，其特征在于，当所述工序执行变动信息为工序暂停时，所述根据所述工序执行变动信息，更新所述工序执行时间表和资源使用时间表的步骤，包括：

判断暂停工序的前后工序是否存在跨序操作工序；

当存在跨序操作工序时，对所述跨序操作工序及未完成工序重新执行所述根据所述装配工艺参数和实际生产约束参数，并依据预先设定的调度问题模型，获得当前生产装配任务的工序执行时间表和资源使用时间表的步骤，并根据重新获取的工序执行时间表和资源使用时间表，更新所述工序执行时间表和资源使用时间表；

当不存在跨序操作工序时，对不包括所述暂停工序及与所述暂停工序相关的工序的未完成工序重新执行所述根据所述装配工艺参数和实际生产约束参数，并依据预先设定的调度问题模型，获得当前生产装配任务的工序执行时间表和资源使用时间表的步骤，并根据重新获取的工序执行时间表和资源使用时间表，更新所述工序执行时间表和资源使用时间表；

当所述暂停工序恢复时，将所述暂停工序及与所述暂停工序相关的工序作为工序新增，执行所述根据所述工序执行变动信息，更新所述工序执行时间表和资源使用时间表的步骤。

15.根据权利要求2所述的生产调度方法，其特征在于，当所述工序执行变动信息为工序新增或工序取消时，所述根据所述工序执行变动信息，更新所述工序执行时间表和资源使用时间表的步骤，包括：

当新增工序或取消工序时，重新执行所述根据所述装配工艺参数和实际生产约束参数，并依据预先设定的调度问题模型，获得当前生产装配任务的工序执行时间表和资源使用时间表的步骤，并根据重新获取的工序执行时间表和资源使用时间表，更新所述工序执行时间表和资源使用时间表。

16.一种生产调度系统，其特征在于，包括：工艺信息模块、装配任务模块和生产执行模块，

其中，所述工艺信息模块包括：第一获取单元，所述第一获取单元用于获取当前生产装配任务的装配工艺参数和实际生产约束参数；

所述装配任务模块包括：第二获取单元，所述第二获取单元用于根据所述装配工艺参数和实际生产约束参数，并依据预先设定的调度问题模型，获得当前生产装配任务的工序执行时间表和资源使用时间表；

其中，所述调度问题模型中包括：最小完工时间的调度目标、工位执行约束、工位种类约束、完工时间要求约束、工序优先级约束和资源使用约束；

所述生产执行模块包括：生成单元，所述生成单元用于依据所述工序执行时间表和资源使用时间表生成装配调度信息。

17.根据权利要求16所述的生产调度系统，其特征在于，所述第二获取单元用于根据所述装配工艺参数和实际生产约束参数，并依据预先设定的调度问题模型，获得当前生产装配任务的工序执行时间表和资源使用时间表中，所述第二获取单元包括：

第三获取单元，用于获取当前生产装配任务的工序执行变动信息；

更新单元，用于根据所述工序执行变动信息，更新所述工序执行时间表和资源使用时间表；

其中，所述工序执行变动信息包括：工序执行时间变动、工序暂停、工序新增和工序取消。