[发明专利]柔性流水车间的基于辊道的缓冲区智能物流调度系统

说明书

本发明提供一种柔性流水车间的基于辊道的缓冲区智能物流调度系统，包括缓冲区设置模块、设备侧动态调度模块和缓冲区侧动态调度模块；所述缓冲区设置模块用于基于辊道对工序内在线的各台并行设备进行缓冲区设置；所述设备侧动态调度模块用于处置所述设备产生的在制品调度请求；所述缓冲区侧动态调度模块用于处置所述缓冲区内部产生的在制品调度请求。本发明的柔性流水车间的基于辊道的缓冲区智能物流调度系统能够有效衔接上下道工序实现柔性流水车间缓冲区物流的自动化输送，而且使并行设备负载均衡，避免出现拥堵或断供问题，并能够实现设备故障后的WIP重调度。

技术领域

本发明涉及智能制造的技术领域，特别是涉及一种柔性流水车间的基于辊道的缓冲区智能物流调度系统。

背景技术

以互联网技术为代表的新技术革命给社会众多产业带来了深刻变革，制造业的变革也越来越清晰地展现出来。为迎接新一轮科技革命和产业变革，德国三大协会ZVEI、VDMA和BITCOM在2013年的汉诺威工业展上成立工业4.0联盟，提出建设“信息物理系统”，积极布局“智能工厂”。2015年中国发布《中国制造2025》，部署推进实施制造强国战略，提出以推进信息化和工业化深度融合为主线，大力发展智能制造。智能物流可以感知、思维、推理、路径规划和决策等，是连接供应链和制造的重要环节，也是打造智能工厂的基石。未来智能物流将融入智能制造工艺流程，智能物流控制系统将负责生产设备和被处理对象的衔接工作，起到承上启下的作用。

柔性流水车间(Flexible Flow Shop，FFS)是指每个在制品(Work In Process，WIP)都有相同的包含多个工序的加工流程，且每个加工工序有多台并行机器的制造环境。为避免由于上下道工序之间生产节拍不同以及设备异常而造成拥堵或断供，工序之间往往设置一定容量的缓冲区。针对柔性流水车间缓冲区容量的配置和优化问题，现有技术中已有较多研究，例如在限制WIP总数的条件下使系统产能最大化，以及在满足产能需求的条件下使WIP总数最小化等。

然而，针对柔性流水车间缓冲区物流自动化中的一些问题，包括如何衔接上下道工序实现缓冲区物流自动化输送，以使并行设备负载均衡、避免出现拥堵或断供问题、以及设备故障后WIP重调度等，尚未发现相关方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种柔性流水车间的基于辊道的缓冲区智能物流调度系统，能够有效衔接上下道工序实现柔性流水车间缓冲区物流的自动化输送，而且使并行设备负载均衡，避免出现拥堵或断供问题，并能够实现设备故障后的WIP重调度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种柔性流水车间的基于辊道的缓冲区智能物流调度系统，包括缓冲区设置模块、设备侧动态调度模块和缓冲区侧动态调度模块；所述缓冲区设置模块，通信连接所述柔性流水车间的各道工序中的各台并行设备，用于基于辊道对工序内在线的各台并行设备进行缓冲区设置；所述设备侧动态调度模块，通信连接所述柔性流水车间的各道工序中的各台并行设备和所述缓冲区设置模块，用于处置所述设备产生的在制品调度请求；所述缓冲区侧动态调度模块，通信连接所述设备侧动态调度模块和所述缓冲区设置模块，用于处置所述缓冲区内部产生的在制品调度请求。

于本发明一实施例中，对于在线的设备，所述缓冲区设置模块根据预设条件设置所述设备的缓冲区起始位置、容量和各个缓冲区在制品的拉动方向，其中所述缓冲区起始位置靠近所述设备，包括与所述容量匹配的连续节辊道，每节辊道具有独立可控的动力电机，且从所述缓冲区起始位置到所述设备的路径上不设置其它设备的缓冲区；所述各个缓冲区在制品的拉动方向与在制品流入方向一致。

于本发明一实施例中，所述预设条件包括所述设备所在工序与上道工序的生产节拍、缓冲区总容量、所在工序在制品入口与每台设备的距离以及设备负载均衡。