[发明专利]一种基于分布式智能制造单元的车间自适应生产调度装置

权利要求书

1.一种基于分布式智能制造单元的车间自适应生产调度装置，其特征在于，包括：

车间物流Agent，用于获取零件订单信息和外协加工状态信息，基于所述零件订单信息生成零件工序信息和控制物流小车的物料运输信息，外协加工状态信息用于协助优化调度；

调度优化Agent，用于根据加工实时状态进行优化调度，生成最优订单加工序列；

设备管理Agent，用于根据物料运输信息缓存到达各加工设备的待加工零件信息，根据所述最优订单加工序列控制加工设备执行加工过程，并实时检测加工设备的运行状态；

所述调度优化Agent包括第二处理器和存储有第二计算机程序的第二存储器，第二处理器调用所述第二计算机程序执行如下步骤：

接收车间物流Agent的零件工序信息以及车间物流Agent和设备管理Agent发送的动态事件信息；

根据实际数据对动态事件进行分析与确定；

基于动态事件利用遗传算法进行最优调度，生成相应的最优订单加工序列；

所述动态事件信息包括开始生产、设备故障发生、设备故障恢复、外协超时和外协提前；

所述利用遗传算法进行最优调度具体为：

1)首先输入需要优化生产流程的零件工序信息，以及当前时刻已发生但未处理的动态事件信息，对待加工零件的各工序进行染色体编码，构造初始种群；

2)结合动态事件信息中的数据依次计算并修正每个染色体所具有的适应度值后按降序排列；

3)对当前种群进行遗传操作，重新组成种群并计算适应度以及降序排列，判断是否达到了种群进化的迭代次数，若否则继续进行遗传操作，若是则将种群中最优个体的染色体解码，形成相应的最优订单加工序列。

2.根据权利要求1所述的基于分布式智能制造单元的车间自适应生产调度装置，其特征在于，所述车间物流Agent包括第一处理器和存储有第一计算机程序的第一存储器，第一处理器调用所述第一计算机程序执行如下步骤：

接收零件订单信息，提取并记录零件参数，生成零件工序信息；

与设备管理Agent进行信息交互，实时获取零件的当前加工工序信息；

依据零件参数和当前加工工序信息向匹配的物流小车发送配送信息，生成物料运输信息；

同步接收外协加工状态信息。

3.根据权利要求1所述的基于分布式智能制造单元的车间自适应生产调度装置，其特征在于，所述适应度值同时考虑订单最大完工时间和设备利用率两个指标，计算公式如下：

其中，T_i表示设备i的加工时间，T_i^′表示设备i的运行时间，n是总的设备数。

4.根据权利要求1所述的基于分布式智能制造单元的车间自适应生产调度装置，其特征在于，所述遗传操作为三方式并行遗传操作，具体为：

群体中最优的三分之一被选择为精英个体并暂时保留，较优的三分之一群体被选择为实现染色体的基因突变，最差的三分之一个个体两两间进行基因片段的交叉。

5.根据权利要求1所述的基于分布式智能制造单元的车间自适应生产调度装置，其特征在于，所述设备管理Agent包括第三处理器和存储有第三计算机程序的第三存储器，第三处理器调用所述第三计算机程序执行如下步骤：

与调度优化Agent和车间物流Agent进行信息交互；

缓存到达设备的待加工零件信息；

存储由调度优化Agent生成的最优订单加工序列，基于所述最优订单加工序列读取下一待加工零件信息；

基于待加工零件的工艺参数向加工设备发送控制指令，完成实际加工过程；

检测加工设备的运行状态，在出现故障或故障恢复时触发产生重调度指令和设备修复提示信息。