[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

说明书

本发明涉及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，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；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。与现有技术相比，本发明具有能够快速提取车间动态事件数据、提升车间的定制化和协同化的生产能力等优点。

技术领域

本发明涉及一种车间工件生产实时控制技术，尤其是涉及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。

背景技术

近年来，消费级和工业级产品均呈现出在类型以及制造工艺方面不断丰富和更新的趋势，这给制造企业带来更多业务空间和利益的同时也给其生产能力提出了巨大的挑战。定制化产品比非定制产品工艺流程复杂，且越来越多变，生产过程中的动态不确定因素较多、扰动较大，例如加工设备故障、紧急插单、物料供应短缺、工时压缩等。此外，定制化产品往往需要多个工厂协同生产，关键零件的部份工序或全部工序需要由特定的制造工厂完成，此类外协过程在时间和质量上具有非常强的不确定性。

然而在离散制造型车间的内部，现有生产调度方法或装置存在如下问题：1)信息传递与处理不及时，导致管理人员无法快速识别生产中的异常情况并调整生产调度方案；2)缺乏对动态事件有效分析和合理的优化方法来协助计划人员进行复杂工艺流程下的生产调度。

目前对生产过程的动态调度多数基于预先设定规则，自适应程度尚待提高，如：

专利CN201610145780.8(基于多智能体月台调度智能排序模型的构造)中公开了一种基于多智能体月台调度智能排序模型的构造，主要步骤如下：引入多智能体技术对实时车辆调度决策进行研究，构造基于月台的调度排序系统和多智能体算法设计作为多约束条件的组合优化复杂系统，提高了货运作业效率。但是，该专利的遗传算法采用的是并行遗传操作思想。而且该专利没有设置应对动态事件的重调度，不适用于复杂的定制化生产，对Agent的定义精确度不够高，其中劳动力、路网和仓库等都不是独立的能够思想的实体。

专利CN201610570852.3(一种复杂生产环境下车间调度实时控制方法)中公开了一种复杂生产环境下车间调度实时控制方法，主要步骤如下：初始化车间生产环境多智能体模型，注册调度触发事件，再根据车间实时状态对若干个工件智能体进行依次调度。该专利定义的智能体只是用于记录信息，在满足产线级全局调度优化性能方面尚未有详细描述。而且，该专利是基于离散事件方法的，是某个工件某道工序的依次调度，虽然减少了无效调度计算，但是同样不能直接反映出订单的最大完工时间，便不能反映出交货周期，因而不适用于面向客户的定制化生产模式。

专利CN201510015487.5(基于多阶段智能优化算法的动态柔性作业车间调度控制方法)中公开了一种基于多阶段智能优化算法的动态柔性作业车间调度控制方法，主要步骤如下：通过自适应遗传算法生成初始调度方案，并且设置了对设备故障、重调度这些动态事件的处理。该专利通过预先设定响应规则，来对动态事件进行重调度处理，因此重调度的响应能力较弱。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够快速提取车间动态事件数据、提升车间的定制化和协同化的生产能力的基于分布式智能制造单元的车间自适应生产调度装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

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，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；

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；