[发明专利]一种柔性作业车间持续重构调度方法及装置

说明书

本发明提供一种柔性作业车间持续重构调度方法及装置，其中，该方法包括：确定柔性作业车间内所有订单的多个工序级批次，从确定的多个工序级批次中筛选出当前可加工的多个工序级批次，利用基于设备瓶颈程度的启发式规则，依次为当前可加工的多个工序级批次安排设备，得到初步排产方案，根据初步排产方案，划分多个时间区间，并利用聚类算法依次获取每个时间区间的虚拟单元备选方案，利用适用性遗传算法，优化得到每个时间区间的虚拟单元构建方案，根据虚拟单元构建方案，修正初步排产方案，得到最终排产方案。本发明的方案，能够为多品种、小批量下柔性作业车间的调度人员进行持续重构调度提供辅助，保证柔性作业车间同时兼顾生产效率和生产柔性。

技术领域

本发明涉及制造技术领域，尤其涉及一种柔性作业车间持续重构调度方法及装置。

背景技术

随着消费者对产品需求的日趋多样化，当前的产品生产呈现多品种、小批量的特点，如何在产品制造过程中兼顾效率与柔性是企业的普遍关注点。刚性流水式生产线具有较高的生产效率和质量一致性，机群式离散生产线具有较高的生产柔性，而处于中间状态的可重构或单元化生产线则能够很好地实现效率与柔性的兼顾。目前对于柔性作业车间的排产大多为离散式，无法满足一些关键、重要和复杂的零件对流水式生产以保证质量一致性的需求。由于条件限制，大多数企业的离散生产难以构建物理式制造单元，必须基于可重构制造思想和根据任务变化而持续重构调整的逻辑重构思路进行制造资源的优化组织。

传统的柔性作业车间持续重构调度方法大多仅仅解决虚拟单元的静态构建，而忽略了时间变化下的单元的继承式演变。在实际的大规模生产中，随着时间的推进，部分订单结束生产，新的订单加入进来，造成订单结构发生改变，原先的虚拟单元不再适用新的订单结构。因此，多品种、小批量下的柔性作业车间持续重构调度需要构建持续变化的虚拟单元。由于设备在虚拟单元外的离散生产模式和在虚拟单元内的小流水模式之间的转变需要时间损失，因此虚拟单元的持续构建还需考虑继承性，即后续虚拟单元与前续虚拟单元之间不应存在过大变化。

对于柔性作业车间的持续重构调度问题，虽然目前已有大量研究，但这些研究大多面向静态虚拟单元的构建，较少考虑订单结构持续变化下的虚拟单元的持续重构，造成现有的柔性作业车间持续重构调度方法较难兼顾生产效率和生产柔性。

发明内容

本发明实施例提供一种柔性作业车间持续重构调度方法及装置，以解决现有的柔性作业车间持续重构调度方法较难兼顾生产效率和生产柔性的问题。

为了解决上述问题，第一方面，本发明实施例提供了一种柔性作业车间持续重构调度方法，包括：

确定柔性作业车间内所有订单的多个工序级批次；

按照工艺路线，从确定的多个工序级批次中筛选出当前可加工的多个工序级批次；

利用基于设备瓶颈程度的启发式规则，依次为所述当前可加工的多个工序级批次安排设备，得到所述柔性作业车间的初步排产方案；

根据所述初步排产方案，划分多个时间区间，并利用聚类算法依次获取每个时间区间的虚拟单元备选方案；

根据所述虚拟单元备选方案，利用适用性遗传算法，优化得到每个时间区间的持续重构的虚拟单元构建方案；

根据每个时间区间的虚拟单元构建方案，修正所述初步排产方案，得到最终排产方案。

可选的，所述确定柔性作业车间内所有订单的多个工序级批次，包括：

确定所有订单中每个订单的分批的最佳批量的下限和上限；

根据确定的每个订单的分批的最佳批量的下限和上限，对每个订单进行分批，得到每个订单的所有批次；

将每个订单的各个批次按照工艺路线拆分到工序，得到相应的工序级批次。