[发明专利]跨车间协作模式下车间生产计划与调度一体化方法

摘要

本发明涉及一种跨车间协作模式下车间生产计划与调度一体化方法，步骤如下：首先确定窄口车间和窄口工序，然后进行迭代，在每次迭代过程中，首先采用基于分派规则的调度方法进行预调度，然后根据预调度结果调整投产数量，直至迭代结束时输出调度结果和对应的投产计划。本发明能有效的解决生产车间能力不平衡问题；有效的解决生产任务跨车间的转移问题；并将产计划与调度一体化集成，在得出调度结果的同时，给出生产计划。

主权项

1.一种跨车间协作模式下车间生产计划与调度一体化方法，包括以下步骤：第1步：定义如下表所示的符号变量：表1符号变量第2步：确定窄口：每个零件的每道工序O_j的加工都对应着一台机器，在某台机器m上加工的所有工序组成一个工序集合G_m；假设工厂的工作时间是每天h小时，每周工作d天，生产月以w周为单位，则机器m每个生产月的可用时间计算如下：MTA_m＝h*d*w*60(分钟)(1)确定窄口的方法如下：1)对每道工序O_ij归入对应的工序集合G_m；2)计算每个G_m中工序的总加工时间Total_Time_mTotal_Timem=Σi,jPijm,Oij∈Gm---(2)]]>3)计算每台机器m的总可用时间MTA_m；4)对于每个G_m，如果Total_Time_m＞MTA_m，则把G_m中的所有工序标注上候选窄口的标记Tag，并且计算BRatio_ij：BRatio_ij＝Total_Time_m/MTA_m    (3)5)在每个零件i的工艺路线上，选取具有最大BRatio_ij的至多Bm个车间为窄口车间，同时在窄口车间中选取具有最大BRatio_ij的工序O_ij为窄口工序，并加入该零件的窄口集合B_i，B_i＝B_i∪{O_ij}；其中，Bm的取值为一个不大于总车间数的正整数；第3步：如果当前轮次不超过最大迭代轮次，即round＜roundm，则转入步骤4；否则转步骤7；其中，round为当前迭代寻优轮次，初始值为1，roundm为用户设置的最大迭代轮次，为一个正整数；第4步：采用基于分派规则的调度方法进行预调度，步骤为：1)置可调度集合S为空，2)当前时刻，对于所有未调度的工序O_ij，如果O_ij是可调度工序，则S＝{O_ij}∪S；可调度工序是指未调度工序集合中符合以下条件之一的工序：(1)同一个零件中前一道工序状态为已调度的工序；(2)子部件或零件的工序状态全部为已调度，且该工序为本零件的第一道工序；(3)零件的第一道工序，且该零件代表零件而非部件；3)选择工序：在可调度集合S中选取具有最短加工时间的待调度工序O′_ij，如果存在多个可选择的工序，则选择等待时间最长的，如果还存在多个可选择的工序，则随机选择一个；4)选择机器：选取最早可用的机器m′，如果存在多台可选择的机器，则选择利用率最低的机器，如果还存在多台可选择的机器，则随机选择一台；5)在机器m′上调度工序O′_ij，把工序标记为已调度工序，并且S＝S-{O′_ij}；6)如果所有的工序已调度完，则预调度结束；否则转步骤2)；第5步：根据预调度结果调整投产数量，步骤为；1)超期零件集合2)对于所有零件part_i，如果其最后一道工序的结束时间晚于生产计划的交货期Due_Date，则把part_i加入超期工序集合OD中，OD＝OD∪{part_i}；3)对于OD中的每个零件，按照以下策略，调整工序的投产数量：(1)如果该零件没有窄口，则每次开始调整数量的工序即起始减工序SO_ij为零件的第一道工序，从SO_ij开始约减投产数量，包括该零件的装配路径上涉及的所有父零件，从而确定约减工序路径；否则执行步骤(2)；(2)如果零件存在窄口，按照可开始加工时间越晚的工序在前的原则，对窄口工序集B_i进行排序，并通过round mod|B_I|获得SO_ij索引，B_i中顺序与SO_ij索引对应的工序即为起始减工序SO_ij，从SO_ij开始约减投产数量，包括该零件的装配路径上涉及的所有父零件，从而确定约减工序路径；例如B_i＝{O_i1，O_i2，O_i3}，其中O_i1、O_i2和O_i3是一个零件工艺路线上的不同工序，且O_i1晚于O_i2，O_i2晚于O_i3，|B_i|＝3，那么本次的SO_ij索引是round mod|B_i|；假如round＝1，则1mod 3＝1，则SO_ij＝O_i1；round＝5，5mod3＝2，则SO_ij＝O_i2，其他情况依此类推；(3)对于通过前两个步骤确定的约减路径上的每一道工序，按照折半约减和等距约减结合的方法获得调整后的工序数量：假设当前工序的数量是amount，则折半约减后的数量按公式(4)计算：amount1＝(amount+ensure)/2(4)等距约减后的数量按公式(5)计算：amount2＝max[ensure，amount-(guide-ensure)/roundm](5)由公式(6)得出本次调整后的工序数量：amount_new＝min(amount1，amount2)(6)其中，ensure为生产计划中每个车型的保障数，guide为生产计划中每个车型的参考数；第6步：令round＝round+1，转到第3步；第7步：输出调度结果和对应的投产计划。