[发明专利]紧急加单情况下加工车间数控机床集中调度方法

摘要

本发明公开了一种紧急加单情况下加工车间数控机床集中调度方法，包括步骤：步骤一、紧急加单加工信息输入：采用与调度控制器连接的参数输入装置输入紧急加单加工信息，并通过所述调度控制器对所输入的所述紧急加单加工信息进行同步记录；步骤二、紧急加单启动：采用所述参数输入装置输入紧急加单启动信息，并通过所述调度控制器对当前时间进行同步记录；所记录的当前时刻为紧急加单启动时间；步骤三、基于非合作博弈的紧急加单调度。本发明将工件加工工序作为调度对象，紧急加单情况下同一时刻仅有两个加工工序进行非合作博弈并相应分配至当前最优的加工机床，能大幅度降低紧急加单情况下的调度难度，并能同时满足生产的高效性和稳定性需求。

主权项

1.一种紧急加单情况下加工车间数控机床集中调度方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、紧急加单加工信息输入：采用与调度控制器连接的参数输入装置输入紧急加单加工信息，并通过所述调度控制器对所输入的所述紧急加单加工信息进行同步记录；所述调度控制器为对位于加工车间内的N个数控机床进行调度的控制器，N为所述加工车间内数控机床的总数量，N为正整数且N≥5；所述调度控制器与N个所述数控机床的机床控制器连接；N个所述数控机床的编号分别记作M₁、M₂、…、M_N；本步骤中，进行紧急加单加工信息输入之前，N个所述数控机床按照加单前调度计划表进行加工，所述加单前调度计划表存储于所述调度控制器内；所述加单前调度计划表中包括S个工件的加工调度信息和N个所述数控机床的加工调度信息，每个工件的加工调度信息均包括该工件所有加工工序的加工调度信息，每个工件的所有加工工序的加工调度信息均按照加工先后顺序由前至后进行排列；每个所述加工工序的加工调度信息均包括对该加工工序进行加工的数控机床的编号、该加工工序的计划开始加工时间和该加工工序的计划完成加工时间；其中，S为正整数，S≥5；所述加单前调度计划表中每个所述数控机床上完成的所有加工工序的加工调度信息均组成该数控机床的加工调度信息；所述紧急加单加工信息中包括两个紧急加工工件的加工信息，两个所述紧急加工工件的加工工序总数量均相同且均为Q，其中Q为正整数且Q≥3；每个所述紧急加工工件的加工信息均包括该工件的Q个加工工序信息，每个所述加工工序信息均包括该加工工序的编号、所述加工车间内能完成该加工工序的数控机床的总数量以及各数控机床的编号和对该加工工序的加工所需时间；每个所述紧急加工工件的Q个加工工序均按照加工先后顺序由前至后编号；步骤二、紧急加单启动：采用所述参数输入装置输入紧急加单启动信息，并通过所述调度控制器对当前时间进行同步记录；所记录的当前时间为紧急加单启动时间；步骤三、基于非合作博弈的紧急加单调度，过程如下：步骤301、紧急加工工件第一个加工工序调度：采用所述调度控制器对两个所述紧急加工工件的第一个加工工序进行调度；两个所述紧急加工工件的第一个加工工序分别记作O₁和O'₁，所述加工车间内能完成加工工序O₁的数控机床的总数量记作p₁，能完成加工工序O₁的p₁个数控机床的集合记作M_p1；所述加工车间内能完成加工工序O'₁的数控机床的总数量记作p'₁，能完成加工工序O'₁的p'₁个数控机床的集合记作M'_p1；其中，M_p1∩M'_p1＝Φ，Φ表示空集合；p₁和p'₁均为正整数，p₁≥2，p'₁≥2；对两个所述紧急加工工件的第一个加工工序进行调度时，包括步骤：步骤3011、加工进度确定：根据所述加单前调度计划表，采用所述调度控制器对此时N个所述数控机床的加工进度进行确定；所确定的此时N个所述数控机床的加工进度包括此时所述加单前调度计划表中未完成加工的工件数量s₁和各未完成加工工件的未完成加工工序数量；其中，s₁为正整数且s₁≤S；步骤3012、基于非合作博弈的加工工序调度：根据步骤3011中所确定的此时N个所述数控机床的加工进度，采用所述调度控制器且调用非合作博弈模型对加工工序O₁和加工工序O'₁分别进行调度，从M_p1中找出完成加工工序O₁的最优数控机床的编号，并从M'_p1中找出完成加工工序O'₁的最优数控机床的编号；本步骤中，完成加工工序O₁的最优数控机床为对加工工序O₁进行加工的数控机床，完成加工工序O'₁的最优数控机床为对加工工序O'₁进行加工的数控机床；步骤3013、调度计划表更新：根据步骤3012中所确定的对加工工序O₁进行加工的数控机床和对加工工序O'₁进行加工的数控机床，并结合步骤3011中所确定的此时N个所述数控机床的加工进度，采用所述调度控制器对步骤3011中所述加单前调度计划表进行更新，获得更新后的调度计划表；本步骤中，更新后的调度计划表中添加有加工工序O₁的加工调度信息和加工工序O'₁的加工调度信息；加工工序O₁的加工调度信息和加工工序O'₁的加工调度信息均包括对该加工工序进行加工的数控机床的编号、该加工工序的计划开始加工时间和该加工工序的计划完成加工时间；步骤302、紧急加工工件下一个加工工序调度：待两个所述紧急加工工件的上一个加工工序均加工完成后，采用所述调度控制器对两个所述紧急加工工件的下一个加工工序进行调度；两个所述紧急加工工件的下一个加工工序分别记作O_q和O'_q，所述加工车间内能完成加工工序O_q的数控机床的总数量记作p_q，能完成加工工序O_q的p_q个数控机床的集合记作M_pq；所述加工车间内能完成加工工序O'_q的数控机床的总数量记作p'_q，能完成加工工序O'_q的p'_q个数控机床的集合记作M'_pq；其中，M_pq∩M'_pq＝Φ，Φ表示空集合；p_q和p'_q均为正整数，p_q≥2，p'_q≥2；q为紧急加工工件的加工工序编号，q为正整数且q＝2、3、…、Q；对两个所述紧急加工工件的下一个加工工序进行调度时，包括以下步骤：步骤3021、加工进度确定：根据此时更新后的调度计划表，采用所述调度控制器对此时N个所述数控机床的加工进度进行确定；所确定的此时N个所述数控机床的加工进度包括此时S个工件中未完成加工的工件数量s_q和各未完成加工工件的未完成加工工序数量；其中，s_q为正整数，s_q≤s₁；步骤3022、基于非合作博弈的加工工序调度：根据步骤3021中所确定的此时N个所述数控机床的加工进度，采用所述调度控制器且调用所述非合作博弈模型对加工工序O_q和加工工序O'_q分别进行调度，从M_pq中找出完成加工工序O_q的最优数控机床的编号，并从M'_pq中找出完成加工工序O'_q的最优数控机床的编号；本步骤中，完成加工工序O_q的最优数控机床为对加工工序O_q进行加工的数控机床，完成加工工序O'_q的最优数控机床为对加工工序O'_q进行加工的数控机床；步骤3023、调度计划表更新：根据步骤3022中所确定的对加工工序O_q进行加工的数控机床和对加工工序O'_q进行加工的数控机床，并结合步骤3021中所确定的此时N个所述数控机床的加工进度，采用所述调度控制器对步骤3021中所述调度计划表进行更新，获得更新后的调度计划表；本步骤中，更新后的调度计划表中添加有加工工序O_q的加工调度信息和加工工序O'_q的加工调度信息；加工工序O_q的加工调度信息和加工工序O'_q的加工调度信息均包括对该加工工序进行加工的数控机床的编号、该加工工序的计划开始加工时间和该加工工序的计划完成加工时间；步骤303、一次或多次重复步骤302，直至完成两个所述紧急加工工件的Q个加工工序调度过程。