一种树脂井盖注塑产线工序协同管控系统的制作方法

本发明涉及工业过程控制及制造执行系统，具体为一种树脂井盖注塑产线工序协同管控系统。

背景技术：

1、树脂井盖注塑产线通常包括原料配制、注塑成型、保压、冷却或固化、脱模、修整和质量检验等连续工序。现有制造执行系统一般依据预设工艺路线、计划节拍和设备状态建立生产任务队列，并按照设备空闲信号、计划完成时刻或人工确认结果下发投料、注塑、转序和检验指令。注塑设备控制器负责执行压力、速度、温度、保压时间及冷却时间等设定参数，制造执行系统采集设备开始、完成、停机及报警等事件，对任务进度、在制品数量和设备利用状态进行记录。当某一工序出现延迟时，常规系统通常通过顺延后续任务、调整设备排队顺序或重新生成局部计划进行处理；当下游工位暂时拥堵时，则通过暂停转序或增加等待队列限制在制品继续流入。此类方案以设备是否完成动作和任务是否到达计划时刻作为主要判断依据，能够实现基础生产跟踪和工序衔接，但未将制品在保压、冷却或固化过程中的实际成熟状态、下游可接纳能力以及同一偏差在后续工序中的传递关系统一纳入控制依据。

2、树脂材料批次差异、注塑过程波动及设备负载变化会使实际注塑周期、保压完成时刻和冷却或固化进度偏离预设节拍，制品即使已收到设备完成信号，也可能尚未达到允许脱模或转序的工艺条件。现有制造执行系统按照固定计划时刻或单一设备完成状态判断转序时，无法区分可等待消化的局部延迟与会沿后续工序持续累积的状态偏差，也不能确定下游工序的剩余处理能力是否足以接纳当前制品。由此，系统可能提前安排脱模、修整或检验任务，使尚未成熟的制品进入下一工序；也可能在下游拥堵时继续释放新的注塑任务，使在制品占用和设备等待逐级增加。局部设备参数控制只能维持本工序动作，常规重新排程又未考虑已经执行且不可撤销的工序状态，容易扩大调整范围。现有技术的主要问题在于，缺少一种能够表征制品实际工艺状态、量化状态偏差并沿工序依赖关系传播，再据此联合调整任务释放、设备预约和转序时刻的协同控制机制。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种树脂井盖注塑产线工序协同管控系统，可以解决上述背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种树脂井盖注塑产线工序协同管控系统，包括处理器、存储器以及与注塑设备控制器和工序终端通信的数据接口，所述存储器存储可由所述处理器执行的指令，所述指令使所述处理器：为各树脂井盖生产任务建立随工序事件更新的工序状态向量；

4、依据工艺成熟约束、设备能力约束及上下游承载约束构建工序约束传播图；

5、计算各任务实际状态转换时刻相对于目标转换时刻的工序状态债并沿所述工序约束传播图传播；

6、以受影响任务及关联工序形成滚动优化窗口，生成任务释放、转序及设备执行指令，并依据执行反馈更新所述工序状态向量和所述工序状态债。

7、优选的，所述工序状态向量按照制品标识与生产任务都相关联，并包括原料批次标识、工艺版本、当前工序标识、已完成工艺阶段、实际注塑结束时刻、保压完成状态、剩余冷却或固化时长、允许脱模时间区间、后续工序预计进入时刻及质量锁定状态；

8、所述处理器依据设备控制器返回的带时间戳工序事件，对所述工序状态向量中的不可逆状态字段和可变状态字段分别更新，并保留更新前后的状态版本映射关系。

9、优选的，所述工序约束传播图以生产任务对应的工序状态节点为顶点，以前后工序之间的状态依赖关系为有向边，并将工艺成熟条件、设备可用能力、同批次工艺连续性及下游在制品容量分别编码为边约束；

10、所述处理器根据各有向边对应的约束满足区间确定边的激活状态，仅允许所述工序状态债经由处于激活状态且指向尚未完成工序的有向边传播，并对已完成不可逆工序对应的传播路径进行截断。

11、优选的，所述处理器针对每一生产任务，将所述实际状态转换时刻、满足工艺成熟条件的最早转换时刻及满足下游容量条件的可接纳时刻进行联合比较，形成带方向标记的工序状态债；

12、对于同一滚动优化窗口内的多个生产任务，按照所述工序状态债在所述工序约束传播图中的到达次序和累积层级建立债务序列，并以所述债务序列限定待调整任务的释放顺序、设备预约时段、转序时刻及检验任务插入位置。

13、优选的，所述处理器将注塑结束事件、保压完成事件、冷却或固化阶段事件、脱模确认事件和质量放行事件映射至统一的工序时标轴，并以相邻有效事件之间的持续时间重构缺失或乱序事件；

14、在重构过程中，以所述工序状态向量中的工艺版本和原料批次标识限定可参与重构的历史任务集合，利用所述历史任务集合的阶段持续时间分布确定缺失事件的候选时间区间，并将与后续已确认事件存在时序冲突的候选时间区间剔除。

15、优选的，所述处理器针对每条处于激活状态的有向边，依据边两端工序的剩余可处理容量、当前在制品占用量、目标任务允许转序时间区间及关联设备已预约时段，生成随所述工序事件变化的传播分配系数；

16、当同一工序状态债存在多条可传播路径时，按照各传播路径上所述传播分配系数的连续乘积对所述工序状态债进行分配，并将分配后的债量写入对应后续工序状态节点，直至到达冻结节点、质量锁定节点或未激活有向边。

17、优选的，所述处理器建立所述滚动优化窗口时，将已开始执行且不可撤销的工序任务设为冻结任务，将其设备占用区间和后续最早释放时刻作为固定约束；

18、对非冻结任务，以所述债务序列为基础构建候选调整集合，仅调整待投料任务释放时刻、注塑任务顺序、下一生产周期启动时刻、制品转序时刻及检验任务插入位置，并剔除违反允许脱模时间区间、同批次工艺连续性或下游在制品容量约束的候选调整方案。

19、优选的，所述处理器为所述滚动优化窗口生成带版本标识的任务控制序列，并将任务释放指令、设备预约指令和转序指令分别发送至对应注塑设备控制器及工序终端；

20、所述处理器接收各指令的执行开始事件、执行完成事件和拒绝执行事件，按照事件所携带的任务标识、工序标识及版本标识核验所述任务控制序列，对版本不一致的反馈进行隔离存储，并仅依据版本一致的执行反馈更新所述工序状态向量、所述工序约束传播图及所述债务序列。

21、优选的，所述处理器在多个候选调整方案均满足约束时，分别计算各候选调整方案执行后的工序状态债残余量、债务跨工序传播层数及冻结任务后续释放偏移量，并按照所述工序状态债残余量优先、所述债务跨工序传播层数次优、所述冻结任务后续释放偏移量再次优先的层级顺序筛选目标调整方案；

22、当不同候选调整方案在同一层级具有相同值时，将原任务顺序变化量最小的候选调整方案作为所述滚动优化窗口中任务释放、设备预约及转序指令的生成依据。

23、优选的，所述处理器在完成一次版本一致的执行反馈更新后，提取更新前后各工序状态节点的债量差值和有向边激活状态变化，确定本次任务控制序列对应的实际债务消解路径；

24、当所述实际债务消解路径与生成所述任务控制序列时采用的预测消解路径不一致时，仅对差异路径涉及的生产任务和关联工序重新形成局部滚动优化窗口，并沿用所述差异路径之外生产任务的原任务控制序列版本、设备预约时段及转序时刻。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

26、1.为各树脂井盖生产任务建立随工序事件更新的工序状态向量，将原料批次、当前工序、注塑结束时刻、保压状态、剩余冷却或固化时长、允许脱模时间区间、后续工序预计进入时刻及质量锁定状态纳入同一状态记录，并依据工艺成熟约束、设备能力约束和下游承载约束构建工序约束传播图。系统通过比较实际状态转换时刻与目标转换时刻形成带方向的工序状态债，并将其沿仍具实际依赖关系的工序路径传播，使局部周期偏移能够在转化为下游拥塞前被识别。滚动优化窗口仅围绕受影响任务联合调整投料释放、注塑顺序、设备预约和转序时刻，使制品转序服从实际成熟条件和下游接纳条件，避免固定节拍控制造成的提前转序及偏差逐级累积。

27、2.工序状态向量按照制品标识保存状态版本，设备返回的带时间戳事件用于区分不可逆状态和可变状态，减少乱序事件或缺失事件对任务判断的干扰。工序约束传播图对已完成不可逆工序、质量锁定节点和未激活约束边实施传播截断，限制状态偏差的计算范围。滚动优化时冻结已经开始且不可撤销的任务，仅调整非冻结任务，并对候选方案校验允许脱模时间区间、同批次工艺连续性和下游在制品容量。带版本标识的任务控制序列还用于核验设备执行反馈，对旧版本反馈进行隔离；当实际消解路径与预测路径不一致时，仅对差异路径重新计算，保持其余任务的设备预约和转序安排不变。