一种车间钣金加工自动排产算法的制作方法

1.本发明涉及一种自动排产算法，特别涉及一种车间钣金加工自动排产算法，属于搅拌机设备的钣金加工生产技术领域。


背景技术：

2.随着近年来我国经济的不断发展，产业升级的大趋势势在必行，尤其是在传统制造业领域，人力成本逐步替代物料成本，成为生产环节的重要部分。
3.为提高产品竞争力，自动化与智能化生产成为工业领域的热门趋势，相比传统生产方式，工业领域的自动化首先要解决自动物流输送，自动物料加工，自动产品对接，自动产品包装等一系列问题，这对产线的中央控制系统提出了新挑战。随着工业自动化设备的不断完善，合体排产调度成为提高产品生产效率的重要办法。
4.搅拌机钣金零部件众多，因此原材料就包括多达18种类型钢板，每种钢板需要不同的加工工艺，钢板上下料还需要agv辅助运输，产线还包括4台钢板切割机，为合理利用所有设备，使产线生产效率最大化，本文提出了一种自适应可中断的加工自动排产算法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种车间钣金加工自动排产算法，以解决上述背景技术中提出的合理利用所有设备，使产线生产效率最大化的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种车间钣金加工自动排产算法，包括以下步骤：
7.s1：根据搅拌机钣金产品生产车间情况，进行产品建模、工艺建模、设备组建模和生产计划建模；
8.s2：根据模型的约束条件，进行排产，精确到各个设备，生成对应各个设备组的工单列表；
9.s3：当触发重排的事件时，包括部分设备组设备停机，闲置以及人工插单，进行工单重新排布，并下达任务到各设备。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述产品建模为根据钢板产品生产车间生产产品情况，进行产品建模，该模型包括产品加工耗时，产品所用原料，产品的设备约束工艺。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述工艺建模为根据钣金产品生产工艺流程，对各型号钣金产品，进行工艺建模，该模型主要包括工艺约束路线、工艺约束机器、工艺约束物料、工序信息。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述设备组建模为根据产品自动化生产情况，对车间各设备分布成可并行加工的多个设备组，该模型包括生产单元中设备编码、设备能力、设备占用剩余时间，设备位置信息。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述生产计划建模为根据机器人产品生产车间计划和人工插单进行生产计划建模；该模型包括生产的各产品数量、产品加工优先级。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述需要重排的事件包括车间生产完成、设备故障和订单插单。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述自动排产算法基于最优时间分配，基于最优时间分配的自动排产算法包括以下内容：
16.共有n个独立运行的设备组，一个设备组包括上料agv，机械手，切割机，下料agv等独立运行的设备，其中根据钣金产品类型，某些产品只能在特定的设备组上加工，每个同型号产品在设备组上加工的时间t
i
基本相同，其中t
i
为某产品在设备组上加工的平均耗时，该时间基于历史累计；
17.生产开始后，每个设备组将被占用，初始被占用时间为0，运行中其等待被释放占用的时间为p
js
，该时间为
18.p
js
＝t
i
‑
t
ih
19.其中：t
ih
为当前任务设备已加工时间；
20.根据设备组个数，建立n个时间队列p1...p
j
...p
n
，
[0021][0022]
其中p
j
为每个设备组加工完全部设备所用的总时间，m为分配到该设备组的待加工产品总数；
[0023]
一共加工x个钣金产品，生产总耗时：
[0024][0025]
每个设备组加工最优时间：
[0026][0027]
根据加工用时从大到小排列t1...t
i
...t
x
，保证t
i
＞＝t
i 1
[0028]
从中寻找s满足：
[0029][0030]
将t1...t
s
对应任务下发到设备组1，并从总任务中剔除，剩余任务根据加工用时从大到小排列t1...t
i
...t
x
，保证t
i
＞＝t
i 1
，继续重复如上步骤，直到分配完毕。
[0031]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0032]
1.本发明一种车间钣金加工自动排产算法，本发明采用基于最有时间的排产优化方法，在加工产品的生产过程中提高设备利用率和产品的生产效率；根据设备故障情况以及人工插单的订单改变情况自动重新排产调整产品的加工顺序；根据历史产品加工时间实时更正各型号钣金在各设备组的平均加工时间以达到最优。
附图说明
[0033]
图1为本发明的系统运行流程图；
[0034]
图2为本发明基于最优时间的排产算法流程图。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
请参阅图1
‑
2，本发明提供了一种车间钣金加工自动排产算法的技术方案：包括以下步骤：
[0037]
s1：根据搅拌机钣金产品生产车间情况，进行产品建模、工艺建模、设备组建模和生产计划建模；
[0038]
s2：根据模型的约束条件，进行排产，精确到各个设备，生成对应各个设备组的工单列表；
[0039]
s3：当触发重排的事件时，包括部分设备组设备停机，闲置以及人工插单，进行工单重新排布，并下达任务到各设备。
[0040]
如图2所示，基于最优时间分配的自动排产算法包括以下内容：
[0041]
共有n个独立运行的设备组，一个设备组包括上料agv，机械手，切割机，下料agv等独立运行的设备，其中根据钣金产品类型，某些产品只能在特定的设备组上加工，每个同型号产品在设备组上加工的时间t
i
基本相同，其中t
i
为某产品在设备组上加工的平均耗时，该时间基于历史累计；
[0042]
生产开始后，每个设备组将被占用，初始被占用时间为0，运行中其等待被释放占用的时间为p
js
，该时间为
[0043]
p
js
＝t
i
‑
t
ih
[0044]
其中：t
ih
为当前任务设备已加工时间；
[0045]
根据设备组个数，建立n个时间队列p1...p
j
...p
n
，
[0046][0047]
其中p
j
为每个设备组加工完全部设备所用的总时间，m为分配到该设备组的待加工产品总数；
[0048]
一共加工x个钣金产品，生产总耗时：
[0049][0050]
每个设备组加工最优时间：
[0051][0052]
根据加工用时从大到小排列t1...t
i
...t
x
，保证t
i
＞＝t
i 1
[0053]
从中寻找s满足：
[0054][0055]
将t1...t
s
对应任务下发到设备组1，并从总任务中剔除，剩余任务根据加工用时从大到小排列t1...t
i
...t
x
，保证t
i
＞＝t
i 1
，继续重复如上步骤，直到分配完毕。
[0056]
综上所述，本发明采用基于最有时间的排产优化方法，在加工产品的生产过程中提高设备利用率和产品的生产效率；根据设备故障情况以及人工插单的订单改变情况自动重新排产调整产品的加工顺序；根据历史产品加工时间实时更正各型号钣金在各设备组的平均加工时间以达到最优。
[0057]
在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0058]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0059]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。