制造执行系统的生产调度方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及制造执行系统技术领域，尤其涉及到一种制造执行系统的生产调度方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.制造执行系统主要实现对车间生产制造过程进行管理和优化，它从接收订单开始到制成最终产品的全部时间范围内，采集各种数据信息和状态信息，与上层业务计划层和底层过程控制层进行信息交互，通过信息流支撑企业的信息集成，实现对生产过程进行优化管理。其中作业调度是生产过程实现优化管理的关键环节。
3.在离散机械加工企业中，特别是以设备和加工人员混合资源的生产现场，作业调度主要依靠调度人员的经验，对调度人员的要求高，工作量大，实时性不足，对生产作业中的变化无法及时响应。由于缺乏有效的调度数据的支撑，调度人员对资源的可用加工能力不能及时掌握，对产品所需的实际资源能力不清楚，作业安排对现场的指导性不强，无法对生产进行有效控制，计划需要太多的跟催，太多“救火式”的加班。因此，如何提高生产调度的灵活性，以响应生产作业中的生产资源需求，是一个亟需解决的技术问题。
4.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种制造执行系统的生产调度方法、装置、设备及存储介质，旨在解决目前加工制造业中缺乏有效的调度数据的支撑，调度人员对资源的可用加工能力不能及时掌握，对产品所需的实际资源能力不清楚，作业安排对现场的指导性不强，无法对生产进行有效控制的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供一种制造执行系统的生产调度方法，所述方法包括以下步骤：
7.获取目标产品在生产过程中的资源需求信息；
8.在接收到生产指令时，确定生产任务，并根据所述生产任务，生成生产策略；其中，所述生产任务包括目标产品生产量和计划生产时间，所述生产策略为执行所述生产任务的生产资源和生产排班；
9.根据所述生产策略，调度对应的生产资源执行生产过程；
10.获取每个生产资源的加工能力，判断所述生产策略对应的加工能力是否满足生产任务对应的资源需求信息；
11.若否，调整生产策略，并返回执行根据所述生产策略，调度对应的生产资源执行生产过程步骤，直至所述生产策略对应的加工能力满足生产任务对应的资源需求信息。
12.可选的，所述资源需求信息包括目标产品生产的工序流程以及每个所述工序流程所需的标准时间信息，所述获取目标产品在生产过程中的资源需求信息步骤，具体包括：
13.采集目标产品在历史生产过程中，到达每个工序流程处的时间点以及每个工序流程的标识信息；
14.基于所述工序流程的时间点和标识信息，确定目标产品在历史生产过程中每个所述工序流程所需的时间信息；
15.对所述时间信息进行均值处理，获得每个所述工序流程所需的标准时间信息，并利用所述标准时间信息以及对应的工序流程，生成资源需求信息。
16.可选的，所述标准时间信息包括工序准备时间、工序加工时间、工序检验时间和产品周转时间。
17.可选的，采集目标产品到达每个工序流程处的时间点，通过检测接收到每个工序流程处扫描到的目标产品的条码信息对应的时间。
18.可选的，所述生产资源包括生产设备和生产人员，所述获取每个生产资源的加工能力步骤之前，所述方法还包括：
19.采集每个生产设备在历史生产过程中，执行目标生产任务所需第一工时，并对所述第一工时进行均值处理，获得所述生产设备执行目标生产任务所需的第一标准工时；
20.采集每个生产人员在历史生产过程中，执行目标生产任务所需第二工时，并对所述第二工时进行均值处理，获得所述生产人员执行目标生产任务所需的第二标准工时。
21.可选的，所述判断所述生产策略对应的加工能力是否满足生产任务对应的资源需求信息步骤，具体包括：
22.根据当前生产时间和所述生产策略对应的第一标准工时和第二标准工时，获得实际生产时间；
23.判断所述实际生产时间与计划生产时间的偏差值是否超过设定值，若超过，则生产策略对应的加工能力不满足生产任务对应的资源需求信息。
24.可选的，所述调整生产策略包括调整生产资源、调整生产排班或计划生产时间中的一种或多种。
25.此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种制造执行系统的生产调度装置，其特征在于，所述制造执行系统的生产调度装置包括：
26.获取模块，用于获取目标产品在生产过程中的资源需求信息；
27.生成模块，用于在接收到生产指令时，确定生产任务，并根据所述生产任务，生成生产策略；其中，所述生产任务包括目标产品生产量和计划生产时间，所述生产策略为执行所述生产任务的生产资源和生产排班；
28.调度模块，用于根据所述生产策略，调度对应的生产资源执行生产过程；
29.判断模块，用于获取每个生产资源的加工能力，判断所述生产策略对应的加工能力是否满足生产任务对应的资源需求信息；
30.调整模块，用于若否，调整生产策略，并返回执行根据所述生产策略，调度对应的生产资源执行生产过程步骤，直至所述生产策略对应的加工能力满足生产任务对应的资源需求信息。
31.此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种制造执行系统的生产调度设备，其特征在于，所述制造执行系统的生产调度设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的制造执行系统的生产调度程序，所述制造执行系统的生产调度
程序被所述处理器执行时实现如上所述的制造执行系统的生产调度方法的步骤。
32.此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有制造执行系统的生产调度程序，所述制造执行系统的生产调度程序被处理器执行时实现如上所述的制造执行系统的生产调度方法的步骤。
33.本发明实施例提出的一种制造执行系统的生产调度方法、装置、设备及存储介质，该方法包括获取目标产品在生产过程中的资源需求信息；在接收到生产指令时，确定生产任务，并根据所述生产任务，生成生产策略根据所述生产策略，调度对应的生产资源执行生产过程；获取每个生产资源的加工能力，若生产策略对应的加工能力不满足生产任务对应的资源需求信息，则调整生产策略，重新调度对应的生产资源执行生成过程，直至生产策略对应的加工能力满足生产任务对应的资源需求信息。本发明通过对资源需求和生产资源的确定，实现对生产作业的资源与需求管理，通过资源需求信息和生产资源的加工能力的适配，提高生产调度的灵活性，能够响应生产作业中的生产资源需求，实现生产各个环节资源的协调均衡，提高资源的利用效率。
附图说明
34.图1为本发明实施例中一种制造执行系统的生产调度设备的结构示意图；
35.图2为本发明制造执行系统的生产调度方法的实施例的流程示意图；
36.图3为本发明实施例中一种制造执行系统的生产调度装置的结构框图。
37.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
38.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
39.制造执行系统主要实现对车间生产制造过程进行管理和优化，它从接收订单开始到制成最终产品的全部时间范围内，采集各种数据信息和状态信息，与上层业务计划层和底层过程控制层进行信息交互，通过信息流支撑企业的信息集成，实现对生产过程进行优化管理。其中作业调度是生产过程实现优化管理的关键环节。
40.在离散机械加工企业中，特别是以设备和加工人员混合资源的生产现场，作业调度主要依靠调度人员的经验，对调度人员的要求高，工作量大，实时性不足，对生产作业中的变化无法及时响应。由于缺乏有效的调度数据的支撑，调度人员对资源的可用加工能力不能及时掌握，对产品所需的实际资源能力不清楚，作业安排对现场的指导性不强，无法对生产进行有效控制，计划需要太多的跟催，太多“救火式”的加班。因此，如何提高生产调度的灵活性，以响应生产作业中的生产资源需求，是一个亟需解决的技术问题。
41.为了解决这一问题，提出本发明的制造执行系统的生产调度方法的各个实施例。本发明提供的制造执行系统的生产调度方法通过对资源需求和生产资源的确定，实现对生产作业的资源与需求管理，通过资源需求信息和生产资源的加工能力的适配，提高生产调度的灵活性，能够响应生产作业中的生产资源需求，实现生产各个环节资源的协调均衡，提高资源的利用效率。
42.参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的制造执行系统的生产调度设备的结构示意图。
communication，近距离无线通信)有关的电路，本技术对此不加以限定。
50.显示屏305用于显示ui(user interface，用户界面)。该ui可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏305是触摸显示屏时，显示屏305还具有采集在显示屏305的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器301进行处理。此时，显示屏305还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏305可以为一个，电子设备的前面板；在另一些实施例中，显示屏305可以为至少两个，分别设置在电子设备的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，显示屏305可以是柔性显示屏，设置在电子设备的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏305还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏305可以采用lcd(liquidcrystal display，液晶显示屏)、oled(organic light-emitting diode,有机发光二极管)等材质制备。
51.电源306用于为电子设备中的各个组件进行供电。电源306可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源306包括可充电电池时，该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
52.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对制造执行系统的生产调度设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
53.本发明实施例提供了一种制造执行系统的生产调度方法，参照图2，图2为本发明制造执行系统的生产调度方法的第一实施例的流程示意图。
54.本实施例中，所述制造执行系统的生产调度方法包括以下步骤：
55.步骤s100，获取目标产品在生产过程中的资源需求信息。
56.具体而言，为了实现对生产过程中资源需求和生产资源的适配，在生产之前，可先获取目标产品在生产过程中的资源需求信息。
57.需要说明的是，资源需求信息包括目标产品的工序流程以及每个工序流程所需的标准时间信息，进而在获取目标产品生产过程中的资源需求信息时，可根据历史生产数据来对工序流程对应的标准时间信息进行评估。
58.容易理解的，在生产之前，采集目标产品在历史生产过程中，到达每个工序流程处的时间点以及每个工序流程的标识信息；基于所述工序流程的时间点和标识信息，确定目标产品在历史生产过程中每个所述工序流程所需的时间信息；对所述时间信息进行均值处理，获得每个所述工序流程所需的标准时间信息，并利用所述标准时间信息以及对应的工序流程，生成资源需求信息。
59.进一步的，在本实施例中，工序流程对应的标准时间信息包括工序准备时间、工序加工时间、工序检验时间和产品周转时间。
60.容易理解的，在采集目标产品到达每个工序流程处的时间点时，可通过检测接收到每个工序流程处扫描到的目标产品的条码信息对应的时间。
61.在一些实施例中，在进行产品的资源需求信息获取时，可根据生产过程采集的产品的工序作业数据(以近一年数据为准，如果一年未生产，则不进行计算和数据修改)，依据加工资源工作日历，使用拉依达准则剔除数据中的异常值，通过平均值法计算产品工序作业的工序准备时间、工序加工时间、工序检验时间、周转等待时间，定义产品中工序的资源
能力需求。
62.步骤s200，在接收到生产指令时，确定生产任务，并根据所述生产任务，生成生产策略；其中，所述生产任务包括目标产品生产量和计划生产时间，所述生产策略为执行所述生产任务的生产资源和生产排班。
63.具体而言，在获得目标产品在生产过程中的资源需求信息后，可在接收到生产指令后，根据其资源需求信息，确定生产任务，即确定此次生产所需的目标产品生产量和计划生产时间。
64.需要说明的是，在生成生产策略之前，可通过考量生产资源对应的加工能力，来分配对应的生产资源执行生产任务。具体的，考量生产资源对应的加工能力包括：
65.采集每个生产设备在历史生产过程中，执行目标生产任务所需第一工时，并对所述第一工时进行均值处理，获得所述生产设备执行目标生产任务所需的第一标准工时。
66.采集每个生产人员在历史生产过程中，执行目标生产任务所需第二工时，并对所述第二工时进行均值处理，获得所述生产人员执行目标生产任务所需的第二标准工时。
67.在此之后，根据生产任务，根据生产经验，生成一个初始生产策略，即确定执行此次生产任务的生产资源和生产排班。该初始生产策略在后续会根据生成进行时，做调整和更新，以使对应的生产资源能够适配资源需求。
68.本实施中，根据生产过程采集的资源的工序作业数据(以近一年数据为准，如果一年来未生产，则不进行计算)，利用分箱法，依据工作日历，定义资源的有效工作时间(包括每天、每周、每月)。
69.步骤s300，根据所述生产策略，调度对应的生产资源执行生产过程。
70.具体而言，生产资源可包括生产设备和生产人员。因此，在调度对应的生产资源执行生产过程时，通过生产设备执行目标生产任务所需的第一标准工时来表征该生产设备的加工能力，通过生产人员执行目标生产任务所需的第二标准工时来表征该生产设备的加工能力，以便在后续判断生产资源与生产任务的适配时，提供一个标准匹配维度。
71.在此之后，利用上述生产策略，调度对应的生产设备和生产人员，执行生成任务。
72.步骤s400，获取每个生产资源的加工能力，判断所述生产策略对应的加工能力是否满足生产任务对应的资源需求信息。
73.具体而言，基于上述对包括生产设备与生产人员的加工能力的确定，此处在在判断生产资源与生产任务的适配性时，可通过获取每个生产资源的加工能力，判断生产策略对应的加工能力是否满足生产任务对应的资源需求信息。
74.需要说明的是，在本实施例中，判断加工能力与资源需求信息是通过根据当前生产时间和所述生产策略对应的第一标准工时和第二标准工时，获得实际生产时间；判断所述实际生产时间与计划生产时间的偏差值是否超过设定值，若超过，则生产策略对应的加工能力不满足生产任务对应的资源需求信息。
75.容易理解的，在生产策略分配了对应的生产资源后，在生产过程中，实时获取生产资源对应的第一标准工时和第二标准工时，并判断利用目前的生产资源在执行剩下的生产任务时所耗费的时间，并判断生产结束时的时间是否与计划结束时间的偏差值是否超过设定值，若超过，则表明，因为生产过程中的异常、停机等情况，导致当前生产策略分配的生产资源不足以在规定时间内完成对应的生产任务，此时，需要重新调整生产策略。
76.步骤s500，若否，调整生产策略，并返回执行根据所述生产策略，调度对应的生产资源执行生产过程步骤，直至所述生产策略对应的加工能力满足生产任务对应的资源需求信息。
77.具体而言，在调整生产策略的方式包括调整生产资源的分配，调整生产排班情况，或者调整计划生产时间中的一种或多种。
78.在本实施例中，提供了一种制造执行系统的生产调度方法，通过对资源需求和生产资源的确定，实现对生产作业的资源与需求管理，通过资源需求信息和生产资源的加工能力的适配，提高生产调度的灵活性，能够响应生产作业中的生产资源需求，实现生产各个环节资源的协调均衡，提高资源的利用效率。
79.参照图3，图3为本发明制造执行系统的生产调度装置实施例的结构框图。
80.如图3所示，本发明实施例提出的制造执行系统的生产调度装置包括：
81.获取模块10，用于获取目标产品在生产过程中的资源需求信息；
82.生成模块20，用于在接收到生产指令时，确定生产任务，并根据所述生产任务，生成生产策略；其中，所述生产任务包括目标产品生产量和计划生产时间，所述生产策略为执行所述生产任务的生产资源和生产排班；
83.调度模块30，用于根据所述生产策略，调度对应的生产资源执行生产过程；
84.判断模块40，用于获取每个生产资源的加工能力，判断所述生产策略对应的加工能力是否满足生产任务对应的资源需求信息；
85.调整模块50，用于若否，调整生产策略，并返回执行根据所述生产策略，调度对应的生产资源执行生产过程步骤，直至所述生产策略对应的加工能力满足生产任务对应的资源需求信息。
86.在本实施例中，提供了一种制造执行系统的生产调度装置，通过对资源需求和生产资源的确定，实现对生产作业的资源与需求管理，通过资源需求信息和生产资源的加工能力的适配，提高生产调度的灵活性，能够响应生产作业中的生产资源需求，实现生产各个环节资源的协调均衡，提高资源的利用效率。
87.本发明制造执行系统的生产调度装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
88.此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有制造执行系统的生产调度程序，所述制造执行系统的生产调度程序被处理器执行时实现如上文所述的制造执行系统的生产调度方法的步骤。因此，这里将不再进行赘述。另外，对采用相同方法的有益效果描述，也不再进行赘述。对于本技术所涉及的计算机可读存储介质实施例中未披露的技术细节，请参照本技术方法实施例的描述。确定为示例，程序指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。
89.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，上述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)或随机存储记忆体(random accessmemory，ram)等。
90.另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
91.通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用cpu、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘、u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。