一种基于大数据的工厂生产管理系统及方法与流程

1.本发明涉及大数据技术领域，具体而言，涉及一种基于大数据的工厂生产管理系统及方法。


背景技术：

2.随着市场经济发展以及生产分工的精细化，大型企业在获取大额订单后，一般会将订单进行排单，以分派到不同的生产基地，由生产基地进行订单产品的生产。
3.不同的生产基地的生产效率以及生产能力具有一定的差异性，企业订单能够按时完成生产，会影响企业的整体利益和市场竞争力。若无法按时完成产品的生产，会降低企业的市场信誉和竞争力，增加了生产成本。
4.传统的企业订单往往依据管理人员个人经验对订单进行人为排单，具有很大的随意性，容易导致订单产品无法按时交货，有待改进。


技术实现要素：

5.基于此，为了解决传统的企业订单往往依据管理人员个人经验对订单进行人为排单，具有很大的随意性，容易导致订单产品无法按时交货的问题，本发明提供了一种基于大数据的工厂生产管理系统及方法，其具体技术方案如下：
6.一种基于大数据的工厂生产管理系统，包括主服务器以及多个副服务器，多个副服务器与多个生产基地一一对应，主服务器与副服务器通信连接，副服务器用于存储有多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间，主服务器用于根据每个副服务器中的多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间，计算每个生产基地的订单分配比例，并根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地；
7.其中，第i个生产基地的订单分配比例ptij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的实际生产时间，pt'ij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的预设生产时间，dtij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的实际交付时间，dt'ij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的预设交付时间。
8.在所述工厂生产管理系统中，主服务器基于大数据技术并通过每个副服务器的多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间计算订单分配比例，可以根据各个生产基地的历史订单生产情况以及产品交付情况对待生产订单进行自动排单分配，其无需依靠企业管理人员的个人经验来进行待生产订单的排单分配，自动化以及智能化程度较高，可以解决传统的企业订单往往依据管理人员个人经验对订单进行人为排单，具有很大的随意性，容易导致订单产品无法按时交货的问题，提高了企业订单的生产效率，进而在无形中降低了生产成本。
9.进一步地，所述副服务器还存储有多个历史生产订单在不同时间节点的生产速
度，所述主服务器对每个副服务器中的多个历史生产订单在不同时间节点的生产速度进行拟合以获取拟合曲线p(t)，并根据拟合曲线计算每个生产基地的生产能力；
10.其中，第i个生产基地的生产能力
11.进一步地，所述根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地具体方法为：根据每个生产基地的订单分配比例以及生产能力将生产订单分配至多个生产基地；
12.其中，第i个生产基地分配到生产订单数sum 表示待生产订单的产品总数。
13.进一步地，所述主服务器还存储有每个生产基地的生产时间调节系数η
i1
以及交付时间调节系数η
i2
，根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地具体为：根据公式将待生产订单分配至多个生产基地。
14.一种基于大数据的工厂生产管理方法，其特包括如下步骤：
15.获取多个生产基地的多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间；
16.根据多个生产基地的多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间，计算每个生产基地的订单分配比例；
17.根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地；
18.其中，第i个生产基地的订单分配比例ptij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的实际生产时间，pt'ij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的预设生产时间，dtij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的实际交付时间，dt'ij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的预设交付时间。
19.进一步地，所述工厂生产管理方法还包括如下步骤：
20.获取多个生产基地的多个历史生产订单在不同时间节点的生产速度；
21.对每个生产基地的的多个历史生产订单在不同时间节点的生产速度进行拟合以获取拟合曲线p(t)；
22.根据拟合曲线计算每个生产基地的生产能力；
23.其中，第i个生产基地的生产能力
24.进一步地，根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地具体方法为：根据每个生产基地的订单分配比例以及生产能力将生产订单分配至多个生产基地；
25.其中，第i个生产基地分配到生产订单数sum 表示待生产订单的产品总数。
26.进一步地，所述工厂生产管理方法还包括如下步骤：
27.获取每个生产基地的生产时间调节系数η
i1
以及交付时间调节系数η
i2
；
28.其中，根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地具体为：根据公式将待生产订单分配至多个生产基地。
29.进一步地，一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现所述的工厂生产管理方法。
具体实施方式
30.为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
34.实施例一：
35.一种基于大数据的工厂生产管理系统，包括主服务器以及多个副服务器，多个副服务器与多个生产基地一一对应，主服务器与副服务器通信连接，副服务器用于存储有多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间。即是说，每一个副服务器中均保存有多个历史生产订单。
36.主服务器用于根据每个副服务器中的多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间，计算每个生产基地的订单分配比例，并根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地。
37.其中，第i个生产基地的订单分配比例ptij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的实际生产时间，pt'ij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的预设生产时间，dtij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的实际交付时间，dt'ij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的预设交付时间。
38.n表示生产基地的数量，m表示生产基地的历史生产订单的数量。应当理解，对于不同的生产基地，其历史生产订单数量可能相同，也可能不同。
39.τ表示生产基地历史生产订单的交付权重，δ为一个大于零的权重因子。一般而言，越早交付生产订单产品，生产基地的历史生产订单对应的交付权重τ越大，越晚交付生产订
单产品，生产基地的历史生产订单对应的交付权重τ越小。
40.所述的预设生产时间，指的是分配到生产基地的生产订单的预设生产完成时间，实际生产时间，指的则是分配到生产基地的生产订单的实际生产完成时间。比如分配到某一生产基地的订单产品共有100件，若多个生产基地各自生产一件同类型订单产品所需时间的平均值为1小时，则预设生产时间为100小时。如果某一生产基地完成生产100件订单产品所花费时间为89个小时，实际生产时间为89个小时。
41.可以通过获取多个生产基地的多个生产订单中产品的实际生产时间并计算实际生产时间的平均值，以该平均值作为一件同类型产品的平均生产时间。
42.预设交付时间以及实际交付时间，均可以计算到某月某天又或者某月某天某小时。预设交付时间可以人为设定，也可以从生产订单分配到生产基地的时间为起始时间点，起始时间点加上分配到生产基地的生产订单预设生产时间后，得到的即是预设交付时间、比如，起始时间点为6月1号 12点，生产订单预设生产时间为16天2小时，则预设交付时间为6月17 号14点。
43.优选地，当历史生产订单提前交付时，τ＝x1*(dt'ij-dtij)，当历史生产订单延迟交付时，τ＝x2/(dtij-dt'ij)，当历史生产订单准时交付时，τ＝0。其中，x1、x2均为调整系数且均为正数。比如，某一历史生产订单的预设交付时间为6月17号14点，若该历史生产订单的实际交付时间为6月15 号12点，并且预设生产时间、实际生产时间、预设交付时间以及实际交付时间的单位为小时，则τ＝x1*50；若该历史生产订单的实际交付时间为6 月18号12点，并且预设生产时间、实际生产时间、预设交付时间以及实际交付时间的单位为小时，则τ＝x2/22。优选地，x1、x2均为1。
44.当然，预设生产时间、实际生产时间、预设交付时间以及实际交付时间的单位也可以设置成天、周又或者月等。
45.在公式中， ptij/pt'ij表示第i个生产基地的第j个历史生产订单的实际生产时间与预设生产时间之间的比例，该比例数值越大，证明该生产基地的该个历史生产订单的生产效率越高，该比例数值越小，证明该生产基地的该个历史生产订单的生产效率越低。
46.表示n个生产基地的所有历史生产订单的实际生产时间与预设生产时间之间的第一比例总和，可以表示n个生产基地的所有历史生产订单的整体生产效率。表示第i个生产基的所有历史生产订单的实际生产时间与预设生产时间之间的第二比例总和，可以表示表示第i 个生产基的所有历史生产订单的个体生产效率。
47.为第i个生产基的个体生产效率与n个生产基地的整体生产效率之间的比例，可以很好地反映第i个生产基相对于n 个生产基地的生产状况，其数值越大，表示该生产基地的生产效率相对较高。
48.同样，可以很好地反映第i个生产基相对于n个生产基地的交货状况，其数值越大，表示该生产基地的交货效率相对较高。
49.不同生产基地的生产能力往往各不相同，具有一定的差别。而待生产订单按照订单分配比例分配到各个生产基地后，各个生产基地所分配到的待生产订单很多时候会与生产能力产生较大出入。即是说，按照订单分配比例排单分配到每一个生产基地的待生产订单会大于或者小于其生产能力。
50.在很多时候，生产基地是否能够在预设生产时间内完成订单的生产，即实际生产时间与预设生产时间之间的大小比例，能够在一定程度上反映生产基地订单的生产效率。生产基地能够在预设交付时间前完成订单的交付，即实际交付时间与预设交付时间之间的差值，能够在一定程度上反映生产基地订单的交货效率。
51.通过生产基地的历史订单的实际生产时间、预设生产时间、实际交付时间以及预设交付时间来计算订单分配比例，充分考虑了每一生产基地史生产订单的生产效率以及交货效率，所述工厂生产管理系统无需依赖企业管理人力的个人经验。由于无需依赖个人经验来完成待生产订单的排单分配，所述系统在提高系统自动化智能化程度的基础上，还可以兼顾公平，保证分配到各个生产基地的订单与生产基地生产效率以及交货效率高度相关。
52.即是说，每一个生产基地的订单分配比例与其自身的生产效率以及交货效率均成正比。生产基地如果想要提高自身的订单分配比例，需要努力提高每次订单的生产效率以及交货效率。如此一来，所述工厂生产管理系统在兼顾公平，提高自动化智能化程度以及降低生产成本的基础上，还可以促进竞争。
53.在所述工厂生产管理系统中，主服务器通过每个副服务器的多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间计算订单分配比例，可以根据各个生产基地的历史订单生产情况以及产品交付情况对待生产订单进行排单分配，其无需依靠企业管理人员的个人经验来进行待生产订单的排单分配，自动化以及智能化程度较高，可以解决传统的企业订单往往依据管理人员个人经验对订单进行人为排单，具有很大的随意性，容易导致订单产品无法按时交货的问题，提高了企业订单的生产效率，进而在无形中降低了生产成本。
54.不同生产基地的生产能力各不相同，若按照订单分配比例对待生产订单进行分配，可能出现分配到某一生产基地待生产订单超出其生产能力的情况。
55.为了解决上述技术问题，以更好地根据订单分配比例对待生产订单进行合理分配，在本实施例中，所述副服务器还存储有多个历史生产订单在不同时间节点的生产速度，所述主服务器对每个副服务器中的多个历史生产订单在不同时间节点的生产速度进行拟合以获取拟合曲线p(t)，并根据拟合曲线计算每个生产基地的生产能力。
56.其中，第i个生产基地的生产能力t1为起始时间点，t2 为结束时间点。优选地，起始时间点为生产订单分配到生产基地的时间，结束时间点为预设交付时间。
57.所述根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地具体方法为：根据每个生产基地的订单分配比例以及生产能力将生产订单分配至多个生产基地。
58.其中，第i个生产基地分配到生产订单数sum 表示待生产订单的产品总数。
59.公式的含义为：如果sum*ri＞pi(即分配到生产基地的待生产订单大于其生产能力)，则po＝pi，如果sum*ri≤pi(即分配到生产基地的待生产订单小于或等于其生产能力)，则po＝sum*ri。
60.通过获取每一个生产基地多个历史生产订单在不同时间节点的生产速度，并分别根据每一个生产基地多个历史生产订单在不同时间节点的生产速度获取拟合曲线p(t)，可以根据拟合曲线计算每个生产基地的生产能力。
61.需要说明的是，由于诸如市场、技术人员流动、原材料、电力供应等因素的影响，每一个生产基地的生产能力，并不是恒定不变的。对于同一个生产基地，其在每一年同一时间段的生产能力，也可能有所不同。
62.通过拟合曲线，可以对每个生产基地在起始时间点t1以及结束时间点 t2这一时间段的生产能力进行预测计算。
63.在预测每个生产基地在某一时间段的生产能力后，通过公式对分配到生产基地的待生产订单进行调节，可以避免出现分配到生产基地订单超过其生产能力的情况。
64.在一些情况中，不同生产基地的历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间，也有可能会受到不可抗拒的客观因素(比如交通管制、原料以及气候等)影响而发生波动。为了更加客观准确第计算每一个生产基地的订单分配比例，在其中一个实施例中，所述主服务器还存储有每个生产基地的生产时间调节系数η
i1
以及交付时间调节系数η
i2
，根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地具体为：根据公式将待生产订单分配至多个生产基地。
65.通过设定生产时间调节系数η
i1
以及交付时间调节系数η
i2
，可以很好地消除客观因素的影响，使得每个生产基地的订单分配比例与其实际生产能力相匹配，进而提高待生产订单的整体生产效率。
66.实施例二：
67.一种基于大数据的工厂生产管理方法，其特包括如下步骤：
68.s1，获取多个生产基地的多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间。
69.s2，根据多个生产基地的多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间，计算每个生产基地的订单分配比例。
70.s3，根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地。
71.其中，第i个生产基地的订单分配比例
ptij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的实际生产时间，pt'ij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的预设生产时间，dtij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的实际交付时间，dt'ij表示第i个生产基地的第j历史生产订单的预设交付时间。
72.基于大数据技术，获取多个生产基地的多个历史生产订单的数据(包括实际生产时间以及实际交付时间)，形成计算参数来计算每个生产基地的订单分配比例，可以使得订单分配比例与生产基地的过往历史订单的实际生产以及交付情况高度相关。
73.在所述工厂生产管理方法中，通过多个历史生产订单的实际生产时间以及实际交付时间计算订单分配比例，可以根据各个生产基地的历史订单生产情况以及产品交付情况对待生产订单进行排单分配，其无需依靠企业管理人员的个人经验来进行待生产订单的排单分配，自动化以及智能化程度较高，可以解决传统的企业订单往往依据管理人员个人经验对订单进行人为排单，具有很大的随意性，容易导致订单产品无法按时交货的问题，提高了企业订单的生产效率，进而在无形中降低了生产成本。
74.作为一种优选的技术方案，所述工厂生产管理方法还包括如下步骤：
75.s4，获取多个生产基地的多个历史生产订单在不同时间节点的生产速度。
76.s5，对每个生产基地的的多个历史生产订单在不同时间节点的生产速度进行拟合以获取拟合曲线p(t)。
77.s6，根据拟合曲线计算每个生产基地的生产能力。
78.其中，第i个生产基地的生产能力
79.优选地，根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地具体方法为：根据每个生产基地的订单分配比例以及生产能力将生产订单分配至多个生产基地；
80.其中，第i个生产基地分配到生产订单数sum 表示待生产订单的产品总数。
81.在预测每个生产基地在某一时间段的生产能力后，通过公式对分配到生产基地的待生产订单进行调节，可以避免出现分配到生产基地订单超过其生产能力的情况。
82.在根据上述公式将企业的待生产订单排单分配到各个生产基地后，可能会出现待生产订单排单分配出现剩余并且若干个生产基地所分配到的待生产订单小于其生产能力问题。为了更好地解决上述问题，使得企业的待生产订单能够全部排单分配到各个生产基地，在其中一个实施例中，当待生产订单排单分配出现剩余并且若干个生产基地所分配到的待生产订单小于其生产能力时，按照所分配到的待生产订单小于生产能力的若干个生产基地的订单分配比例大小，将剩余的待生产订单依次分配到各个生产基地，使若干个生产基地最终排单分配到的待生产订单最大程度满足其生产能力。
83.即是说，将剩余的未排单分配的待生产订单，先分配到订单分配比例最大且已经
分配到的待生产订单小于生产能力的生产基地，使该生产基地最终排单分配到的待生产订单尽可能满足其在某一时间段生产能力。若未分配的待生产订单仍有剩余，则将剩余的未排单分配待生产订单分配到订单分配比例次大且已经分配到的待生产订单小于生产能力的生产基地，使该生产基地最终排单分配到的待生产订单尽可能满足其某一时间段生产能力。依次类推，直至企业的待生产订单排单全部分配完成。
84.在其中一个实施例中，所述工厂生产管理方法还包括如下步骤：
85.获取每个生产基地的生产时间调节系数η
i1
以及交付时间调节系数η
i2
；
86.其中，根据订单分配比例将待生产订单分配至多个生产基地具体为：根据公式将待生产订单分配至多个生产基地。
87.通过设定生产时间调节系数η
i1
以及交付时间调节系数η
i2
，可以很好地消除客观因素的影响，使得每个生产基地的订单分配比例与其实际生产能力相匹配，进而提高待生产订单的整体生产效率。
88.在其中一个实施例中，本发明提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现所述的工厂生产管理方法。
89.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
90.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。