一種流水線生產(chǎn)調(diào)度方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種流水線生產(chǎn)調(diào)度方法及系統(tǒng)，用于協(xié)調(diào)流水線上資源的調(diào)度與配 置，屬于生產(chǎn)線智能控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為典型的勞動(dòng)密集型行業(yè)的服裝、家紡企業(yè)，尤其是服裝企業(yè)，其生產(chǎn)過程具有 如下特征：（1)圍繞客戶訂單組織生產(chǎn)活動(dòng)，產(chǎn)品的規(guī)格、數(shù)量、交貨期等根據(jù)客戶訂單確 定，因而存在訂單優(yōu)先級(jí)問題；（2)款式多樣，且均需遵循一定的工序流程進(jìn)行加工制造； (3) 同一生產(chǎn)設(shè)備能夠完成一道或多道工序，但某些特殊工序只能由特定的生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)； (4) 生產(chǎn)過程離不開工人的操作，而每個(gè)工人的工作效率不同，且工序數(shù)量和每道工序所需 的工時(shí)也不同，生產(chǎn)均衡性難以保障。
[0003] 消費(fèi)者需求的個(gè)性化、多樣化導(dǎo)致客戶訂單也越來越呈現(xiàn)多品種、小批量、短交期 的特點(diǎn)。在這種市場(chǎng)環(huán)境下，服裝、家紡生產(chǎn)所具有的特點(diǎn)使得如何調(diào)度組織各個(gè)訂單的生 產(chǎn)以縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、生產(chǎn)利潤(rùn)最大化成為制造企業(yè)所關(guān)注的重點(diǎn)，多任務(wù)同時(shí)在線生 產(chǎn)成為應(yīng)對(duì)多樣化、緊迫化訂單的有效措施?，F(xiàn)有技術(shù)為規(guī)避多任務(wù)生產(chǎn)所可能導(dǎo)致的生 產(chǎn)沖突、工序內(nèi)部以及工序之間的不平衡，通常采用單任務(wù)生產(chǎn)模式，即在一批次產(chǎn)品生產(chǎn) 任務(wù)完成或即將完成后再投入另一批次產(chǎn)品的生產(chǎn)，一定程度上解決了生產(chǎn)沖突問題，但 工序的平衡問題仍未得到妥善解決，且整體生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，部分設(shè)備可能處于空閑狀態(tài)，生 產(chǎn)效率低，無法提高企業(yè)生產(chǎn)的靈活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：針對(duì)服裝、家紡制造企業(yè)混流生產(chǎn)中存在的問題與不足，本發(fā)明提出了 一種流水線生產(chǎn)調(diào)度方法及系統(tǒng)，根據(jù)流水線資源配置情況，基于生產(chǎn)大數(shù)據(jù)，在訂單交貨 期、工序加工時(shí)長(zhǎng)等時(shí)間約束條件下，采用反饋控制的方法動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)分配策略，保證工 序的平衡及效率的最大化，避免生產(chǎn)沖突。
[0005] 技術(shù)方案：一種流水線生產(chǎn)調(diào)度方法，包括排產(chǎn)、跟蹤、反饋、以及調(diào)整四個(gè)階段。
[0006] 所述排產(chǎn)階段是指獲取產(chǎn)品生產(chǎn)流水線站點(diǎn)配置及產(chǎn)品生產(chǎn)工序信息，形成初始 分配建議；所述工序信息必須包含能夠反饋工序加工復(fù)雜度的信息，例如工序加工時(shí)長(zhǎng)信 息；工序加工時(shí)長(zhǎng)是生成初始分配建議的重要指標(biāo)，初始分配建議生成時(shí)必須根據(jù)每道工 序特定的加工時(shí)長(zhǎng)來判定所需要的工作站點(diǎn)的數(shù)量，以保證工序間的平衡。工序加工時(shí)長(zhǎng) 越長(zhǎng)，即該道工序越復(fù)雜，其理論上就應(yīng)分配較多的站點(diǎn)，以避免形成后道工序無料加工的 情況。
[0007] 所述跟蹤階段是指通過識(shí)別標(biāo)簽、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)獲取流水線生產(chǎn)數(shù) 據(jù)，跟蹤流水線上正在加工產(chǎn)品的加工情況以及每個(gè)工人的加工情況，并基于依存關(guān)系分 析衡量流水線上各個(gè)站點(diǎn)的加工能力。所述依存關(guān)系主要指工序間的依賴關(guān)系。在相互具 有依存關(guān)系且沒有庫存工件的工序之間，后道工序站點(diǎn)工人的加工速度受制于前道工序站 點(diǎn)工人的加工速度，即后道工序的加工情況有賴于前道工序的完成情況。
[0008] 所述反饋階段是指基于上述對(duì)站點(diǎn)加工能力的分析，預(yù)測(cè)按照當(dāng)前生產(chǎn)分配方案 能夠在規(guī)定的交貨預(yù)期內(nèi)完成規(guī)定的交貨量，采用反饋控制的方法協(xié)調(diào)站點(diǎn)加工任務(wù)，生 成生產(chǎn)調(diào)整建議。反饋階段具體包括：獲取跟蹤階段實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及排產(chǎn)階段任務(wù)數(shù)據(jù)； 獲取流水線站點(diǎn)工人歷史加工數(shù)據(jù)；利用人工智能算法分析上述數(shù)據(jù)得到工人工序加工效 率，得到基于歷史數(shù)據(jù)的站點(diǎn)加工能力的評(píng)估；據(jù)站點(diǎn)加工能力評(píng)估測(cè)算當(dāng)前生產(chǎn)配置模 式下的生產(chǎn)趨勢(shì)（進(jìn)度），并與當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)情況比較，發(fā)現(xiàn)偏差并找出未來生產(chǎn)中可能存 在的瓶頸工序或沖突工序，擬定調(diào)整措施，生成生產(chǎn)調(diào)整建議，反饋控制流水線資源及站點(diǎn) 配置。
[0009] 所述調(diào)整階段是指根據(jù)反饋階段得到的生產(chǎn)調(diào)整建議，調(diào)整生產(chǎn)線物料流轉(zhuǎn)及工 序站點(diǎn)的分配?？蛇x地，用戶可根據(jù)反饋階段生成的生產(chǎn)調(diào)整建議人工調(diào)整人員、站點(diǎn)的具 體分配方案，避免生產(chǎn)瓶頸工序的產(chǎn)生，降低對(duì)組長(zhǎng)等管理人員的專業(yè)技能或經(jīng)驗(yàn)的依賴 程度，提高生產(chǎn)的準(zhǔn)確性?？蛇x地，對(duì)于具有物料自動(dòng)傳輸裝置的流水線，可根據(jù)生產(chǎn)調(diào)整 建議由調(diào)度系統(tǒng)智能控制物料的流轉(zhuǎn)，變更任務(wù)工序站點(diǎn)分配，避免瓶頸工序或沖突工序 的廣生，提尚生廣效率。
[0010] 此外，本發(fā)明還提供了一種流水線調(diào)度系統(tǒng)方案。該調(diào)度系統(tǒng)可用于任務(wù)的科學(xué) 排產(chǎn)以及調(diào)度平衡，跟蹤流水線任務(wù)加工情況并反饋控制，保證工序內(nèi)部以及工序之間的 生產(chǎn)平衡，避免瓶頸工序或沖突工序的產(chǎn)生，提高生產(chǎn)的柔性和智能性。該調(diào)度系統(tǒng)具體可 以包括：數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、處理分析模塊、以及調(diào)度執(zhí)行模塊。
[0011] 所述數(shù)據(jù)采集模塊用于獲取流水線及加工任務(wù)信息，具體包括：任務(wù)交貨期、加工 數(shù)量、工序信息，以及流水線站點(diǎn)配置信息及站點(diǎn)工人加工數(shù)據(jù)；識(shí)別標(biāo)簽、讀寫器、計(jì)數(shù)傳 感器等終端設(shè)備上傳的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
[0012] 所述處理分析模塊通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連接，具體包括預(yù)處理模 塊、初始分配模塊、以及生產(chǎn)調(diào)整模塊。所述初始分配模塊利用上述獲取信息生產(chǎn)訂單產(chǎn)品 的加工站點(diǎn)的初始分配建議；所述生產(chǎn)調(diào)整模塊是利用流水線工人加工數(shù)據(jù)對(duì)各站點(diǎn)加工 能力進(jìn)行衡量，通過預(yù)測(cè)趨勢(shì)與實(shí)際情況的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致生產(chǎn)瓶頸的條件，動(dòng)態(tài) 調(diào)整生產(chǎn)分配策略。
[0013] 所述調(diào)度執(zhí)行模塊與處理分析模塊相連接，根據(jù)調(diào)度模式執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度方案，具 體包括：模式（1)人工調(diào)度，調(diào)度模塊將處理模塊得到的生產(chǎn)分配建議、生產(chǎn)調(diào)整建議等信 息推送至移動(dòng)終端，相應(yīng)管理人員以此為根據(jù)，結(jié)合實(shí)際變更生產(chǎn)方案；模式（2)智能調(diào) 度，調(diào)度模塊根據(jù)處理模塊結(jié)果，控制物料自動(dòng)傳輸裝置，將工件送入指定站點(diǎn)進(jìn)行加工， 執(zhí)行生產(chǎn)變更方案。
[0014] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的流水線生產(chǎn)調(diào)度方法及調(diào)度系統(tǒng)能 夠根據(jù)制造企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際保障生產(chǎn)的平衡及效率的最大化，支持多任務(wù)同時(shí)在線生產(chǎn)，能 夠提供任務(wù)初始分配及生產(chǎn)調(diào)整調(diào)度服務(wù)?；谝来骊P(guān)系對(duì)流水線生產(chǎn)能力進(jìn)行分析預(yù) 測(cè)，并采用反饋控制的方法及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)分配策略，保證各加工任務(wù)交貨預(yù)期的條件下，規(guī) 避生產(chǎn)沖突和工序的不平衡，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)的靈活性與整體生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的生產(chǎn)調(diào)度方法流程示意圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中處理分析模塊處理流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià) 形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0019] 流水線生產(chǎn)調(diào)度方法，包括排產(chǎn)、跟蹤、反饋、以及調(diào)整四個(gè)階段。具體地，結(jié)合附 圖1，所述排產(chǎn)階段是利用待加工產(chǎn)品的工序信息及流水線站點(diǎn)配置信息，在每個(gè)站點(diǎn)最多 可承接工序數(shù)等用戶配置信息基礎(chǔ)上生成站點(diǎn)任務(wù)初始分配建議；所述跟蹤階段是利用物 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤流水線上正在加工產(chǎn)品的加工情況及每個(gè)工人的加工情況，為反饋階段 的生產(chǎn)調(diào)整建議提供數(shù)據(jù)支持；所述反饋階段運(yùn)用反饋控制理論，預(yù)測(cè)生產(chǎn)趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)未來 生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的瓶頸工序及所在，擬定生產(chǎn)調(diào)整措施；所述調(diào)整階段是指根據(jù)不同的調(diào) 度模式執(zhí)行變更后的生產(chǎn)方案并反饋的過程。
[0020] 服裝、家紡等制造企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過程均遵循一定的生產(chǎn)流程，不同待加 工產(chǎn)品由不同的工序序列組成且底層同一生產(chǎn)設(shè)備可完成多道工序的加工任務(wù)。下面結(jié)合 附圖2對(duì)本發(fā)明提供的流水線生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行說明。
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