一种智能化产线柔性调度高级计划排产系统

摘要

本发明公开了一种智能化产线柔性调度高级计划排产系统，本计划排产系统从生产计划工作业务流程出发，以实现生产计划自动排产为业务目标，建立支撑工厂车间生产计划自动编制排产的匹配业务处理模型；业务模型以生产下线产品构成模型为实体对象，形成在产量允许情况下备品需求融合的月计划、日计划、班次计划三种算法组件；利用算法工具，在产能、资源和需求之间寻求最佳解决方案，保证月计划的合理性、准确性和可执行性；通过设置约束条件、关键资源及权重等，依据排程模型计算出计划最优解，使资源的平衡效果趋于最佳；快速重排，编制多版生产计划，快速承诺客户交货期，提升了企业的市场反应能力、服务水平和客户满意度。

说明书

技术领域

本发明属于计划排产技术领域，具体涉及一种智能化产线柔性调度高级计划排产系统。

背景技术

智能化生产线是自动化生产线的升级版，智能化生产线在自动生产的过程中能够通过核心自动化大脑进行自动判断分析处理问题，智能化生产线的特点是：在生产和装配的过程中，能够通过传感器或RFID自动进行数据采集，并通过电子看板显示实时的生产状态；能够通过机器视觉和多种传感器进行质量检测，自动剔除不合格品，并对采集的质量数据进行spc分析，找出质量问题的成因；能够支持多种相似产品的混线生产和装配，灵活调整工艺，适应小批量、多品种的生产模式；具有柔性，如果生产线上有设备出现故障，能够调整到其他设备生产；针对人工操作的工位，能够给予智能的提示；现在很多制造企业都开始了工厂智能化规划，要实现智能工厂首先得进行产线智能化改造。

在大多数机械生产制造业中，车间生产计划往往是由各生产车间的生产调度人员根据本车间具体生产情况，采用人工编排生产计划的方式排产的，但在实际的生产过程中，由于生产计划的排产问题规模大，使用这种方式往往费时又费力。近年来，机械生产制造行业竞争激烈，机械生产制造业正面临着“多品种、少批量、短交货期、多变化”的国际市场环境，传统的计划编制方式已经越来越不能适应现代企业的管理要求，制约了企业生产的高速发展，为此我们提出一种智能化产线柔性调度高级计划排产系统来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化产线柔性调度高级计划排产系统，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能化产线柔性调度高级计划排产系统，包括：生产订单管理模块、智能生产管理模块、排产基础数据模块、柔性调度管控模块、调度排产策略模块；

所述生产订单管理模块用于接收外部输入的订单信息，生成预测订单和真实订单，并将预测订单和真实订单发送给智能生产管理模块，同时接收智能生产管理模块返回的预测订单车间计划排产表和真实订单车间计划排产表，供使用者查看订单信息；

所述智能生产管理模块用于接收生产订单管理模块的预测订单和真实订单，生成预测订单车间计划排产表和真实订单车间计划排产表，并将预测订单车间计划排产表和真实订单车间计划排产表发送给生产订单管理模块，将真实订单车间计划排产表发送给柔性调度管控模块；

所述排产基础数据模块用于实时获取并采集采集生产数据，包括订单执行状态，车间实时产量、消耗，设备运行信息数据，采用BP神经网络自适应学习算法，实现滚动排程、紧急插单、快速换线。

优选的，所述柔性调度管控模块用于实时访问生产线上的生产信息、质量信息，自动接收生产订单、生产规范信息，并对采集的数据信息进行预处理，同时在现实生产环境中模拟计划方案，预先评估生产异常事件产生的后果，根据异常事件产生的后果产生柔性调度管控方案进行备用。

优选的，所述调度排产策略模块用于以工厂车间模型为基础，根据排产基础数据模块提供的基础数据进行策略选择，建立全厂加工工艺模型和设备生产事件模型，通过设定排产策略及参数配置，生成适合当前生产任务的调度排产策略。

优选的，所述柔性调度管控模块还包括月计划算法组件、日计划算法组件以及班次计划算法组件。

优选的，月计划算法组件：根据销售订单信息和算法工具，生成每月最佳生产方案；日计划算法组件：以月计划信息为基础，根据生产特定的管理约束和控制参数，生成每日的生产顺序计划；班次计划算法组件：以日计划信息为基础，根据生产实际情况，生成各班次的生产顺序计划。

优选的，所述生产订单管理模块还包括订单管理接口单元，所述订单管理接口单元用于接收客户发送的车间排产日计划和订单子系统发送的周订单信息、月预测订单信息，并将车间排产日计划发送给智能生产管理模块。

优选的，所述排产基础数据模块体提供的预测订单车间计划排产表和真实订单车间计划排产表。

优选的，所述预测订单车间计划排产表包括总车间预测计划排产表、各车间预测计划排产表，所述真实订单车间计划排产表包括总车间真实计划排产表、各车间真实计划排产表。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种智能化产线柔性调度高级计划排产系统，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明通过生产订单管理模块、智能生产管理模块、排产基础数据模块、柔性调度管控模块、调度排产策略模块的设计本计划排产系统从生产计划工作业务流程出发，以实现生产计划自动排产为业务目标，建立支撑工厂车间生产计划自动编制排产的匹配业务处理模型；业务模型以生产下线产品构成模型为实体对象，形成在产量允许情况下备品需求融合的月计划、日计划、班次计划三种算法组件；以销售订单信息为基础，利用算法工具，在产能、资源和需求之间寻求最佳解决方案，保证月计划的合理性、准确性和可执行性；通过设置约束条件、关键资源及权重等，依据排程模型计算出计划最优解，使资源的平衡效果趋于最佳；快速重排，编制多版生产计划，快速承诺客户交货期，提升了企业的市场反应能力、服务水平和客户满意度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明智能化产线柔性调度高级计划排产系统的系统框图。

具体实施方式

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。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。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。

本发明提供了如图1所示的实施例：一种智能化产线柔性调度高级计划排产系统，包括：生产订单管理模块、智能生产管理模块、排产基础数据模块、柔性调度管控模块及调度排产策略模块。通过订单信息、产品工艺信息、资源信息等，通过合理的规则或算法,定制合理优化的详细计划,将订单分解成任务均衡地分配给各资源中心，并且将实时生产状态与计划结合,接收加工反馈信息，智能动态调整排产计划，达到交期产能精确预测、工序生产与资源供应最优的目的。

相比传统的自动化排产调度技术只能在单一场景中实现静态排产，而要实现智能化高级排产调度,在不同场景实现高级排产,动态排产需要考虑到生产线的各种调度影响因素，以现有可用资源、设备等条件，以最大效率、最节约资源等为优化目标，将生产任务分配到最合理的设备进行生产。

具体的，所述生产订单管理模块用于接收外部输入的订单信息，生成预测订单和真实订单，并将预测订单和真实订单发送给智能生产管理模块，同时接收智能生产管理模块返回的预测订单车间计划排产表和真实订单车间计划排产表，供使用者查看订单信息。

另外，生产订单管理模块是基于Al的优化排产软件，具有高度智能的生产计划调度和分析功能，运用自主研发的最优结果优化运算引擎，可在多任务、存在诸多约束的复杂条件生产流程中，通过均衡各种生产资源，在不同生产瓶颈阶段给出最优生产排程计划。可对订单交期、供应链需求、设备负荷进行准确预测，对生产计划实时监控、动态调整,将事后管理变为事中、事前管理，正实现、敏捷制造。

所述智能生产管理模块用于接收生产订单管理模块的预测订单和真实订单，生成预测订单车间计划排产表和真实订单车间计划排产表，并将预测订单车间计划排产表和真实订单车间计划排产表发送给生产订单管理模块，将真实订单车间计划排产表发送给柔性调度管控模块。

生产管理系统功能集采购、生产、销售、库存、财务等功能为-体,对整个企业生产流程进行系统集成管理，使得生产过程实现高度自动化，销售、生产信息一体化。同时乾元坤和生产管理系统还支持移动终端的系统部署，从而实现企业移动办公，企业决策无区域化,让企业的生产管理真正实现智能化、信息化。生产管理系统实施效益的重点体现于生产管理信息化、生产过程智能化、生产计划精确化以及生产成本可控化等方面,与此同时通过web终端访问来实现生产信息的同步传输，保证企业及时掌握企业的生产信息，并为决策做数据支持等等。

所述排产基础数据模块用于实时获取并采集采集生产数据，包括订单执行状态，车间实时产量、消耗，设备运行信息数据，采用BP神经网络自适应学习算法，实现滚动排程、紧急插单、快速换线。根据销售订单和预测，通过MRP的展开，确定半成品的生产量及原材料的需求量，制定相应的总体采购计划；根据日下发任务，通过APS运算，合理安排生产；根据排程结果，为机台或工位，合理下达生产物料配送计划。

所述柔性调度管控模块用于实时访问生产线上的生产信息、质量信息，自动接收生产订单、生产规范信息，并对采集的数据信息进行预处理，同时在现实生产环境中模拟计划方案，预先评估生产异常事件产生的后果，根据异常事件产生的后果产生柔性调度管控方案进行备用。

所述调度排产策略模块用于以工厂车间模型为基础，根据排产基础数据模块提供的基础数据进行策略选择，建立全厂加工工艺模型和设备生产事件模型，通过设定排产策略及参数配置，生成适合当前生产任务的调度排产策略。

调度排产策略模块可以实现自动响应的扰动事件、人机交互响应的扰动事件、采用重调度方法响应的扰动事件。建立人机交互的调度机制，能够为调度人员提供充分发挥其经验的功能。采用重调度方法响应应扰动时间：采取动态调度的机制，对任务插入、分批、设备故障等问题，利用重调度算法，进行快速的作业计划的调整，实现对该类问题的快速响应。

所述柔性调度管控模块还包括月计划算法组件、日计划算法组件以及班次计划算法组件。月计划算法组件：根据销售订单信息和算法工具，生成每月最佳生产方案；日计划算法组件：以月计划信息为基础，根据生产特定的管理约束和控制参数，生成每日的生产顺序计划；班次计划算法组件：以日计划信息为基础，根据生产实际情况，生成各班次的生产顺序计划。

生产订单管理模块还包括订单管理接口单元，订单管理接口单元用于接收客户发送的车间排产日计划和订单子系统发送的周订单信息、月预测订单信息，并将车间排产日计划发送给智能生产管理模块。排产基础数据模块体提供的预测订单车间计划排产表和真实订单车间计划排产表，预测订单车间计划排产表包括总车间预测计划排产表、各车间预测计划排产表，真实订单车间计划排产表包括总车间真实计划排产表、各车间真实计划排产表。

综上所述，本计划排产系统从生产计划工作业务流程出发，以实现生产计划自动排产为业务目标，建立支撑工厂车间生产计划自动编制排产的匹配业务处理模型；业务模型以生产下线产品构成模型为实体对象，形成在产量允许情况下备品需求融合的月计划、日计划、班次计划三种算法组件；以销售订单信息为基础，利用算法工具，在产能、资源和需求之间寻求最佳解决方案，保证月计划的合理性、准确性和可执行性；通过设置约束条件、关键资源及权重等，依据排程模型计算出计划最优解，使资源的平衡效果趋于最佳；快速重排，编制多版生产计划，快速承诺客户交货期，提升了企业的市场反应能力、服务水平和客户满意度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。