一种订单分派调度与混合产品排序系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种订单分派调度与混合产品排序系统及方法，其系统包括输入模块、云存储模块、处理模块和输出模块；输入模块、处理模块和输出模块均与云存储模块连接；其方法根据订单的实时需求、前计划周期排程订单的混合产品实时需求以及当前计划周期拟排程的混合产品的总体需求来确定产线可用时间；将不同混合产品、交期的订单分配到不同的平行加工线上；综合考虑各机台上各产品间的设置时间生成各条产线混合订单‑产品的生产调度计划，在各计划周期内最大化每条加工线上产品按时完工的概率，并实时更新数控机床的生产程序；实现了将不同的客户订单依据交期和品目的不同合适地分批分派到各条平行产线上，进而生成各条产线的生产调度计划的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数控机床
，更具体地，涉及一种订单分派调度与混合产品排序系统及方法。
技术介绍
在生产制造型企业中，新客户订单的实时信息量大、加工产品的实时信息量大，及时获取并处理信息对于提高生产效率极为重要；高容量混合型制造企业面临的问题之一是生产资源上不同产品的订单分配和排序；企业动态接收多个客户订单，并且各订单产品的交期需求不同；并且对于每个计划周期，每条产线产品的订单需求分配和生产调度因为计划周期不同而需要不断调整；因此，特定计划周期内不同产品和交期的订单在并行多条自动柔性加工线分配和各生产线的产品加工排序非常具有挑战性。柔性生产线中产品的需求量大、加工工序多，在当前生产计划周期中很难确定新客户需求的最优插入点。此外，由于每条柔性生产线可以有不同的产品生产率，很难为不同客户不同交期和不同产品的订单分配柔性生产线。当进行多加工线动态订单调度和实时混合产品排序时，客户订单的实时信息很重要；系统中客户订单不同模型和交期的实时需求，柔性生产线中不同加工部门的在制品的实时信息和计划周期客户订单未完成品的实时信息，对当前计划周期柔性生产线的不同客户订单的产品总体需求需要进行实时的分配。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种订单分派调度与混合产品排序系统及方法，其目的在于实现对生产线上当前计划周期内不同订单的产品需求的实时分配。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种订单分派调度与混合产品排序系统，包括输入模块、云存储模块、处理模块和输出模块；其中，输入模块、处理模块和输出模块均与云存储模块连接；输入模块具有网络接口和RFID接口，用于接收实时订单信息、生产线上在制品的实时信息；包括订单的产品及交期实时不确定性信息以及即将上线加工的订单和混合产品的实时数据，以及生产线上在制品的实时信息；处理模块用于从云存储模块获取新订单数据、订单和产品的实时状态数据、新订单分配及排序数据；并根据这些数据生成计划周期内的客户订单分配和混合产品排序方案；输出模块用于获取各生产线产品模型的订单分配和混合产品排序的数据，并用于更新各生产线的加工程序；云存储模块用于将输入模块接收的实时订单信息、以及前计划周期和当前计划周期的订单分配、混合产品排序的信息存储到云端并在处理模块的控制下实时更新更新生产线的加工程序。优选地，上述的系统，其输入模块包括并列的状态模块和新订单模块；其中，状态模块用于获取生产线上在制品的实时信息；新订单模块用于获取实时订单信息。优选地，上述的系统，其云存储模块包括并列的数据存储单元、数控加工程序存储单元和加工计划及程序更新模块；其中，数据存储单元用于根据计划周期存储混合产品的订单分配和混合产品序列；数控加工程序存储单元用于存储不同产品模型的数控加工程序；加工计划及程序更新模块用于根据周期产品的订单分配和混流排序为各生产线所属的数控机床创建及更新加工计划和加工程序。优选地，上述的系统，其处理模块包括依次相连的数据输入模块、第一数据仿真模块和第二数据仿真模块；其中，数据输入模块用于从云存储模块接收数据；第一数据仿真模块用于根据客户订单信息与已完成的计划周期的订单分配和混合产品排序计划，通过仿真计算出当前计划周期的未完成订单、生产线上数控机床的实时状态、以及当前计划周期即将投放的订单池信息；第二数据仿真模块用于根据未完成订单的数据、生产线上数控机床的实时状态，以及当前计划周期投放的订单池，来确定当前计划周期产品的订单分配和混合产品排序方案。优选地，上述的系统，其输出模块包括订单分配及排序模块和加工程序更新模块；其中，订单分配及排序模块用于从处理模块获取当前计划周期产品订单分配和混合产品排序信息，并将该信息发送到云存储模块；加工程序更新模块用于根据当前计划周期内产品的订单分配和混合产品排序，更新从云存储模块中程序模块得到的柔性生产线上数控机床的加工程序。按照本专利技术的另一方面，提供了一种订单分派调度与混合产品排序方法，包括如下步骤：(1)由数据仓库存储基础数据信息和现场监控数据信息；其中，基础数据信息主要包括订单信息、工艺信息、资源信息、半成品库存信息和在制品信息；现场监控信息主要包括产品在各机床或工作中心的加工情况、计划的执行以及完成情况、设备的运转情况、物料的转运情况等与现场执行有关的数据；(2)从数据仓库读取基础数据信息，包括工艺信息、产品信息、订单信息；(3)根据上述基础数据信息进行工艺建模、仿真建模以及数学建模；(4)由定制的规则库优化算法对接数学模型；并通过数据仓库中的基础数据进行迭代优化计算，获得一个或多个平行产线的生产计划和混合产品调度方案；包括订单分解、子订单分派和混合产品排序；(5)对方案的订单完成率、制造周期和资源利用率进行评估，根据企业实际需求和侧重点进行方案筛选；对于不符合调度预期的调度方案通过控制优化方案的参数进行计划调度的优化；(6)监测下达计划的执行情况和现场设备的运行情况，收集异常信息并反馈至数据仓库以驱动建模优化，生成新的优化调度方案。优选的，上述订单分派调度与混合产品排序方法，其步骤(3)包括如下子步骤：(3.1)对柔性并行混流生产线的制造系统根据工艺布局信息进行工艺建模；(3.2)依据工艺建模采用数字驱动技术建立仿真模型；(3.3)根据仿真模型以及柔性并行混流生产线的工艺参数建立订单子批量分解、子批量任务产线分配以及基于任务分派的各产线混合产品排序模型；同时建立相应目标函数和现实约束条件。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术所提供的订单分派调度与混合产品排序系统，具有模块结构简单，灵活，易于安装的特点；并且成本不高，容易集成到当前各类柔性生产线上；(2)本专利技术所提供的订单分派调度与混合产品排序系统，各类柔性生产线中在制品的实时信息通过RFID传感器容易获得，RFID传感器可方便地安装在柔性生产线的数控机床上；易于实现；(3)本专利技术所提供的订单分派调度与混合产品排序系统及方法，利用云存储模块、基于云计算来实现用户需求与分派调度信息的集成；将各类订单任务、客户需求集成到云存储模块整体考量；并且将本地环境中未储存的数据发送到云端，将不在本地环境运行的进程存储到云端；根据当前计划周期订单分配与混合产品排序，将柔性生产线数控机床的加工代码及时上传到每个机台，实现数据的实时采集与传递，减少机台上不同产品之间的总设置时长，极大的提高了柔性生产线环境中的订单分配与混合产品排序的实时性；其方法针对现有技术中分离的两阶段排程方法，加强主计划层与子计划层的耦合关系；在主生产计划层面考虑实时更新的产线在线信息，在精细调度层面，形成统一的约束条件和生产逻辑；与主计划精密耦合，起到精确的指导生产，快速应对各类异常的效果。附图说明图1是实施例提供的订单分派调度与混合产品排序系统的系统框图；图2是利用实施例提供的订单分派调度与混合产品排序系统进行分派调度的流程示意图；图3所示，是实施例提供的订单分派调度与混合产品排序方法的流程示意图；在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：2-输入模块、3-云存储模块、4-处理模块、5-输出模块、7-状态模块、8-新订单模块、9-数据存储单元、15-加工计划及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种订单分派调度与混合产品排序系统，其特征在于，包括输入模块、云存储模块、处理模块和输出模块；所述输入模块、处理模块和输出模块均与云存储模块连接；所述输入模块具有网络接口和RFID接口，用于接收实时订单信息、生产线上在制品的实时信息；所述处理模块用于从云存储模块获取新订单数据、订单和产品的实时状态数据、新订单分配及排序数据，并据此数据生成计划周期内的客户订单分配和混合产品排序方案；所述输出模块用于获取各生产线产品模型的订单分配和混合产品排序的数据，并用于更新各生产线的加工程序；所述云存储模块用于将输入模块接收的实时订单信息、以及前计划周期和当前计划周期的订单分配、混合产品排序的信息存储到云端并在处理模块的控制下实时更新更新生产线的加工程序。

【技术特征摘要】
1.一种订单分派调度与混合产品排序系统，其特征在于，包括输入模块、云存储模块、处理模块和输出模块；所述输入模块、处理模块和输出模块均与云存储模块连接；所述输入模块具有网络接口和RFID接口，用于接收实时订单信息、生产线上在制品的实时信息；所述处理模块用于从云存储模块获取新订单数据、订单和产品的实时状态数据、新订单分配及排序数据，并据此数据生成计划周期内的客户订单分配和混合产品排序方案；所述输出模块用于获取各生产线产品模型的订单分配和混合产品排序的数据，并用于更新各生产线的加工程序；所述云存储模块用于将输入模块接收的实时订单信息、以及前计划周期和当前计划周期的订单分配、混合产品排序的信息存储到云端并在处理模块的控制下实时更新更新生产线的加工程序。2.如权利要求1所述的订单分派调度与混合产品排序系统，其特征在于，所述输入模块包括并列的状态模块和新订单模块；所述状态模块用于获取生产线上在制品的实时信息；所述新订单模块用于获取实时订单信息。3.如权利要求1或2所述的订单分派调度与混合产品排序系统，其特征在于，所述云存储模块包括：数据存储单元，用于根据计划周期存储混合产品的订单分配和混合产品序列；数控加工程序存储单元，用于存储不同产品模型的数控加工程序；加工计划及程序更新模块，用于根据周期产品的订单分配和混流排序为各生产线所属的数控机床创建及更新加工计划和加工程序。4.如权利要求1或2所述的订单分派调度与混合产品排序系统，其特征在于，所述处理模块包括依次相连的数据输入模块、第一数据仿真模块和第二数据仿真模块；所述数据输入模块用于从云存储模块接收数据；所述第一数据仿真模块用于根据客户订单信息与已完成的计划周期的订单分配和混合产品排序计划，通过仿真计算出当前计划周期的未完成订单、生产线上数控机床的实时状态、以及当前计划周期即将投放的订单池信息；所述第二数据仿真模块用于根据未完成订单的数据、生产线...

【专利技术属性】
技术研发人员：赛夫，管在林，岳磊，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42