车间调度规划下的知识管理论文

车间调度规划下的知识管理论文

1生产调度问题

假设生产调度问题研究对象为:生产任务每个环节由若干个生产单元构成,生产单元包含生产因子(人员、设备、原材料、方法、环境等),辅助因子(检修、运输、辅助等),经济因子(生产率、能耗、工资、损耗、时间等)。调度做以下假设:①特定订单各生产环节生产因子关系不变。优化使生产符合均衡生产要求。②支持因子是生产过程中公共资源,是调度要素,是生产调度研究的主要对象。③各生产单元经济因子是在生产调度时的目标要素,存在不确定性和多目标优化问题。为了满足以销定产的快速调度需求,每个生产要素Agent体根据需要向调度系统发出资源申请,从调度处获得所需要的资源,响应其他单元任务。车间内部生产异常和不确定性的存在,生产要素冲突和闲置现象经常发生,所以调度必须基于车间当前知识进行动态优化。

2制造车间生产抽象化描述

将车间抽象化为三个层次:车间管理层、生产层、支持层。第一行为车间管理,各管理环节如CAPP、ERP、CAE等分别作为一个Agent,信息化程度很高,不是本文研究对象。第二行为生产层,环节Agent中设备属性不易移动,位置属性值基本为定值,在订单不稳时,对物流资源(天车、叉车等)依赖较大。第三行为生产支持层,由各类生产支持资源Agen(t如天车)集合体构成,接受并响应各类Agent申请,担负主动向Manager报告故障,处理简单故障,为生产层服务,受管理层指挥,是调度中最活跃的因素。Agent在收到与查询相关的信息后,一些资源Agent形成自己独有的调度机制,直接响应各类申请,主动向信息需求者提供信息以及相关服务,响应函数是整个车间调度的重点、难点。车间调度服从以下原则:①生产调度必须服从生产工艺要求,必须按工艺要求顺序进行。②生产调度促进新的均衡生产产生。新订单导致均衡生产被打破,调度期望以最小代价优化可调环节尽可能接近均衡生产要求。③支持因子生产调度服从生产环节需求,服从经济原则,避免浪费和冲突。优先响应造成车间总体损失大的环节,避免某种资源集中响应。④满足时间需求的最小投入原则,完工时间必须满足订单需要情况下,进行成本优化。

3Agent集合体知识获取

车间生产环节地点固定、任务繁重、环境恶劣,随着传感设备及物联网的发展,Agent资源采集应该简便、可靠性高,达到虚拟车间和现实车间结合。有三种类录入Agent特征值方式。集中录入单元Agent在车间设置录入站,采集、录入数据采集,获取生产、设备状况等信息。环节录入单元Agent通过环节终端设备带有的网络接口输入采集、录入知识。自动采集单元具有资源调度率高、接口复杂的资源Agent等充分利用传感器自动采集及时输入车间数据库以保证迅速及时调度。实时策略对Agent属性进行分类、分机管理以满足不断变化的车间Agent的请求。

4生产调度的优化

车间调度存在两类问题:前面环节生产不足导致后继环节停工和前面环节过剩导致后继环节阻塞问题。在以销定产的生产模式下,车间建设初期按照均衡生产要求,环节要素构成的Agent集合体不再是完全刚性的,需要考虑柔性Agent集合体与刚性Agent集合体的搭配,以最小投入达到最大柔性效果,产品变动时,通过简单Agent集合体调整促进新的柔性Agent集合体产生与新的流程再造,达到以最小的移动、整合达到新的均衡,减少两类问题的产生。满足服务整体效益优先,整体生产时间最小或整体经济损失最小,提高作业满意率,减少作业环节拥堵现象。

5结语

综上所述,本文的研究对在以销定产的生产模式下,知识制造系统的建立,充分利用制造资源,提升制造企业核心竞争力,推动企业敏捷制造、网络制造的发展和应用具有一定的理论和现实意义。

作者:王傲胜 单位:河南质量工程职业学院