设施中任务完成的优化制造技术

提供了设施中任务完成的优化。一种用于优化具有多个相关联车辆的设施的操作的系统和计算机实现的方法，所述多个相关联车辆提供对可交付物的点对点运输。车辆可以包括由处理器指导的自主操作。可交付物可以包括用于设施操作的材料或部件。设施可以能够动态地适应于环境或操作需求方面的改变。

Optimization of task completion in facilities

【技术实现步骤摘要】
设施中任务完成的优化
本公开涉及对材料向制造设施或具有工业应用的其他设施内的工作站的优化交付，所述其他设施诸如货栈、仓储设施、货运仓库（truckingdepot）或利用不同工作站的其他工业中心。
技术介绍
在制造过程期间，需要对材料的设施内运输，以促进复杂产品的正确组装。在制造期间，在设施内的工作站处需要原材料或精心制作（crafted）的零件来正确地组装成品。可以使用设施内车辆将材料运输到各种工作站，所述设施内车辆将原材料或精心制作的零件交付到需要它们的工作站（有时称为“循环取货（milkrun）”）。设施内运输可以利用具有用于运输车辆的固定调度（schedule）的静态条件集。运输车辆可能利用效率低下的路线，或者不适应条件中的动态改变。运输车辆当适应人类操作者的调度要求时也可能遭受效率低下。
技术实现思路
本公开的一个方面涉及一种用于控制与设施相关联的车队的系统。该系统可以包括非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括指令，所述指令当由处理器执行时，使得处理器执行与车辆的控制相关的功能。控制车辆的功能可以与通过部署车辆来完成多个任务相关。任务可以包括针对与设施功能有关的材料的点对点运输请求。可以根据优化因素的层级来完成任务，该优化因素的层级用于引导车辆的控制朝向用于完成任务的优化解决方案。本公开的另一方面涉及一种设施操作管理系统，其包括与存储器、传送器和接收器进行数据通信的处理器。传送器和接收器可以可操作以在处理器与同设施相关联的多个车辆之间建立数据通信。处理器可以可操作以根据存储在存储器中的指令来控制车辆。所述指令可以与完成多个任务的目标有关，所述多个任务使能实现设施的操作。处理器可以可操作以出于与同设施相关联的一个或多个拖车耦合或解耦的目的而控制车辆，被用于材料的点对点运输的拖车使能实现设施的操作。本公开的另外的方面涉及用于利用自主车辆的设施操作的任务的优化。可以基于利用最小数量的变量表达式开发的优化因素的层级或组合来完成优化。变量表达式可以利用对其他已知变量（诸如时间）的变量依赖性来被最小化。可以进一步根据最小化的不可行性分数来施行优化，该不可行性分数指示相对于可用车辆数量及其相关联的能力完成特定任务的可能性。附图说明图1是利用用于点对点材料运输的系统的设施的图解图示。图2是图示优化设施内点对点材料运输的方法的流程图。图3a是根据因素的层级的材料运输优化的图解图示。图3b是根据因素的层级的材料运输优化的图解图示。具体实施方式参考附图公开了图示的实施例。然而，要理解的是，所公开的实施例意图仅仅是可以以各种形式和可替换形式体现的示例。各图不一定是按比例的，并且一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。所公开的具体结构和功能细节不要被解释为限制性的，而被解释为用于教导本领域技术人员如何实践所公开的概念的代表性基础。图1是根据优化在操作期间具有相关联车辆的车队的操作设施的图解图示。在所描绘的实施例中，设施可以包括制造工厂，但是其他实施例可以包括适合用于进行以下各项的设施而不偏离本文中公开的教导：利用专门化设施操作的材料处理、包装、化学处理、运送或任何其他可优化的操作。操作设施包括路径100以及设施内的多个工作站和多个相关联的车辆。所描绘的实施例包括工作站101、103、105、107、109、111、113和115，各自执行用于设施的操作的功能。在所描绘的实施例中，工作站101-115可以各自执行唯一的功能，但是其他实施例可以包括执行基本相同功能的两个或更多个工作站，而不偏离本文中公开的教导。在所描绘的实施例中，工作站101-115中的每个可以包括完全自主功能行为，但是其他实施例可以包括需要用户干预的工作站，而不偏离本文中公开的教导。在一些实施例中，设施内的所有工作站都可以需要用户干预，而不偏离本文中公开的教导。对设施操作的优化可以利用指示每个工作站的放置、功能、可访问性和操作要求的数据。作为举例而非限制，工作站101可以需要最小量的原材料来生产用于在工作站103处组装的部件。其他实施例可以包括诸如不同的工作站数量、不同的工作站布置或不同的设施布局之类的其他配置，而不偏离本文中公开的教导。设施可以进一步包括车队。在所描绘的实施例中，车队可以包括车辆117、119、121和123，但是其他实施例可以包括不同数量的车辆，而不偏离本文中公开的教导。车辆117-123可以可操作以完成多个任务，所述多个任务包括对可交付物的从设施内的源位置向设施内的目的地位置的点对点运输。源位置和目的地位置可以由与每个点对点运输相关联的任务来限定。可交付物可以包括由设施内的工作站利用的材料、部件、零件、化学品或任何其他供应品，以便执行相关联工作站的功能。在一些实施例中，可交付物可以包括操作供应品，诸如润滑剂、冷却剂、替换零件或者由工作站利用的将不包括在工作站的最终制造输出内的其他材料或部件。在一些实施例中，工作站可以包括输出系统，该输出系统用于在没有车辆帮助的情况下在工作站之间运输可交付物，而不偏离本文中公开的教导。在这样的实施例中，输出系统可以包括传送机、轨道、升降机、真空管道或为本领域普通技术人员已知的适合用于在工作站之间运输可交付物的其他交付系统。本文中的教导主要涉及对基于车辆的点对点运输的优化，并且没有详细示出任何这样的输出系统。车辆可以使用与设施相关联的一个或多个拖车来运输可交付物。在所描绘的实施例中，设施包括拖车125、127、129和131，但是其他实施例可以包括具有不同数量的拖车的其他配置。每个拖车可以能够运输不同类型的可交付物。在所描绘的实施例中，拖车131可以与液体可交付物兼容，而拖车125-129可以与固体可交付物兼容。拖车可以与多种类型的可交付物兼容，这可以通过在任务完成期间允许对于多个可交付物重复使用单个拖车来有利地改进效率。一些拖车可以被配置成同时支持多种类型的材料，而不偏离其中公开的教导。拖车与特定可交付物的兼容性可以由以下各项来限定：拖车的规格（例如拖车体积、重量容量）、针对可交付物的指定要求（例如法定安全要求、主动制冷措施）、用于目的地工作站的兼容传输机制或本领域普通技术人员在不偏离本文中公开的教导的情况下认识到的任何其他兼容性限定。车辆117-123的功能能力对于每个车辆可以是不同的，但是在一些实施例中，与设施相关联的一个或多个车辆可以包括相同的功能能力。功能能力可以包括性能度量，诸如最大安全移动速度、最大托运容量、最大托运体积或可操控性规格。在一些实施例中，车辆可以具有最大拖车容量，该最大拖车容量指示它们可以牵引的拖车的最大数量。一些性能度量可以是情境特定的。作为举例而非限制，车辆在牵引一大列拖车时，与当未被任何拖车阻碍时相比，可能不太可操控并且不能够达到最大速度。功能能力可以包括功能兼容性，诸如拖车兼容性、耦合机制或传输机制。在不偏离本文中公开的教导的情况下，可以考虑关于车辆的其他功能能力。在所描绘的实施例中，可以从仓库133部署车辆117-123。当车辆117本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非暂时性计算机可读介质，包括指令，所述指令当由与具有自主车辆车队的设施相关联的处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：/n接收车队中每个自主车辆的能力，所述能力包括移动速度、有效操控的列表、任务兼容性列表和最大重量容量；/n接收多个任务，每个任务要由自主车辆中的至少一个完成，每个任务包括点对点运输请求和针对点对点运输的相关联的最晚完成时间，每个点对点运输请求限定设施内的起始点和结束点；以及/n根据优化因素的层级来部署自主车辆车队以完成所述多个任务，优化因素中的每个限定针对设施内自主车辆车队的部署的优化的约束，所述部署利用优化因素的层级来根据每个车辆的相应能力部署每个车辆，/n其中所述多个任务在自主车辆车队的部署期间被更新。/n

【技术特征摘要】
20181129 US 16/2048261.一种非暂时性计算机可读介质，包括指令，所述指令当由与具有自主车辆车队的设施相关联的处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：
接收车队中每个自主车辆的能力，所述能力包括移动速度、有效操控的列表、任务兼容性列表和最大重量容量；
接收多个任务，每个任务要由自主车辆中的至少一个完成，每个任务包括点对点运输请求和针对点对点运输的相关联的最晚完成时间，每个点对点运输请求限定设施内的起始点和结束点；以及
根据优化因素的层级来部署自主车辆车队以完成所述多个任务，优化因素中的每个限定针对设施内自主车辆车队的部署的优化的约束，所述部署利用优化因素的层级来根据每个车辆的相应能力部署每个车辆，
其中所述多个任务在自主车辆车队的部署期间被更新。


2.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中每个任务进一步包括针对点对点运输的最早完成时间。


3.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中，每个自主车辆的能力进一步包括拖车兼容性和最大拖车容量，所述拖车兼容性指示相关联的车辆与被配置成耦合到车辆的多个拖车的兼容性，所述最大拖车容量指示相关联的车辆的耦合拖车的上限。


4.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中优化因素的层级在自主车辆车队的部署期间被更新，并且其中响应于优化层级的每次更新，根据优化因素的层级来调整自主车辆车队的部署。


5.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中任务调度的每个任务进一步包括任务优先级，所述任务优先级指示针对待完成任务的重要性的评级。


6.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中响应于任务调度和优化因素的层级而迭代地执行部署自主车辆车队，直到满足终止条件为止。


7.根据权利要求6所述的计算机可读介质，其中终止条件包括每个任务的完成，所述每个任务包括任务调度。


8.根据权利要求6所述的计算机可读介质，其中终止条件包括由设施的用户提供的断电命令。


9.根据权利要求8所述的计算机可读介质，其中，在接收断电命令期间主动参与...

【专利技术属性】
技术研发人员：A马利克，M瑙曼，A雅巴里，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE