人工智能转塔数控冲床自动排产调度及优化方法技术

本发明专利技术公开了一种人工智能转塔数控冲床自动排产调度及优化方法，采用人工智能优化算法对各个生产工艺中的因素进行计算，将相同或相近的工艺组合在一起并进行连续生产，提高工件加工连续性。通过自行设计的算法对一定时间内所有冲切工单进行分类并且排序，将使用相同板材的冲切工单自动分成不同的冲切工单组进行连续生产等步骤，极大地缩短甚至避免冲切工单之间的换模准备时间，同时使用自行设计的软件系统自动调整修改为每个冲切工单相应的机床控制程序单中的工位信息，从而实现多个冲切工单的连续不间断生产。

【技术实现步骤摘要】
人工智能转塔数控冲床自动排产调度及优化方法
本专利技术涉及转塔数控冲床
，具体说是一种转塔数控冲床模具位置自动安排优化及机床控制程序自动调整的方法。
技术介绍
转塔数控冲床(NCT)是数控冲床的主要类别之一，集机、电、液、气于一体化，是在板材上进行冲孔加工、浅拉深成型的压力加工设备，被广泛用于机械、电器、仪表、筛网、五金、各类金属盘、箱、柜等行业的冲压加工，他能利用单次冲裁方式和步冲冲裁方式冲出各种形状、尺寸的孔和零件，特别适用于多品种的中、小批量或单件的板材冲压，具有广泛的应用前景。机床生产排产及调度主要包括两个内容：第一，如何将各个冲切工单分配到不同机床，第二，如何将分配到每台数控冲床上的冲切工单进行加工排序；目前的转塔数控冲床的生产方式均为根据不同的冲切工来安排模具，然后进行生产，当前的冲切工单完成后，停机并拆装模具来完成下一个冲切工单的生产操作，换模准备时间比较长，对于多品种小批次的生产厂家，换模准备时间和生产加工时间的比率为1∶1左右，即有一半左右的时间用于换模准备等工作，严重影响生产效率。如何尽量减少数控冲床停机换模次数，尽量减少每次停机更换模具的数量，实现多个冲切工单的连续不间断生产，提高砖塔数控机床的生产效率是目前本领域人员亟需解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种转塔数控冲床模具位置自动安排优化及机床控制程序自动调整的方法。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种人工智能转塔数控冲床自动排产调度及优化方法，采用人工智能优化算法对各个生产工艺中的因素进行计算，将相同或相近的工艺组合在一起并进行连续生产，提高工件加工连续性。优选的，通过对比两个不同工单的模具进行优化排产，具体的包括以下步骤：1)对一定加工周期的冲压工单进行处理，从每个工单使用的程序代码中将模具清单提取出来；2)在分配到每台数控冲床的工单中，将生产相同产品的不同工单整合在一起，使用相同冲压程序的工单即为相同产品工单，将所有使用相同程序的工单都分别整合到不同的加工组，即为相同产品加工组，在后续排产调度过程中以组为单位进行排产调度，确保相同产品进行连续生产；3)对两个工单之间的数控冲床模具进行比对计分，将每个工单中不同模具的数量总和作为计分进行纪录；4)建立一个空队列放置已经排产的工单，初始为空；5)建立待排产的工单队列；6)选择模具最少或最多的工单作为当前工单；7)将当前工单从待排队列中删除，并加入到已排产队列；8)判断待排产队列为空，终止操作；9)将当前工单与所有待排产的工单比较，选择拆装模具数量最少，即比对计分分值最低的工单作为前工单；10)转到第7)步，直至完成排产调度。进一步优选的，当完成排产调度后，当连续加工的两个工单模具存在相同的模具，但是相同模具在两个工单中的工位不同时，进行如下操作：在数控冲床上设置从上个工单中保留下来的模具的当前工位，系统自动显示这些相同模具的工位前今对照表，操作人员直接在数控冲床上设置模具的当前工位号。优选的，步骤1)中，从每个工单使用的程序代码中将模具清单提取出来，其中每个模具的信息包括工位号、模具名称和角度信息。优选的，步骤3)中，对两个工单之间的数控冲床模具进行比对计分时，具体操作为：将两个工单名称定义为工单A和工单B，工单A中有X个与工单B不同的模具存在，工单B中有Y个与工单A不同的模具存在，则这对工单的模具比对计分的分值为X+Y分。优选的，通过对比两个不同工单的模具进行优化排产前，需要将所有冲压工单分配到不同的数控冲床。在对数控冲床的冲压工单进行排产调度时，需要考虑每台数控冲床的加工精度、加工速度、板材材质、板材厚度、各种规则、限制、经验和优化等要求，采用人工智能专家系统的技术将钣金加工企业的全部数控冲床排产调度的要求进行整理，形成该钣金加工企业的数控冲床排产调度知识库，并利用知识库来进行推理，从而决定每个冲切工单的最佳生产数控冲床。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术的转塔数控冲床模具位置自动安排优化及机床控制程序自动调整的方法，使用人工智能专家系统将冲切工单自动分配的不同的机床上，将相同板材的冲切工单自动组合在一起进行连续生产。本专利技术的转塔数控冲床模具位置自动安排优化及机床控制程序自动调整的方法，从数控冲床程序代码中自动获取模具信息清单，并且使用人工智能专家系统将冲切工单自动分配到不同的数控冲床上，通过对工单之间的模具进行比对计分，实现工单生产优化排序，将换模准备时间压缩到最短，将停机的次数压缩到最少；至少可以提高转塔数控冲床30％以上的生产效率，具有很好的经济效益。附图说明图1为AMADA数控冲床45工位和58工位转塔位置图。具体实施方式本专利技术的目的是提供一种转塔数控冲床模具位置自动安排优化及机床控制程序自动调整的方法，通过以下技术方案实现：一种人工智能转塔数控冲床自动排产调度及优化方法，采用人工智能优化算法对各个生产工艺中的因素进行计算，将相同或相近的工艺组合在一起并进行连续生产，提高工件加工连续性；缓解了频繁更换工装模具的情况，从而极大地减少模具更换准备时间，实现优化排产。本专利技术重点从缩短生产准备时间、减少停机次数、提升生产效率的角度进行系统设计。转塔工位模具安排规则(以AMADA45工位和58工位数控冲床为例，如图1所示)，不同厂家的转塔数控冲床可能各种类型模具工位的数量不同，但布局方式相同，本方法同样可以适用于这些不同厂家的数控冲床加工排产调度和优化：本专利技术采用人工智能专家系统的技术对钣金加工企业在进行数控冲床排产调度的规则和经验进行整理，然后生成该钣金加工企业的数控冲床排产调度知识库，并利用知识库来进行推理，从而决定每个冲切工单的最佳加工数控冲床。专家系统的目的是将所有在安排生产调度时需要遵循的规则、限制和优化等专家经验存放在知识库中，执行时模拟人脑的思维方式来对生产安排进行调整。知识的表达采用产生式(IFTHEN)方式。专家系统定义为：使用人类专家推理的计算机模型来处理现实世界中需要专家做出解释的复杂问题，并得出与专家相同的结论。简言之，专家系统可视作“知识库”和“推理机”的结合。显然，知识库是专家的知识在计算机中的映射，推理机是利用知识进行推理的能力在计算机中的映射，构造专家系统的重点也在于这两个方面。本专利技术在满足钣金加工企业排产调度的各种规则、限制、经验和优化要求的基础上，自动将所有冲压工单分配到不同的数控冲床，为下步的排序做好准备。在对数控冲床的冲压工单进行排产调度时，需要考虑每台数控冲床的加工精度、加工速度、板材材质、板材厚度、各种规则、限制、经验和优化等要求，本专利技术采用人工智能专家系统的技术将钣金加工企业的全部数控冲床排产调度的要求进行整理，形成该钣金加工企业的数控冲床排产调度知识库，并利用知识库来进行推理，从而决定每个冲切工单的最佳生产数控冲床。通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人工智能转塔数控冲床自动排产调度及优化方法，其特征在于：采用人工智能优化算法对各个生产工艺中的因素进行计算，将相同或相近的工艺组合在一起并进行连续生产，提高工件加工连续性。/n

【技术特征摘要】
1.一种人工智能转塔数控冲床自动排产调度及优化方法，其特征在于：采用人工智能优化算法对各个生产工艺中的因素进行计算，将相同或相近的工艺组合在一起并进行连续生产，提高工件加工连续性。


2.根据权利要求1所述的一种人工智能转塔数控冲床自动排产调度及优化方法，其特征在于：通过对比两个不同工单的模具进行优化排产，具体的包括以下步骤：
1)对一定加工周期的冲压工单进行处理，从每个工单使用的程序代码中将模具清单提取出来；
2)在分配到每台数控冲床的工单中，将生产相同产品的不同工单整合在一起，使用相同冲压程序的工单即为相同产品工单，将所有使用相同程序的工单都分别整合到不同的加工组，即为相同产品加工组，在后续排产调度过程中以组为单位进行排产调度，确保相同产品进行连续生产；
3)对两个工单之间的数控冲床模具进行比对计分，将每个工单中不同模具的数量总和作为计分进行纪录；
4)建立一个空队列放置已经排产的工单，初始为空；
5)建立待排产的工单队列；
6)选择模具最少或最多的工单作为当前工单；
7)将当前工单从待排队列中删除，并加入到已排产队列；
8)判断待排产队列为空，终止操作；
9)将当前工单与所有待排产的工单比较，选择拆装模具数量最少，即比对计分分值最低的工单作为前工单；

【专利技术属性】
技术研发人员：曹宇，杨冬青，刘玉吉，卞晓辰，
申请(专利权)人：济南摩拜尔软件有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37