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一种电气装备制造生产过程协同管理平台制造技术

技术编号:30312843 阅读:27 留言:0更新日期:2021-10-09 22:55
本发明专利技术属于智能制造技术领域,提出一种电气装备制造生产过程协同管理平台,其特征是,包括企业生产计划模块、任务分解与重组模块、资源优化配置模块;还包括产品属性信息库、生产资料信息库,生产任务清单数据库。本发明专利技术基于最小粒度划分将待生产的产品拆分成不同的构件,然后利用成组技术,将同种构件组合在一起组成新的任务,不同构件归为不同任务,以实现平台的任务分解与重组;为各项任务分配生产资源,构建总时间、总成本最小化的多目标优化模型,通过遗传算法求解最优解或次优解,以实现平台的资源优化配置。本发明专利技术平台能解决协同制造环境下资源选择优化的难题,提供多资源优化配置解决方案。化配置解决方案。化配置解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种电气装备制造生产过程协同管理平台


[0001]本专利技术涉及一种电气装备制造生产过程协同管理平台,属于智能制造


技术介绍

[0002]目前,装备制造业主要是采用传统的生产经营方式,制造企业制定生产计划并且向上游供货商采购生产所需的原材料,在原材料送达之后,生产车间开始逐个完成产品的生产、装配等任务。这种方式下,每件产品从制定计划开始,主要存在原材料的运输时间、生产车间调配生产所需的机床、量具、刀具、夹具的时间、实际生产时间及最终产品的装配时间。但是,装配制造所需的生产资源分布比较分散,原材料实际送达时间不统一,而实际生产多数情况下需要在所有原材料都送达后才开始生产任务,这样会存在较长的等待时间,同时也增加了生产计划的不确定性。另外,不同时间送达的原材料也需要先存放起来,潜在的增加了仓储成本。工厂车间按序逐个生产产品,需要频繁切换生产线路,工厂车间的生产效率会大受影响。此外,不同型号的机床、刀具、夹具等资源的使用成本也存在着差异。因此,合理地制定整个生产计划同时对资源进行优化配置显得异常重要。
专利技术内
[000本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电气装备制造生产过程协同管理平台,其特征是,包括企业生产计划模块、任务分解与重组模块、资源优化配置模块;还包括产品属性信息库、生产资料信息库,生产任务清单数据库;其中:所述企业生产计划模块为生产企业制定的年度生产计划;所述生产资料信息库用于记录和更新采购及库存信息,包括采集入库产品信息和和生产消耗存量信息;所述任务分解与重组模块基于最小粒度划分将生产任务清单数据库中待生产的产品依据产品属性信息库拆分成不同的构件,然后利用重组技术,将同种构件组合在一起组成新的任务更新生产任务清单数据库,不同构件归为不同任务;具体的,所述任务分解与重组模块从生产任务清单数据库获取生产计划,从企业的产品属性信息库导出要进行的生产产品属性信息;进一步的,将生产任务拆分成粒度最小的构件;对最小构件进行组合,将同一构件重新归为同一子任务,不同构件组合为不同的子任务;根据组合结果,生成新的工厂车间生产任务清单并保存至生产过程协同管理平台的生产任务清单数据库;所述资源优化配置模块,包括信息获取子模块、信息编码子模块、计算子模块、优化子模块;为生产任务清单数据库中各项任务分配生产资源,构建总时间、总成本最小化的多目标优化模型,通过遗传算法求解最优解或次优解;处理步骤:首先初始化解空间,交叉变异得到子代种群,将父代种群和新产生的子代种群合,计算当前种群中个体的Patora等级及排序,计算拥挤度,与设定阈值比较从而淘汰不适应当前种群环境的解,当出现进化十代而没有比较明显的提升时,说明算法已经收敛到一个稳定的解,输出计算得到的资源配置方案。2.如权利要求书1所述一种电气装备制造生产过程协同管理平台,其特征是,所述信息获取子模块包括:从生产过程协同管理平台的生产任务清单数据库中获取重组之后的生产任务清单;从生产过程协同管理平台的产品属性信息库中获取所有生产车间的机床属性信息、刀具属性信息、夹具属性信息、量具属性信息,包括使用成本、功率、所在车间等,这些是为资源优化配置模块计算时间、成本等提供相关的数据;从生产过程协同管理平台的生产资料信息库中获取目前各种生产资源的数目、使用情况、生产状态信息。3.如权利要求书1所述一种电气装备制造生产过程协同管理平台,其特征是,所述计算子模块包括:1)计算单件产品的生产时间:根据企业生产计划模块确定生产N种产品,通过分解与重组模块得到m种通用构件及n种特定构件;那么,产品k,k∈(1,N)的生产时间为:其中,代表产品k的构件i最长的可能生产时间,代表构件i生产过程中需要的资源调配时间,代表构件i生产过程中需要的装配时间;
2)计算所有产品总的生产时间T3)计算单件产品的生产成本产品k,k∈(1,N)的生产成本为:其中,代表构件i生产过程中需要的制造成本,代表构件i生产过程中需要的资源调配成本,代表构件i生产过程中需要的装配成本;4)计算所有产品总的生产成本C。4.如权利要求书1所述一种电气装备制造生产过程协同管理平台,其特征是,所述编码子模块用于对需要优化配置的生产资源进行信息编码:为了方便进行遗传算法的搜索,需要将待优化的资源信息编码成为染色体的基因信息;本发明采用实数编码和二进制编码;实数编码能够表示的更大范围的数据,适合复杂场景下的寻优问题,所以本发明选用一个多层的实数编码进行染色体信息编码;染色体中将存放构件信息、机床信息、刀具信息、夹具信息、量具信息,整体长度为2∑
i
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,其中,k
i
代表产品k的i构件,j
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代表构件i分配的机床,c
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代表构件i分配到的刀具,g
i
代表构件i分配...

【专利技术属性】
技术研发人员:张丽媛赵晓东
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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