智能加工系统的动态调度的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种智能加工系统的动态调度的方法，包括：8台计算机数控机床、1辆轨道式自动引导车、1条上料传送带、1条下料传送带，当智能加工系统采用一道工序加工时的调度方法为：S1:初始化各变量；S2:开始从完成八台计算机数控机床的时间t0开始到8*60*60s结束的关于时间t的循环；S3：循环结束，输出作业流程表；当智能加工系统采用二道工序加工时的调度方法为：S1:初始化各变量；S2:根据完成第一二道工序的时间得到最优的两种计算机数控机床工作台配比，由此数据开始模拟加工系统的运行；S3:开始从完成八台计算机数控机床的时间t0开始到8*60*60s结束的关于时间t的循环；S4：循环结束，输出作业流程表。RGV一般调度模型的算法运行时间大大降低。时间大大降低。

【技术实现步骤摘要】
智能加工系统的动态调度的方法


[0001]本专利技术涉及工业智能加工
，具体而言主要是涉及到智能加工系统的动态调度的方法。

技术介绍

[0002]典型的智能加工系统一般包括引导车、若干数控机床及相关的附属设备构成，一台数控机床同一时间只能安装1种刀具加工1个物料。如果物料的加工过程需要两道工序，则需要有不同的数控机床安装不同的刀具分别加工完成。引导车根据指令能在直线轨道上移动和停止等待，同一时间只能执行移动、停止等待、上下料和清洗作业中的一项，这些操作都需要一定的时间。
[0003]对于智能加工系统模型，根据CNC的参数设定及状态优化RGV的移动步骤，包括轨迹或未来N次的停靠位置，不主动更改或控制CNC的工作状态，因此，如何调度引导车使整个系统的工作效率最高，即每班次(8小时)加工的物料最多，是智能加工系统的主要目的。
[0004]对于需要一道工序加工情况，根据RGV的就近原则对于一个班次中的每一秒RGV的状态进行讨论，建立使得CNC工作效率最佳的一道工序的RGV 一般调度模型。由于CNC的两次上下物料间隔时间相对于一个班次时间较小，求出RGV循环一圈的最优路径，建立一个循环模型，再对于满足循环调度模型的条件进行讨论。最后比较一般调度模型和循环调度模型的算法运行时间、完成加工的物料总数。比较循环模型与一般模型在满足条件情况下的工作效率。
[0005]对于需要两道工序加工情况，先根据时间浪费最小确定8台CNC中一、二道工序分别的处理机器台数。根据RGV的就近原则对于一个班次中的每一秒 RGV的状态进行讨论，建立使得CNC工作效率最佳的两道工序的RGV一般调度模型。
[0006]在需要一道工序加工时，CNC发生故障的情况，由于故障发生的时间和发生故障的CNC是不一定的。引入随机数对于故障发生的时间和故障发生的CNC 进行模拟。根据RGV的就近原则对于一个班次中的每一秒RGV的状态进行讨论，加入模拟故障的随机数，建立使得在可能会发生故障情况下CNC工作效率最佳的一道工序的RGV一般调度模型。
[0007]在需要两道工序加工时，CNC发生故障的情况，先根据时间浪费最小确定 8台CNC中一、二道工序分别的处理机器台数。由于故障发生的时间和发生故障的CNC是不一定的。引入随机数对于故障发生的时间和故障发生的CNC进行模拟。根据RGV的就近原则对于一个班次中的每一秒RGV的状态进行讨论，加入模拟故障的随机数，建立使得在可能会发生故障情况下CNC工作效率最佳的两道工序的RGV一般调度模型。

技术实现思路

[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0009]智能加工系统的动态调度的方法，所述智能加工系统包括：8台计算机数控机床、1辆轨道式自动引导车、1条上料传送带、1条下料传送带，当智能加工系统采用一道工序加工
时的调度方法为：
[0010]S1：初始化各变量；
[0011]S2：开始从完成八台计算机数控机床的时间t0开始到8*60*60s结束的关于时间t的循环；
[0012]S3：循环结束，输出作业流程表；
[0013]当智能加工系统采用二道工序加工时的调度方法为：
[0014]S1：初始化各变量；
[0015]S2：根据完成第一二道工序的时间得到最优的两种计算机数控机床工作台配比，由此数据开始模拟加工系统的运行；
[0016]S3：开始从完成八台计算机数控机床的时间t0开始到8*60*60s结束的关于时间t的循环；
[0017]S4：循环结束，输出作业流程表。
[0018]优选的，所述的步骤S1中初始化各变量是初始化八个计算机数控机床工作台的坐标为1 1 2 2 3 3 4 4，初始化标记八个计算机数控机床的剩余工作时间和自动引导车的剩余工作时间；以1
‑3‑5‑7‑8‑6‑4‑
2为首次上料顺序并得出上料完成时的八个计算机数控机床的剩余工作时间和自动引导车的剩余工作时间，自动引导车坐标为1。
[0019]优选的，所述的智能加工系统采用一道工序加工时采用的一般调度模型时，对于第一圈采用最短的首尾遍历使得第二圈开始时的第一台计算机数控机床不存在等待，得到第一圈的最短遍历时间，根据轨道式自动引导车的就近原则对于一个班次中的每一秒轨道式自动引导车的状态进行讨论，建立使得计算机数控机床工作效率最佳的一道工序的轨道式自动引导车一般调度模型；
[0020]以计算机数控机床的工作效率最高作为目标函数，即每个计算机数控机床工作时间最所占比例最大：
[0021][0022]一台计算机数控机床的开机时间是八个小时，所以：
[0023]T
m
＝8*3600
[0024]一台计算机数控机床的开机时间是不会小于这台计算机数控机床工作时间的：
[0025]T
m
＞n
m
T
cm
[0026]为得到一个班次第m个计算机数控机床加工总成品数n_m，引入三个0
‑
1 变量分别表示第i时刻轨道式自动引导车是否在工作、第i时刻第m个计算机数控机床是否在工作和第i时刻轨道式自动引导车与第m个计算机数控机床的距离是否为0；
[0027]在轨道式自动引导车和计算机数控机床都空闲且轨道式自动引导车与计算机数控机床之间距离为0的这个时刻会正好在增加一个加工物料，所以一个班次第m个计算机数控机床加工总成品数n_m为：
[0028][0029]由于系统的计算机数控机床任务分配需要更加均衡，所以任两台计算机数控机床
之间的加工总成品数相差不会太大，本文采用任两台计算机数控机床之间的加工总成品数相差不大于1件物料；
[0030]|n
m
‑
n
k
|≤1
[0031]所以一般调度模型为：
[0032][0033][0034]优选的，所述的智能加工系统采用一道工序加工时采用的循环调度模型时，由于一般调度模型计算比较复杂，且只存在一道加工工序，所以在一个班次内某些条件下是可以存在循环的；
[0035]计算机数控机床不存在等待时的循环为：
[0036]T＝T
a
+T
Rj
+T
mo
[0037]轨道式自动引导车不存在等待时的循环为：
[0038]T
R
＝T
m
+4T
Rj
+4T
Rw
[0039]由于T
Ri
和T
Rw
是参数，所以在T
m
为最短时间时T
R
就最小。
[0040]求解循环中T
m
最小值，引入0
‑
1标志变量X
ij
表示是否从第i个计算机数控机床移动到第j个计算机数控机床(i，j＝1
……
8，i≠j)，S
ij<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能加工系统的动态调度的方法，所述智能加工系统包括：8台计算机数控机床、1辆轨道式自动引导车、1条上料传送带、1条下料传送带，其特征在于：当智能加工系统采用一道工序加工时的调度方法为：S1:初始化各变量；S2:开始从完成八台计算机数控机床的时间t0开始到8*60*60s结束的关于时间t的循环；S3：循环结束，输出作业流程表；当智能加工系统采用二道工序加工时的调度方法为：S1:初始化各变量；S2:根据完成第一二道工序的时间得到最优的两种计算机数控机床工作台配比，由此数据开始模拟加工系统的运行；S3:开始从完成八台计算机数控机床的时间t0开始到8*60*60s结束的关于时间t的循环；S4：循环结束，输出作业流程表。2.根据权利要求1所述的智能加工系统的动态调度的方法，其特征在于：所述的步骤S1中初始化各变量是初始化八个计算机数控机床工作台的坐标为1 1 2 2 3 3 4 4，初始化标记八个计算机数控机床的剩余工作时间和自动引导车的剩余工作时间；以1
‑3‑5‑7‑8‑6‑4‑
2为首次上料顺序并得出上料完成时的八个计算机数控机床的剩余工作时间和自动引导车的剩余工作时间，自动引导车坐标为1。3.根据权利要求1所述的智能加工系统的动态调度的方法，其特征在于：所述的智能加工系统采用一道工序加工时采用的一般调度模型时，对于第一圈采用最短的首尾遍历使得第二圈开始时的第一台计算机数控机床不存在等待，得到第一圈的最短遍历时间，根据轨道式自动引导车的就近原则对于一个班次中的每一秒轨道式自动引导车的状态进行讨论，建立使得计算机数控机床工作效率最佳的一道工序的轨道式自动引导车一般调度模型；以计算机数控机床的工作效率最高作为目标函数，即每个计算机数控机床工作时间最所占比例最大：一台计算机数控机床的开机时间是八个小时，所以：T
m
＝8*3600一台计算机数控机床的开机时间是不会小于这台计算机数控机床工作时间的：T
m
&gt;n
m
T
cm
为得到一个班次第m个计算机数控机床加工总成品数n
m
，引入三个0
‑
1变量分别表示第i时刻轨道式自动引导车是否在工作、第i时刻第m个计算机数控机床是否在工作和第i时刻轨道式自动引导车与第m个计算机数控机床的距离是否为0；在轨道式自动引导车和计算机数控机床都空闲且轨道式自动引导车与计算机数控机床之间距离为0的这个时刻会正好在增加一个加工物料，所以一个班次第m个计算机数控机床加工总成品数n
m
为：
由于系统的计算机数控机床任务分配需要更加均衡，所以任两台计算机数控机床之间的加工总成品数相差不会太大，本文采用任两台计算机数控机床之间的加工总成品数相差不大于1件物料；|n
m
‑
n
k
|≤1所以一般调度模型为：所以一般调度模型为：4.根据权利要求1所述的智能加工系统的动态调度的方法，其特征在于：所述的智能加工系统采用一道工序加工时采用的循环调度模型时，由于一般调度模型计算比较复杂，且只存在一道加工工序，所以在一个班次内某些条件下是可以存在循环的；计算机数控机床不存在等待时的循环为：T＝T
a
+T
Rj
+T
mo
轨道式自动引导车不存在等待时的循环为：T
R
＝T
m
+4T
Rj
+4T
Rw
由于T
Rj
和T
Rw
是参数，所以在T
m
为最短时间时T
R
就最小。求解循环中T
m
最小值，引入0
‑
1标志变量X
ij
表示是否从第i...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙娜，张强，李红波，张利凤，曹玲丽，赵晓林，喻明炜，
申请(专利权)人：电子科技大学成都学院，
类型：发明
国别省市：