一种基于工业互联网的智能工厂调度方法、系统及设备技术方案

本申请公开了一种基于工业互联网的智能工厂调度方法、系统及设备，属于一般的控制系统技术领域。其中，方法包括：生成多个订单信息对应的初始调度序列；按照初始调度序列，执行多个订单信息分别对应的生产任务，并生成待调度订单信息对应的待调度生产序列；对初始调度序列进行扰动检测，以触发对初始调度序列的重调度，得到重调度后的目标调度序列；确定目标调度序列对应的物理车间以及物理车间对应的虚拟车间，基于虚拟车间，对目标调度序列进行模拟调度，以得到目标调度序列对应的控制参数；生成控制参数对应的控制命令，将控制命令下发至物理车间的控制器，以使控制器根据控制命令，控制物理车间内的各生产设备执行相应的生产动作。生产动作。生产动作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于工业互联网的智能工厂调度方法、系统及设备


[0001]本申请涉及一般的控制系统
，具体涉及一种基于工业互联网的智能工厂调度方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]在互联网、智能制造和人工智能快速崛起的时代，信息技术在制造业中扮演着更重要的角色，从以前的人工制造到现在的智能制造，以“万物感知、万物互联、万物智能”为特征的物联网在生产车间已经有了进一步实现的基础，智能制造已成为现代制造业发展的重要方向。目前，我国广泛采用的车间模式是柔性车间，其能够很好地满足多个品种和大小批次的生产需求，并适应个性化和定制化的市场需求。但在车间生产过程中经常会发生干扰事件，比如，紧急订单的加塞等，因此，如何自适应调度工厂车间生产计划，已成为了亟待解决的一大问题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本申请提出了一种基于工业互联网的智能工厂调度方法，包括：获取用户上传的多个订单信息，根据所述多个订单信息，生成所述多个订单信息对应的初始调度序列；其中，所述初始调度序列由若干生产序列组成，所述生产序列包括每个订单信息对应的多个生产工序；按照所述初始调度序列，执行所述多个订单信息分别对应的生产任务，在执行所述生产任务时，实时获取上传的待调度订单信息，并生成所述待调度订单信息对应的待调度生产序列；根据所述待调度生产序列，对所述初始调度序列进行扰动检测，以触发对所述初始调度序列的重调度，得到重调度后的目标调度序列；确定所述目标调度序列对应的物理车间以及所述物理车间对应的虚拟车间，基于所述虚拟车间，对所述目标调度序列进行模拟调度，以得到所述目标调度序列对应的控制参数；生成所述控制参数对应的控制命令，将所述控制命令下发至所述物理车间的控制器，以使所述控制器根据所述控制命令，控制所述物理车间内的各生产设备执行相应的生产动作。
[0004]在本申请的一种实现方式中，根据所述多个订单信息，生成所述多个订单信息对应的初始调度序列，具体包括：分别确定所述多个订单信息对应的生产工序信息，以及所述生产工序信息对应的生产约束条件，并根据所述生产工序信息，生成所述订单信息对应的生产序列；其中，所述生产约束条件包括生产时间约束和生产设备约束；根据所述生产约束条件，确定所述多个订单信息对应的生产工序之间是否存在冲
突；若存在，则确定存在冲突的指定订单信息分别对应的优先级，并按照所述优先级，确定所述指定订单信息对应的调度时间；按照所述调度时间的先后顺序，对所述指定订单信息对应的生产序列进行排列，以得到所述多个订单信息对应的初始调度序列。
[0005]在本申请的一种实现方式中，根据所述生产约束条件，确定所述多个订单信息对应的生产工序之间是否存在冲突，具体包括：根据所述生产设备约束，生成所述多个订单信息所对应的约束矩阵；其中，所述约束矩阵的行表示生产设备，所述约束矩阵的列表示所述多个订单信息；遍历所述约束矩阵，针对每个订单信息，确定所述订单信息所需的生产设备是否与其他订单信息所需的生产设备存在重合；若是，则确定重合的每个生产设备分别对应的指定订单信息，以及所述生产设备在所述指定订单信息中对应的生产工序；确定所述生产工序对应的生产时间范围，判断所述指定订单信息的生产时间范围是否存在重合，若是，则确定所述指定订单信息对应的生产工序之间存在冲突。
[0006]在本申请的一种实现方式中，确定存在冲突的指定订单信息分别对应的优先级，具体包括：确定所述指定订单信息中存在冲突的指定生产工序，以及所述指定生产工序在所述指定订单信息对应的生产序列中的指定序列值；从所述生产序列中，筛选出对应序列值大于所述指定序列值的待执行生产工序，并确定所述待执行生产工序的数量，根据所述数量由大到小的顺序，确定所述指定订单信息对应的第一优先值；根据所述指定订单信息对应的生产时间约束，确定所述指定订单信息对应的累计生产时间，按照所述累计生产时间由大到小的顺序，对所述指定订单信息进行排序，以确定所述指定订单信息对应的第二优先值；确定所述数量对应的第一影响权重和所述累计生产时间对应的第二影响权重，根据所述第一影响权重和所述第二影响权重，分别对所述第一优先值和所述第二优先值进行加权，得到存在冲突的指定订单信息分别对应的优先级。
[0007]在本申请的一种实现方式中，生成所述待调度订单信息对应的待调度生产序列之后，所述方法还包括：根据所述待调度生产序列，确定所述待调度订单信息所需使用的生产设备类型，并根据所述生产设备类型，确定对应生产设备与所述生产设备类型相匹配的待选物理车间；确定所述待选物理车间中所述生产设备类型对应的空闲设备数量，从所述待选物理车间中，筛选出所述空闲设备数量最大的目标物理车间。
[0008]在本申请的一种实现方式中，根据所述待调度生产序列，对所述初始调度序列进行扰动检测，具体包括：根据所述初始调度序列对应的生产时间约束，确定所述初始调度序列所需调度的多个第一生产设备，以及所述多个第一生产设备分别对应的第一调度时间范围；
从所述目标物理车间中，筛选出与所述待调度生产序列中各生产工序相匹配的多个第二生产设备，以及所述多个第二生产设备分别对应的第二调度时间范围；针对每个第一生产设备，将所述第一生产设备和所述第二生产设备进行匹配，若匹配成功，则确定所述第一生产设备对应的第一调度时间范围和所述第二调度时间范围是否重合；若是，则确定所述待调度生产序列能够对所述初始调度序列产生扰动，并将所述第一生产设备作为所述初始调度序列的扰动生产设备。
[0009]在本申请的一种实现方式中，触发对所述初始调度序列的重调度，得到重调度后的目标调度序列，具体包括：确定所述扰动生产设备在所述初始调度序列中对应的生产序列，根据所述扰动生产设备对应的第二调度时间范围，确定所述生产序列中未完成加工的指定生产序列；获取所述指定生产序列所需加工产品对应的产品序列号，并按照所述产品序列号由小到大的顺序，对所述指定生产序列对应的加工产品进行排序，得到相应的产品序列；确定所述待调度生产序列对应的待加工产品，将所述待加工产品添加至所述产品序列的首部，并对所述待加工产品赋予对应的产品序列号；其中，所述产品序列号小于所述产品序列中其他加工产品对应的产品序列号。
[0010]在本申请的一种实现方式中，所述控制器根据所述控制命令，控制所述物理车间内的各生产设备执行相应的生产动作之后，所述方法还包括：针对每个生产序列，确定用于执行所述生产序列包含的各生产工序的加工生产设备和配料生产设备；通过所述控制器，获取所述物理车间内的各生产设备反馈的工作状态信息，并根据所述工作状态信息，确定所述加工生产设备对应的第一加工效率，以及所述配料生产设备对应的第二加工效率；将所述第一加工效率和所述第二加工效率进行对比，若所述第一加工效率大于所述第二加工效率，则降低所述第一加工效率。
[0011]本申请实施例提供了一种基于工业互联网的智能工厂调度系统，系统包括：初始调度序列生成模块，用于获取用户上传的多个订单信息，根据所述多个订单信息，生成所述多个订单信息对应的初始调度序列；其中，所述初始调度序列由若干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业互联网的智能工厂调度方法，其特征在于，所述方法包括：获取用户上传的多个订单信息，根据所述多个订单信息，生成所述多个订单信息对应的初始调度序列；其中，所述初始调度序列由若干生产序列组成，所述生产序列包括每个订单信息对应的多个生产工序；按照所述初始调度序列，执行所述多个订单信息分别对应的生产任务，在执行所述生产任务时，实时获取上传的待调度订单信息，并生成所述待调度订单信息对应的待调度生产序列；根据所述待调度生产序列，对所述初始调度序列进行扰动检测，以触发对所述初始调度序列的重调度，得到重调度后的目标调度序列；确定所述目标调度序列对应的物理车间以及所述物理车间对应的虚拟车间，基于所述虚拟车间，对所述目标调度序列进行模拟调度，以得到所述目标调度序列对应的控制参数；生成所述控制参数对应的控制命令，将所述控制命令下发至所述物理车间的控制器，以使所述控制器根据所述控制命令，控制所述物理车间内的各生产设备执行相应的生产动作。2.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的智能工厂调度方法，其特征在于，根据所述多个订单信息，生成所述多个订单信息对应的初始调度序列，具体包括：分别确定所述多个订单信息对应的生产工序信息，以及所述生产工序信息对应的生产约束条件，并根据所述生产工序信息，生成所述订单信息对应的生产序列；其中，所述生产约束条件包括生产时间约束和生产设备约束；根据所述生产约束条件，确定所述多个订单信息对应的生产工序之间是否存在冲突；若存在，则确定存在冲突的指定订单信息分别对应的优先级，并按照所述优先级，确定所述指定订单信息对应的调度时间；按照所述调度时间的先后顺序，对所述指定订单信息对应的生产序列进行排列，以得到所述多个订单信息对应的初始调度序列。3.根据权利要求2所述的一种基于工业互联网的智能工厂调度方法，其特征在于，根据所述生产约束条件，确定所述多个订单信息对应的生产工序之间是否存在冲突，具体包括：根据所述生产设备约束，生成所述多个订单信息所对应的约束矩阵；其中，所述约束矩阵的行表示生产设备，所述约束矩阵的列表示所述多个订单信息；遍历所述约束矩阵，针对每个订单信息，确定所述订单信息所需的生产设备是否与其他订单信息所需的生产设备存在重合；若是，则确定重合的每个生产设备分别对应的指定订单信息，以及所述生产设备在所述指定订单信息中对应的生产工序；确定所述生产工序对应的生产时间范围，判断所述指定订单信息的生产时间范围是否存在重合，若是，则确定所述指定订单信息对应的生产工序之间存在冲突。4.根据权利要求3所述的一种基于工业互联网的智能工厂调度方法，其特征在于，确定存在冲突的指定订单信息分别对应的优先级，具体包括：确定所述指定订单信息中存在冲突的指定生产工序，以及所述指定生产工序在所述指定订单信息对应的生产序列中的指定序列值；从所述生产序列中，筛选出对应序列值大于所述指定序列值的待执行生产工序，并确
定所述待执行生产工序的数量，根据所述数量由大到小的顺序，确定所述指定订单信息对应的第一优先值；根据所述指定订单信息对应的生产时间约束，确定所述指定订单信息对应的累计生产时间，按照所述累计生产时间由大到小的顺序，对所述指定订单信息进行排序，以确定所述指定订单信息对应的第二优先值；确定所述数量对应的第一影响权重和所述累计生产时间对应的第二影响权重，根据所述第一影响权重和所述第二影响权重，分别对所述第一优先值和所述第二优先值进行加权，得到存在冲突的指定订单信息分别对应的优先级。5.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的智能工厂调度方法，其特征在于，生成所述待调度订单信息对应的待调度生产序列之后，所述方法还包括：根据所述待调度生产序列，确定所述待调度订单信息所需使用的生产设备类型，并根据所述生产设备类型，确定对应生产设备与所述生产设备类型相匹配的待选物理车间；确定所述待选物理车间中所述生产设备类型对应的空闲设备数量，从所述待选物理车间中，筛选出所述空闲设备数量最大的目标物理车间。6.根据权利要求5所述的一种基于工业互联网的智能工厂调度方法，其特征在于，根据所述待调度生产序列，对所述初始调度序列进行扰动检测，具体包括：根据所述初始调度序列对应的生产时间约束，确定所述初始调度序列所需调度的多个第一生产设备，以及所述多个第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张程程，肖雪，商广勇，马岩堂，
申请(专利权)人：浪潮云洲山东工业互联网有限公司，
类型：发明
国别省市：