一种数字化生产计划与调度方法技术

本发明专利技术涉及生产调度的技术领域，公开了一种数字化生产计划与调度方法，所述方法包括：获取工序生产影响因子数据，利用工序生产时长统计模型计算得到不同工业生产设备的生产时长；基于不同工业生产设备的生产时长对数字化生产过程进行形式化描述；根据形式化工业生产时序信息确定多目标数字化生产计划与调度目标函数和约束条件并进行优化求解，按照求解得到的最优生产计划安排进行调度生产

【技术实现步骤摘要】
一种数字化生产计划与调度方法


[0001]本专利技术涉及生产调度的
，尤其涉及一种数字化生产计划与调度方法
。

技术介绍

[0002]新技术的发展使得互联网
、
大数据和人工智能等新领域得到了突破
。
数字技术正在不断地提高改善，这份技术同样可以应用于传统制造业，使该行业进行转型升级
。
这也是因为传统制造业正逐渐不适应新时代发展，以及其他的领域对人类社会造成了冲击
。
数字化生产计划与调度既是制造业中重要的一部分，也在国民经济中占主导位置，其中包括石油
、
化工和医药等多个行业
。
其复杂性主要体现在生产规模的庞大
、
制造过程的严格以及商品产品的繁多等方面
。
除此以外，供需关系同样影响着生产计划与调度的最终产出效益
。
生产计划与调度作为工业体系中重要的一环，对国家经济和国民生活都有着重要影响
。
虽然当前工业体系较为完备，但仍然处于发展阶段，由此产生资源浪费和利用率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种数字化生产计划与调度方法，其特征在于，所述方法包括：
S1
：获取工序生产影响因子数据，构建工序生产时长统计模型，利用工序生产时长统计模型计算得到不同工业生产设备的生产时长，所述工序生产时长统计模型以工序生产影响因子数据为输入，以不同工业生产设备的生产时长为输出；
S2
：基于不同工业生产设备的生产时长对数字化生产过程进行形式化描述，得到形式化工业生产时序信息；
S3
：根据形式化工业生产时序信息确定多目标数字化生产计划与调度目标函数和约束条件，其中多目标数字化生产计划与调度目标函数的目标包括最小化完工时间
、
总工期以及总成本；
S4
：对多目标数字化生产计划与调度目标函数进行优化求解，得到最优生产计划安排，并按照求解得到的最优生产计划安排进行调度生产
。2.
如权利要求1所述的一种数字化生产计划与调度方法，其特征在于，所述
S1
步骤中获取工序生产影响因子数据，包括：获取工序生产影响因子数据，其中工序生产影响因子数据的表示形式为：其中：表示第
n
件工业生产设备的工序生产影响因子数据，
N
表示工业生产设备的总数；表示在第
m
个工业生产任务中第
n
件工业生产设备的工序生产数据，
M
表示工业生产任务的总数；表示第
n
件工业生产设备在第
m
个工业生产任务中的工序数；表示第
n
件工业生产设备在第
m
个工业生产任务中生产每件产品的工时
。3.
如权利要求2所述的一种数字化生产计划与调度方法，其特征在于，所述
S1
步骤中构建工序生产时长统计模型，利用工序生产时长统计模型计算得到不同工业生产设备的生产时长，包括：构建工序生产时长统计模型，利用工序生产时长统计模型计算得到不同工业生产设备的生产时长，其中工业生产设备生产时长的计算流程为：
S11
：计算得到任意两个工业生产设备所对应工序生产影响因子数据的欧式距离，其中与之间的欧式距离为，，表示第
i
件工业生产设备的工序生产影响因子数据；
S12
：标记任意工序生产影响因子数据的
k
近邻集合，其中工序生产影响因子数据的
k
近邻集合为：其中：表示工序生产影响因子数据的
k
近邻集合；表示距离工序生产影响因子数据第
k
近的工序生产影响因子数据；
若且，则称与为互近邻数据，其中表示工序生产影响因子数据的
k
近邻集合；
S13
：计算得到任意工序生产影响因子数据的局部密度，其中工序生产影响因子数据的局部密度为：其中：表示以自然常数为底的指数函数；，
X
表示
k
近邻集合中的任意工序生产影响因子数据；表示工序生产影响因子数据的局部密度；表示工序生产影响因子数据的互近邻数据数目；
S14
：计算得到任意工序生产影响因子数据的相对距离，其中工序生产影响因子数据的相对距离为：其中：表示工序生产影响因子数据的相对距离；表示选取的工序生产影响因子数据，并计算得到和的欧式距离，选取计算得到的最小欧式距离作为相对距离；表示选取的工序生产影响因子数据 ，并计算得到和的欧式距离，选取计算得到的最大欧式距离作为相对距离；
S15
：计算得到任意工序生产影响因子数据的相对距离与局部密度乘积，选取乘积结果最大的
S
个工序生产影响因子数据作为初始中心，以初始中心为中心构建
S
个聚类簇，并将其他工序生产影响因子数据划分到欧式距离最近的初始中心所在的聚类簇中，得到
S
个聚类结果；
S16
：计算得到每个聚类簇中工序生产影响因子数据的平均工序以及平均工时，将平均工序以及平均工时作为聚类簇中工序生产影响因子数据所对应工业生产设备的生产时长
。4.
如权利要求3所述的一种数字化生产计划与调度方法，其特征在于，所述
S2
步骤中基于不同工业生产设备的生产时长对数字化生产过程进行形式化描述，包括：基于不同工业生产设备的生产时长对数字化生产过程进行形式化描述，其中形式化描述流程为：初始化
S
个生产层级，按照工序升序顺序，将
N
个工业生产设备加入到
S
个生产层级中，其中每个层级的工业生产设备的生产时长相同，构成
S
个生产工序的形式化工业生产时序
信息：其中：表示第
s
个生产层级的工业生产设备集合，表示工业生产设备集合中的第个工业生产设备，表示工业生产设备集合中的工业生产设备总数，；并标记每个工业生产设备的类型，其中工业生产设备的设备类型为，，表示设备类型集合，表示设备类型
。5.
如权利要求1所述的一种数字化生产计划与调度方法，其特征在于，所述
S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新政，苏爱朋，李媛媛，郝智慧，
申请(专利权)人：山东多科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：