一種生產計劃與資源配置動態優化方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種生產計劃與資源配置動態優化方法及裝置。所述方法包括：對生產工藝流程、生產資源、優化目標和約束規則進行抽象化描述，建立生產計劃模型；依據生產計劃模型，利用優化算法對生產計劃進行優化，得到最優的資源配置和時間進度計劃；對優化后的生產計劃進行審核和調整，得到更優的生產計劃；對生產計劃進行拆分，以生產任務單的形式下達到具體的項目組；依據任務單展開生產作業，并采集現場數據、問題反饋；根據采集到的現場數據與由優化算法得到的結果進行對比和分析，并將結果進行反饋，用來對生產計劃模型進行學習、調整。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于工業自動化
，具體涉及一種生產計劃與資源配置動態優化方法及裝置。
技術介紹
生產計劃是指企業充分利用自身資源而安排生產策略的過程，其目的是為了追求最大的經濟效益，包含以下一些活動：①計劃，是在一段很長時間內生成和下達企業生產任務，決定哪些產品應該生產，每一種產品生產多少，何時完成。②調度，是在短時間內對產品資源的分配、產品生產的順序安排以及起止時間等的安排。③下達任務安排到具體的設備或機器，確定相關的資源和設備能力計劃[1-2]。目前國內外已有不少文獻對制造業生產計劃和調度問題作了研究和實現，但是實際中有關生產計劃的軟件，所采用的生產計劃制定方法一般是經驗性的；或是使用單一的模型，考慮角度通常為生產車間的組織結構或是影響生產的各種因素兩者之一，很難做到兼顧；生產計劃的制定只能從開發人員自身角度出發，大多用戶希望根據所處生產環境和生產目標發生的變化制定對應生產計劃的愿望得不到考慮，靈活性和針對性也不高；還有很多生產計劃優化算法停留在理論階段，無法投入實際應用，造成的是知識成本和資源的浪費[3-5]。參考文獻[1]Smed?J.Production?Planning?in?Printed?Circuit?Board?Assombly[D].AcademicDissertation.Finland：Department?of?Computer?Science，University?of?Turku.2002.[2]Groover?MP.Automation，Production?Systems，and?Computer-Integrated?Mannfacturing[M].Beiing：Tsinghua?University?Press，2002.[3]張曉東.生產計劃與調度的集成優化.[D]：[博士學位論文].南京：東南大學自動化研究所，2004.[4]周室屏.企業資源計劃(ERP)實施與應用[M].北京：兵器工業出版社，2001.[5]劉明忠，薛恒新，黃慧君.混合生產中作業計劃體系研究[J]計算機集成制造系統，2005，11(4)：530-534.
技術實現思路
(一)要解決的技術問題本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種生產計劃與資源配置動態優化方法，該方法根據生產工藝流程、生產資源、優化目標和約束規則建立生產計劃模型，利用優化算法對生產計劃進行優化，通過審核調整后對生產計劃進行拆分并下達到具體項目組進行執行，在生產過程中采集現場數據并與由優化算法得到的結果進行對比和分析，將結果進行反饋，用于對生產計劃模型進行學習、調整。該方法能夠根據任務需要，動態制定生產計劃，合理安排串行作業優先的次序，并行作業的起止時間，能夠充分發揮資源效率，有效提高生產作業的效率，是保障進度按要求完成的關鍵技術之一。(二)技術方案本專利技術提供了一種生產計劃與資源配置動態優化方法，該方法包括步驟如下：步驟1：對生產工藝流程、生產資源、優化目標和約束規則進行抽象化描述，建立生產計劃模型；步驟2：依據生產計劃模型，利用優化算法對生產計劃進行優化，得到最優的資源配置和時間進度計劃；步驟3：對優化后的生產計劃進行審核和調整，得到更優的生產計劃；步驟4：對生產計劃進行拆分，以生產任務單的形式下達到具體的項目組；步驟5：依據任務單展開生產作業，并采集現場數據、問題反饋；步驟6：根據采集到的現場數據與由優化算法得到的結果進行對比和分析，并將結果進行反饋，用來對生產計劃模型進行學習、調整。本專利技術還提供了一種生產計劃與資源配置動態優化裝置，其包括：模型建立模塊，對生產工藝流程、生產資源、優化目標和約束規則進行抽象化描述，建立生產計劃模型；模型優化模塊，依據生產計劃模型，利用優化算法對生產計劃進行優化，得到最優的資源配置和時間進度計劃；模型調整模塊，對優化后的生產計劃進行審核和調整，得到更優的生產計劃；計劃拆分模塊，對生產計劃進行拆分，以生產任務單的形式下達到具體的項目組；數據收集模塊，依據任務單展開生產作業，并采集現場數據、問題反饋；模型反饋模塊，根據采集到的現場數據與由優化算法得到的結果進行對比和分析，并將結果進行反饋，用來對生產計劃模型進行學習、調整。(三)有益效果本專利技術的有益效果在于：在生產過程中，部分資源為不同產品的生產過程所共享，其它一些資源則只屬于特定產品的生產過程。產品不同產品的生產任務在某些環節需要排隊完成，在另外一些環節則可以并行開展。因而，根據任務需要，動態制定生產計劃，合理安排串行作業優先的次序，并行作業的起止時間，能夠充分發揮資源效率，有效提高生產作業的效率，保障進度按要求完成的關鍵技術之一。附圖說明圖1為本專利技術生產計劃與資源配置動態優化方法的流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的實施例作詳細的說明：本實施例在以本專利技術技術方案為前提下進行實施，結合詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述實施例。圖1示出了本專利技術提出的生產計劃與資源配置動態優化方法流程圖，該方法首先采用人工和自動相結合的方式，得到生產計劃并用于實際生產過程，然后采用閉環反饋的方式通過實際生產中得到的數據對優化算法得到的生產計劃進行調整，從而構成整個生產計劃調度和資源配置優化方法的流程。本專利技術具體包括以下步驟：第一步：對生產工藝流程、生產資源、優化目標和約束規則進行抽象化描述，建立生產計劃模型，即：生產流程模型、資源模型、目標函數庫和約束規則庫。第二步：依據生產計劃模型，利用優化算法對生產計劃進行優化，得到最優的資源配置和時間進度計劃。第三步：對優化后的生產計劃(包括作業時間計劃、各環節資源配置等)進行審核和調整，得到更優的生產計劃。生產計劃除了由系統自動優化，也可由管理者根據具體需要手動制定。第四步：對生產計劃進行拆分，以生產任務單的形式下達到具體的項目組。第五步：現場操作人員依據任務單展開生產作業，并采集現場數據、問題反饋等。第六步：將實際生產過程中產生的數據與由優化算法得到的結果進行對比和分析，并將結果進行反饋，用來對生產計劃模型進行調整。第一步提到的建立生產計劃模型，具體實現如下：根據具體的生產問題，確定生產過程所涉及的每個工序的開始和結束時間，以及每個工序所需的生產資源的種類和數量然后針對不同本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生產計劃與資源配置動態優化方法，其包括：步驟1：對生產工藝流程、生產資源、優化目標和約束規則進行抽象化描述，建立生產計劃模型；步驟2：依據生產計劃模型，利用優化算法對生產計劃進行優化，得到最優的資源配置和時間進度計劃；步驟3：對優化后的生產計劃進行審核和調整，得到更優的生產計劃；步驟4：對生產計劃進行拆分，以生產任務單的形式下達到具體的項目組；步驟5：依據任務單展開生產作業，并采集現場數據、問題反饋；步驟6：根據采集到的現場數據與由優化算法得到的結果進行對比和分析，并將結果進行反饋，用來對生產計劃模型進行學習、調整。

【技術特征摘要】
1.一種生產計劃與資源配置動態優化方法，其包括：
步驟1：對生產工藝流程、生產資源、優化目標和約束規則進行抽象
化描述，建立生產計劃模型；
步驟2：依據生產計劃模型，利用優化算法對生產計劃進行優化，得
到最優的資源配置和時間進度計劃；
步驟3：對優化后的生產計劃進行審核和調整，得到更優的生產計劃；
步驟4：對生產計劃進行拆分，以生產任務單的形式下達到具體的項
目組；
步驟5：依據任務單展開生產作業，并采集現場數據、問題反饋；
步驟6：根據采集到的現場數據與由優化算法得到的結果進行對比和
分析，并將結果進行反饋，用來對生產計劃模型進行學習、調整。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述生產計劃模型包括生產流
程模型、資源模型、目標函數庫和約束規則庫。
3.如權利要求1所述的方法，其中，所述生產計劃包括作業時間計
劃、各環節資源配置。
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述生產計劃模型是根據具體
的生產問題，確定生產過程所涉及的每個工序的開始和結束時間，以及每
個工序所需的生產資源的種類和數量，然后針對不同的生產目標，確定目
標函數，并根據實際生產過程的要求，指定合理且可行的約束條件。
5.如權利要求1所述的方法，其中，步驟...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王鵬，陶晶，黎萬義，
申請(專利權)人：中國科學院自動化研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11