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谷器MES丨混线生产作业调度统一约束建模

离散和流水两种作业方式的调度是有着不同的,具体如下: (1)加工设备约束 传统调度算法中一般认为零件的每道工序的加工设备只有一台,不存在加工设备组的问题。

离散和流水两种作业方式的调度是有着不同的,具体如下:

(1)加工设备约束

传统调度算法中一般认为零件的每道工序的加工设备只有一台,不存在加工设备组的问题。而在面向多品种变批量混线生产时,工序间工时普遍存在大量不同的现象,采用设备组并行展开一个工序以支持流水生产节拍是十分常见的。

(2)工序间约束

工序间约束主要分为零件内工序约束和设备内工序间约束。零件内工序间约束是指同一个零件相邻工序间关于开工时间和开工先后顺序的约束;设备内工序间约束是指在一台设备上相邻的两个工序之间关于开工时间和加工先后顺序的约束。

离散生产方式的零件内工序间约束条件比较简单,采用完工式工序间约束,即对于零件的第一道工序,其最早可开工时间是生产准备完成时间与工件下达时间中较晚的时间;对于除第一道工序以外的工序,则以其零件内前驱工序的完成时间作为最早可开工时间;流水式生产下的零件内工序间约束就更加复杂,工序间排产具有一定的重叠,即体现为工序间的压件关联,因此将其命名为压件工序间约束。

设备内工序约束则比较简单,无论是采用离散生产方式还是流水生产方式,一台设备在同一时间智能进行一种零件的生产,因此设备内工序间约束的最早可开始时间为当前工序的设备内前驱工序的加工完成时间。

(3)待调度工序选择与工序选择设备约束

为了保证混线生产中流水式作业零件生产的连续性,在零件的首道加工工序进行调度后,应尽早对后续工序进行排产。同时,在选择加工设备时,也尽量将后续加工工序与首道工序安排在同一个逻辑制造单元内进行生产,即具有设备选择上的优先控制,以保证流水作业零件生产的连续性。

(4)交货期约束

离散和流水作业方式的交货期约束较为一致,只要生产任务中的零件能够在交货期之前完成加工即可。为了保证生产任务能够及时完成,采取余量控制方法,为交货期约束设置提前期。在谷器离散型作业方式中,生产的零件为生产工艺方案不成熟且生产批量小的产品,生产中可能出现的异常事件也比较多,因此为离散型生产方式提供一个较长的交货提前期,一般为加工时间的10%;在流水型作业方式中,生产的零件为生产工艺成熟且批量较大的产品,生产的节拍性较强,在生产过程中出现的异常事件比较少,因此为流水型生产提供的交期提前期较短,一般为加工时间的3%~5%。

(5)生产准备约束

生产准备约束是制约零件最早可开始加工时间的重要约束条件。无论是离散还是流水生产方式,只有做好生产准备的零件才是可以开始进行加工的零件。生产准备约束主要包括刀具、工装、生产物料、数控程序以及生产工艺文件等。生产准备约束的处理思路为:在所有生产准备工作完成的时间或预计完成的时间,零件的首道加工工序只有在这个时间之后才可被选入可执行加工工序集,零件才有可能被调度。

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作者: suifengmianlai

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