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柔性制造系统数控单元的调度方法

发布时间:2017-09-01作者:智汇胡妮

1 引言

  数控单元的调度是整个柔性制造系统或准柔性制造系统中调度的关键。在实际生产中,数控加工单元主要加工一些精度要求高、加工难度大的工序,它的生产任务主要来自于其他普通加工单元,工件在数控加工单元完成某些工序后,还要返回或转到普通加工单元,甚至进行外协。数控加工单元在实际生产中扮演着中转站地角色,因此数控加工单元的调度就成了整个车问生产调度的瓶颈。

2 解决问题的途径和方法

  在已实施的某产品准柔性制造系统中包含数控加工单元和普通加工单元,数控加工单元的生产计划来自于其他普通加工单元。

  车问将数控加工单元当作“车站”看待,采取对涉及到转入(进站)、转出(出站)数控加工单元的计划进行审批,确定其转入、转出时问,在加工过程中由各加工单元自我控制生产进度,只须保证工件的转入、转出时问即可。基于数控单元计划的特殊性,其生产调度有以下原则:

  ①先到先加工原则。既在车问下达的计划中,开工日期早的先安排;

  ②最短时问规划(CSTP)。在开工日期相同的情况下可利用最短时问规划(CSTP)安排。最短时问规划(CSTP),是指生产调度按照加工所需时问的长短来安排,所需时问越短的计划越先进行加工;

  ③最小松弛度CLLR)原则。在以上相同的情况下,采取最小松弛度CLLR)来进行生产调度,最小松弛度CLLR)原则,是指按照松弛度的大小安排作业计划,松弛度越小的越先安排。

  按照以上原则对计划进行排序,确定生产顺序,通过工艺信息获得完成这条计划所需要的资源和设备类型,通过计算该型号所有设备的现有负荷,将排好序的计划指定到当前负荷最小的设备上,在保证工序交货期的情况下,根据松弛度的大小压缩计划的计划期,重新设置有冲突计划的开工日期。每加一条计划都要重新计算负荷,直到安排完所有计划为止。这样就生成了每台设备的月执行计划。

  通过查看设备计划期内负荷情况,就能了解到哪些设备能力不够,哪些计划可能在计划期内不能完成,然后根据这些情况,来确定是否需要加班或实行两班制、三班制;也可将计划加到可替换的设各上。如果还不符合要求,可申请调整计划。在生产过程中,如果有急件,则将某些松弛度大的计划停下来,让急件先行。

  采取这种方式进行计划的安排和调度,必须保证人工录入的生产信息及时、完整和准确,才能反映出设备实际负荷情况,为生产调度提供依据。使加工等待时问最短、设备负荷均匀。举例如下:

  系统假设:工厂中针对每道工序有且只有一副夹具;各设备现有负荷为零;M1型号的设备有两台分别是01, 02;工厂每周工作七天,每天8小时。

  现按STi=EDi-SDi十1, LDi+EDi-SD;十1) X8)/(Ti*SLi), (STi*LDi)/8公式计算各计划的最短时问、松弛度和可压缩时问。其中A计划的ST=10,LD=4, YS=5; B计划的ST=6} LD=1.336YS=1.002; C计划的ST=8} LD=1.84, YS=1.84;D计划的ST=8,LD=3.2, YS=3.2。

  设备的初始负荷为零,B将在O1或02上生产,随机选择O1,此时O1上的负荷为B的加工工时36;

  安排计划A时,负荷最小的Mi设备是02, A将在02上生产,02上的负荷为A的加工工时20;安排C计划时,O1上的负荷大于02上的负荷,虽然02 上的计划期比01 上的计划期要长,但由于02上的负荷小,松弛度大,根据计划期压缩,A 的计划期可压缩为5 天,既从4 月1 日到4 月5 日,最大完工日期小于C 的开工日期,C 将在02 上生产。02 上的负荷为A 计划和C 计划的加工工时之和55.2;安排D 计划时,01 上的负荷小于02 上的负荷,D 计划将被安排在01 上生产,B 的计划期可压缩1 天,既从4 月1 日到4 月5 日。此时01 上的负荷为B 计划和D 计划的加工工时之和56。

  调度后的计划更紧凑,加工等待时问更短、设备负荷均匀。

3 结论

  通过数控单元的调度,可减少普通加工单元生产出不配套的多余工件和产品,使数控单元的生产更加紧凑。同时也实现了生产的前瞻性,优化了对设备负荷的分配,提高了设备的利用率。

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