1 引言
數控單元的調度是整個柔性制造系統或準柔性制造系統中調度的關鍵。在實際生產中,數控加工單元主要加工一些精度要求高、加工難度大的工序,它的生產任務主要來自于其他普通加工單元,工件在數控加工單元完成某些工序后,還要返回或轉到普通加工單元,甚至進行外協。數控加工單元在實際生產中扮演著中轉站地角色,因此數控加工單元的調度就成了整個車問生產調度的瓶頸。
2 解決問題的途徑和方法
在已實施的某產品準柔性制造系統中包含數控加工單元和普通加工單元,數控加工單元的生產計劃來自于其他普通加工單元。
車問將數控加工單元當作“車站”看待,采取對涉及到轉入(進站)、轉出(出站)數控加工單元的計劃進行審批,確定其轉入、轉出時問,在加工過程中由各加工單元自我控制生產進度,只須保證工件的轉入、轉出時問即可。基于數控單元計劃的特殊性,其生產調度有以下原則:
①先到先加工原則。既在車問下達的計劃中,開工日期早的先安排;
②最短時問規劃(CSTP)。在開工日期相同的情況下可利用最短時問規劃(CSTP)安排。最短時問規劃(CSTP),是指生產調度按照加工所需時問的長短來安排,所需時問越短的計劃越先進行加工;
③最小松弛度CLLR)原則。在以上相同的情況下,采取最小松弛度CLLR)來進行生產調度,最小松弛度CLLR)原則,是指按照松弛度的大小安排作業計劃,松弛度越小的越先安排。
按照以上原則對計劃進行排序,確定生產順序,通過工藝信息獲得完成這條計劃所需要的資源和設備類型,通過計算該型號所有設備的現有負荷,將排好序的計劃指定到當前負荷最小的設備上,在保證工序交貨期的情況下,根據松弛度的大小壓縮計劃的計劃期,重新設置有沖突計劃的開工日期。每加一條計劃都要重新計算負荷,直到安排完所有計劃為止。這樣就生成了每臺設備的月執行計劃。
通過查看設備計劃期內負荷情況,就能了解到哪些設備能力不夠,哪些計劃可能在計劃期內不能完成,然后根據這些情況,來確定是否需要加班或實行兩班制、三班制;也可將計劃加到可替換的設各上。如果還不符合要求,可申請調整計劃。在生產過程中,如果有急件,則將某些松弛度大的計劃停下來,讓急件先行。
采取這種方式進行計劃的安排和調度,必須保證人工錄入的生產信息及時、完整和準確,才能反映出設備實際負荷情況,為生產調度提供依據。使加工等待時問最短、設備負荷均勻。舉例如下:
系統假設:工廠中針對每道工序有且只有一副夾具;各設備現有負荷為零;M1型號的設備有兩臺分別是01, 02;工廠每周工作七天,每天8小時。
現按STi=EDi-SDi十1, LDi+EDi-SD;十1) X8)/(Ti*SLi), (STi*LDi)/8公式計算各計劃的最短時問、松弛度和可壓縮時問。其中A計劃的ST=10,LD=4, YS=5; B計劃的ST=6} LD=1.336YS=1.002; C計劃的ST=8} LD=1.84, YS=1.84;D計劃的ST=8,LD=3.2, YS=3.2。
設備的初始負荷為零,B將在O1或02上生產,隨機選擇O1,此時O1上的負荷為B的加工工時36;
安排計劃A時,負荷最小的Mi設備是02, A將在02上生產,02上的負荷為A的加工工時20;安排C計劃時,O1上的負荷大于02上的負荷,雖然02 上的計劃期比01 上的計劃期要長,但由于02上的負荷小,松弛度大,根據計劃期壓縮,A 的計劃期可壓縮為5 天,既從4 月1 日到4 月5 日,最大完工日期小于C 的開工日期,C 將在02 上生產。02 上的負荷為A 計劃和C 計劃的加工工時之和55.2;安排D 計劃時,01 上的負荷小于02 上的負荷,D 計劃將被安排在01 上生產,B 的計劃期可壓縮1 天,既從4 月1 日到4 月5 日。此時01 上的負荷為B 計劃和D 計劃的加工工時之和56。
調度后的計劃更緊湊,加工等待時問更短、設備負荷均勻。
3 結論
通過數控單元的調度,可減少普通加工單元生產出不配套的多余工件和產品,使數控單元的生產更加緊湊。同時也實現了生產的前瞻性,優化了對設備負荷的分配,提高了設備的利用率。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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