本發(fā)明涉及產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造調(diào)度，尤其涉及基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造智能化調(diào)度系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、車間動(dòng)態(tài)調(diào)度是定制家具企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。在實(shí)際的生產(chǎn)車間，緊急插單動(dòng)態(tài)事件時(shí)常發(fā)生，傳統(tǒng)的車間調(diào)度方式已經(jīng)無法有效應(yīng)對(duì)這些突發(fā)情況。隨著客戶對(duì)個(gè)性化需求和交付時(shí)間的要求越來越高，定制家具企業(yè)面臨的生產(chǎn)調(diào)度挑戰(zhàn)也愈發(fā)復(fù)雜化。傳統(tǒng)的調(diào)度方式通常依賴于預(yù)先設(shè)定的生產(chǎn)計(jì)劃和靜態(tài)的排產(chǎn)方案，一旦出現(xiàn)緊急插單，往往需要手動(dòng)調(diào)整排程，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降、交付延遲，甚至可能出現(xiàn)資源浪費(fèi)和生產(chǎn)瓶頸等問題；

2、當(dāng)前的調(diào)度技術(shù)在資源利用率方面存在不足。當(dāng)某臺(tái)設(shè)備已經(jīng)接近滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)可能仍然會(huì)分配新的任務(wù)給該設(shè)備，導(dǎo)致其成為生產(chǎn)瓶頸。而其他負(fù)載較輕的設(shè)備則可能處于閑置狀態(tài)，未能得到充分利用。這種不均衡的資源分配不僅降低了整體生產(chǎn)效率，還可能導(dǎo)致設(shè)備過度磨損或維護(hù)成本增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造智能化調(diào)度系統(tǒng)。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造智能化調(diào)度系統(tǒng)，包括生產(chǎn)任務(wù)管理模塊、緊急插單評(píng)估模塊、生產(chǎn)交付判斷模塊和生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化模塊，上述各個(gè)模塊通過有線和/或無線連接的方式連接，實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊間的數(shù)據(jù)傳輸；

3、生產(chǎn)任務(wù)管理模塊：用于管理所有原定生產(chǎn)任務(wù)的排產(chǎn)信息；

4、緊急插單評(píng)估模塊：用于在接收到緊急插單請(qǐng)求后，評(píng)估各生產(chǎn)設(shè)備執(zhí)行緊急插單對(duì)應(yīng)各原定生產(chǎn)任務(wù)的交付影響系數(shù)；

5、生產(chǎn)交付判斷模塊：若存在有某生產(chǎn)設(shè)備執(zhí)行緊急插單對(duì)應(yīng)各原定生產(chǎn)任務(wù)的交付影響系數(shù)皆為0，則將該生產(chǎn)設(shè)備作為執(zhí)行緊急插單的生產(chǎn)設(shè)備，反之則執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化模塊；

6、生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化模塊：確定各生產(chǎn)設(shè)備能夠生產(chǎn)緊急插單的最大商品數(shù)量，由此動(dòng)態(tài)調(diào)整各生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)順序。

7、在一種可能實(shí)施的方式中，所述所有原定生產(chǎn)任務(wù)的排產(chǎn)信息包括交付時(shí)間、生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)以及對(duì)應(yīng)各生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)剩余數(shù)量。

8、在一種可能實(shí)施的方式中，所述評(píng)估各生產(chǎn)設(shè)備執(zhí)行緊急插單對(duì)應(yīng)各原定生產(chǎn)任務(wù)的交付影響系數(shù)，具體評(píng)估過程為：

9、獲取緊急插單的生產(chǎn)需求量xq，由此評(píng)估各生產(chǎn)設(shè)備執(zhí)行緊急插單對(duì)應(yīng)各原定生產(chǎn)任務(wù)的交付影響系數(shù)；

10、c為各原定生產(chǎn)任務(wù)的編號(hào)，v為各生產(chǎn)設(shè)備的編號(hào)，分別表示設(shè)定的計(jì)算因素的權(quán)重系數(shù)；為第c個(gè)原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)，分別表示第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)第c個(gè)原定生產(chǎn)任務(wù)的剩余交付時(shí)長和總給定生產(chǎn)時(shí)長；分別表示第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的已分配的生產(chǎn)任務(wù)量以及最大生產(chǎn)任務(wù)量；為第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)第c個(gè)原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)剩余數(shù)量。

11、在一種可能實(shí)施的方式中，各生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備負(fù)載評(píng)估指數(shù)的具體計(jì)算過程為：

12、，表示第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的最大生產(chǎn)任務(wù)量；分別表示設(shè)定的權(quán)重系數(shù)，分別表示第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的當(dāng)前實(shí)時(shí)負(fù)載以及歷史平均負(fù)載，為第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的負(fù)載累計(jì)效應(yīng)；

13、為第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的負(fù)載波動(dòng)性，其具體計(jì)算公式為，i為歷史時(shí)間段的編號(hào)，i=1,2,...n，n為歷史時(shí)間段的總數(shù)目；表示第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備在第i個(gè)歷史時(shí)間段的歷史負(fù)載。

14、在一種可能實(shí)施的方式中，各生產(chǎn)設(shè)備的負(fù)載累計(jì)效應(yīng)，具體計(jì)算公式如下：

15、基于各生產(chǎn)設(shè)備在各歷史時(shí)間段的歷史負(fù)載，計(jì)算各生產(chǎn)設(shè)備的負(fù)載累計(jì)效應(yīng)，為預(yù)設(shè)的非線性負(fù)載影響因子，通常，用于表示高負(fù)載對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的非線性影響，負(fù)載越大表示對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的影響越顯著，為生產(chǎn)設(shè)備的健康狀態(tài)系數(shù)，范圍設(shè)置在[0,1],0表示生產(chǎn)設(shè)備健康狀況良好，1表示生產(chǎn)設(shè)備健康狀況較差，為時(shí)間衰減因子，表示負(fù)載累積效應(yīng)隨時(shí)間衰減對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的衰減值，設(shè)置為，當(dāng)，表示負(fù)載累積效應(yīng)不隨時(shí)間衰減而對(duì)應(yīng)產(chǎn)生衰減值，當(dāng)，表示時(shí)間段較早的負(fù)載對(duì)當(dāng)前累積效應(yīng)的影響減弱，d為微分符號(hào)；為設(shè)定的各生產(chǎn)設(shè)備的負(fù)載臨界值，表示生產(chǎn)設(shè)備的安全服在范圍，超過該臨界值的負(fù)載會(huì)顯著增加生產(chǎn)設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn)；為第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備健康狀態(tài)；

16、為時(shí)間衰減函數(shù)，表示越接近當(dāng)前時(shí)刻的負(fù)載對(duì)累積效應(yīng)的影響越大。

17、在一種可能實(shí)施的方式中，所述確定各生產(chǎn)設(shè)備能夠生產(chǎn)緊急插單的最大商品數(shù)量，具體確定過程包括：

18、計(jì)算各生產(chǎn)設(shè)備能夠生產(chǎn)緊急插單的最大商品數(shù)量，分別為設(shè)定的調(diào)節(jié)系數(shù)，分別用于調(diào)整生產(chǎn)復(fù)雜度、設(shè)備健康狀態(tài)和負(fù)載波動(dòng)性對(duì)生產(chǎn)能力的影響，cd為插單的生產(chǎn)復(fù)雜度，表示第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的余下可用生產(chǎn)時(shí)間，示第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備在插單期間所需的維護(hù)時(shí)間；表示向下取整符號(hào)。

19、在一種可能實(shí)施的方式中，所述動(dòng)態(tài)調(diào)整各生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)順序的調(diào)整邏輯如下：

20、計(jì)算各生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)生產(chǎn)各原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)調(diào)整系數(shù)，為第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)第c個(gè)原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)所需時(shí)間，分別為設(shè)定的調(diào)節(jié)系數(shù)，用于調(diào)整任務(wù)復(fù)雜度和設(shè)備負(fù)載對(duì)優(yōu)先級(jí)的影響，為第v個(gè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)第c個(gè)原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)復(fù)雜度；

21、計(jì)算各生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)生產(chǎn)插單的生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)調(diào)整系數(shù)，為插單的任務(wù)截止剩余時(shí)長，為插單的任務(wù)生產(chǎn)所需時(shí)間；

22、從各生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)生產(chǎn)各原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)調(diào)整系數(shù)中篩選出各生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)生產(chǎn)第一原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)調(diào)整系數(shù)；

23、篩選出生產(chǎn)第一原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)調(diào)整系數(shù)小于對(duì)應(yīng)生產(chǎn)插單的生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)調(diào)整系數(shù)的各生產(chǎn)設(shè)備，將其記為各插單生產(chǎn)設(shè)備；

24、獲取各插單生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)生產(chǎn)第一原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)調(diào)整系數(shù)，將其按照升序順序排列，依據(jù)生產(chǎn)第一原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)調(diào)整系數(shù)的排列順序?qū)Ω鞑鍐紊a(chǎn)設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，依次將各插單生產(chǎn)設(shè)備編號(hào)為1,2,...g,...g；

25、獲取各插單生產(chǎn)設(shè)備能夠生產(chǎn)緊急插單的最大商品數(shù)量，g為各插單生產(chǎn)設(shè)備的編號(hào)，g=1,2,...g，g為插單生產(chǎn)設(shè)備總數(shù)目；

26、依據(jù)緊急插單的生產(chǎn)需求量xq，則計(jì)算得到最少需要插單生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)目；

27、依據(jù)各插單生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)生產(chǎn)第一原定生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)調(diào)整系數(shù)的排列順序，篩選前k個(gè)插單生產(chǎn)設(shè)備作為緊急插單的生產(chǎn)設(shè)備，將另外的生產(chǎn)設(shè)備設(shè)定繼續(xù)生產(chǎn)各原定生產(chǎn)任務(wù)。

28、本發(fā)明的有益效果：

29、（1）本發(fā)明能夠有效減少對(duì)原定生產(chǎn)任務(wù)的干擾和延遲。每個(gè)生產(chǎn)設(shè)備在執(zhí)行任務(wù)時(shí)都有其既定的排產(chǎn)計(jì)劃，插單任務(wù)的加入很可能會(huì)對(duì)這些計(jì)劃造成影響，進(jìn)而導(dǎo)致交付時(shí)間延遲，甚至影響整個(gè)生產(chǎn)鏈的效率。通過評(píng)估各設(shè)備執(zhí)行插單任務(wù)對(duì)原定任務(wù)的交付影響系數(shù)，可以量化插單對(duì)原有任務(wù)的潛在沖擊。如果某個(gè)設(shè)備對(duì)所有原定任務(wù)的交付影響系數(shù)為0，這意味著該設(shè)備可以在不影響原定任務(wù)的情況下執(zhí)行插單任務(wù)，這種情況下選擇該設(shè)備執(zhí)行插單任務(wù)可以最大限度地減少對(duì)其他任務(wù)的干擾，確保原定任務(wù)的交付時(shí)間不受影響。這種選擇方式可以將插單對(duì)整體生產(chǎn)計(jì)劃的負(fù)面影響降到最低，保持生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性；

30、（2）本發(fā)明能夠提高生產(chǎn)資源的利用率和靈活性。生產(chǎn)設(shè)備的利用率是衡量生產(chǎn)效率的重要指標(biāo)之一。通過評(píng)估各設(shè)備的最大商品生產(chǎn)能力，可以了解每臺(tái)設(shè)備在當(dāng)前負(fù)載下的可用產(chǎn)能。對(duì)于負(fù)載較低或有空余產(chǎn)能的設(shè)備，可以優(yōu)先安排其執(zhí)行插單任務(wù)，從而避免資源閑置或浪費(fèi)。這種動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)順序的方法，使得生產(chǎn)資源能夠得到最優(yōu)配置，充分發(fā)揮每臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)能力，提升整體產(chǎn)能利用率。同時(shí)，這也為企業(yè)提高生產(chǎn)靈活性提供了保障，使其能夠更好地應(yīng)對(duì)突發(fā)的生產(chǎn)任務(wù)或市場(chǎng)需求變化；

31、（3）本發(fā)明還能夠減少生產(chǎn)瓶頸的發(fā)生。在傳統(tǒng)的插單處理中，往往會(huì)因?yàn)椴鍐稳蝿?wù)的加入導(dǎo)致某些設(shè)備負(fù)載過重，進(jìn)而形成生產(chǎn)瓶頸，影響整個(gè)生產(chǎn)線的效率。而通過評(píng)估各設(shè)備的最大生產(chǎn)能力和交付影響系數(shù)，可以合理分配插單任務(wù)，避免某些設(shè)備因過度負(fù)載而成為生產(chǎn)瓶頸。通過均衡設(shè)備負(fù)載，生產(chǎn)線的整體運(yùn)行效率可以得到提升，生產(chǎn)流程更加順暢；

32、（4）本發(fā)明包括生產(chǎn)任務(wù)管理模塊、緊急插單評(píng)估模塊、生產(chǎn)交付判斷模塊和生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化模塊，通過評(píng)估各生產(chǎn)設(shè)備執(zhí)行緊急插單對(duì)原定生產(chǎn)任務(wù)的交付影響系數(shù)，并根據(jù)設(shè)備的最大商品生產(chǎn)能力動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)順序，不僅能夠減少對(duì)原定任務(wù)的干擾，提升生產(chǎn)資源的利用率，還能夠優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃的動(dòng)態(tài)調(diào)整能力，減少生產(chǎn)瓶頸的發(fā)生，并為企業(yè)提供更強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。在現(xiàn)代制造環(huán)境中，這種方法能夠幫助企業(yè)在應(yīng)對(duì)緊急插單任務(wù)時(shí)快速做出反應(yīng)，同時(shí)保障原定生產(chǎn)任務(wù)的順利進(jìn)行，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率和客戶滿意度的雙重提升。