推移式高效高准确性的智能生产排程算法及信息记录介质的制作方法

本发明属于生产控制技术领域，更具体地，涉及一种推移式高效高准确性的智能生产排程算法及计算机可读取的信息记录介质。

背景技术：

生产计划是供应链的引擎，尤其是面向具有单件、定制化、小批量、短周期、离散型生产模式生产特点的制造型企业，生产计划排程及调整效率、准确性是企业提升核心竞争力的重要途径，智能化生产排程的研究已经成为该类型企业发展的重要课题之一。具有单件、定制化、小批量、短周期、离散型生产模式生产特点的制造型企业生产计划变动频繁且变动大，为追求短周期竞争优势，该类型企业普遍采用敏捷制造方式，即产品设计、物料采购、工艺编制、制造仿真、生产计划排程等采用并行作业方式，快速响应客户需求，提升企业在不断变化、不可预测的经营环境中善于应变的能力。

目前该类型企业生产排程及生产计划管理主要存在以下问题：（1）生产计划排程效率低，生产排程需要人工在系统录入排程起始时间，然后再进行排程；（2）生产计划调整工作量大，因生产异常及变化频繁，导致生产计划需要频繁调整，需要人工计算并重新录入待调整生产工单的重排程起始时间，然后再执行系统排程；（3）制造仿真工时滞后且统计工作量大，导致生产计划准确性不高，因采用敏捷制造生产方式，工艺编制、制造仿真、生产计划排程采用并行作业方式，由于制造仿真耗时较长，因此实际生产中制造仿真往往滞后于生产计划排程，导致生产计划采用的工艺工时只能为人工评估工时，准确性差；（4）生产计划排程人工劳动强度大且工作附加值低，生产计划排程及调整需要人工统计大量采购计划到货、实际到货、工艺下达、生产工单完工等时间，然后再按照半成品工件当前状态制定排程起始时间并执行系统排程。

技术实现要素：

针对该类型企业生产排程及生产计划管理现在存在的主要问题，本发明提供了一种推移式高效高准确性的智能生产排程算法及计算机可读取的信息记录介质，通过对半成品工件状态进行分类，统计制造仿真工时并更新生产工单工序的计划工时，计算半成品工件状态对应排程起始时间（其中已投产但未完工的生产工单，按照生产工单首道未完工工序推移至次日上午有效工作开始时间当做排程起始时间），先后对半成品及产成品进行生产排程，并对不满足产品制造交付时间的半成品工件进行报警及提出解决建议，人工调整参数后，重新自动排程，再通过计时器滚动重新排程，实现生产计划的推移式高效高准确性的智能生产排程。

为实现上述目的，按照本发明，提供一种推移式高效高准确性的智能生产排程算法，包括以下步骤：

（a）、从数据库中获取生产排程半成品工件相关信息及产成品生产相关信息；

（b）、定义k个半成品状态，其中，k为正整数，并对第n个产成品的下级半成品数量（h）的半成品工件进行k状态值判定；

（c）、根据不同半成品工件的k状态，检索数据库半成品工件原材料及生产工单的采购单计划到货时间s1、实际收货时间s2、工艺编制时间s3、当前时间s4，排程预留准备时间t，计算半成品工件k状态对应的排程起始时间sp；

（d）、判断排程起始时间sp是否在半成品工件对应产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en的范围内；如果是，则进入为第（e）步，如果否则跳入第（i）步；

（e）、记录排程时间起始sp，并筛选排程起始时间sp在产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en制造周期范围内的半成品数量h1，统计半成品制造仿真工时，用统计的半成品制造仿真工时替换半成品工件工艺工序数组信息lp或半成品工件生产工单工序数组信息ltp，更新后对应的数组信息记为lp1、ltp1；

（f）、对制造计划开始日期st和计划完工日期en范围内的半成品工件数（h1）按上述记录的排程起始时间sp进行半成品生产排程，得到半成品工件的计划开始时间ssp和计划结束时间sep；对于多级半成品排程，下级半成品的最晚结束时间sepmax为上级半成品的计划开始时间ssp的时间，最后求得产品对应的制造计划开始日期st和计划完工日期en范围内的半成品工件数h1的最晚计划结束时间为sephmax；

（g）、以最晚计划结束时间sephmax当做对应第n个产成品生产排程起始时间nsp，如果最晚计划结束时间sephmax不存在，则取第n-1个产成品计划结束时间nep（n-1）当做第n个产成品开始时间nsp，计算相应产成品生产工单的计划结束时间nep；

（h）、判断计划结束时间nep是否在对应产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en的范围内;如果是，进入第（k）步，如果否进入第（i）步；

（i）、如果步骤（d）和（h）都不满足制造交付时间要求，则提供产品制造交付时间超期报警及相应警报的解决建议；进入第（j）步，

（j）、人工调整排程参数，调整完后返回步骤（a）；

（k）、生产工序报工，更新生产工单ts状态及生产工序数组信息ltp；

（m）、判断生产工单ts状态，当生产工单ts为完工时，算法结束；

（l）、当生产工单ts状态仍为未完工时，在设定的时间周期内，由计时器将半成品工件信息返回步骤（a）进行重新计算。

作为对本发明的改进，所述生产排程半成品工件相关信息是半成品编号、半成品制造计划开始、半成品制造计划结束、半成品物料清单、半成品原材料计划到货时间、半成品材料实际到货时间、半成品工艺编制时间、系统当前时间、工艺工序内容、工艺工序加工时长、工艺工序搬运时长、工艺工序等待时长、生产工单、生产工序内容、工序加工时长、工序搬运时长、工序等待时长和生产工序制造仿真工时。

作为对本发明的改进，所述产成品生产相关信息是产成品编号、产成品制造计划开始、产成品制造计划结束、产成品物料清单、产成品原材料计划到货时间、产成品材料实际到货时间、工艺编制时间、系统当前时间、工艺工序内容、工艺工序加工时长、工艺工序搬运时长、工艺工序等待时长、生产工单、生产工序内容、工序加工时长、工序搬运时长、工序等待时长和生产工序制造仿真工时。

作为对本发明的改进，所述k状态值的定义如下：

k状态值为1，表示已下达半成品下级原材料采购订单但未交货；已完成工艺路线的编制但未下达生产工单；

k状态值为2，表示已下达半成品下级原材料采购订单且已交货；已完成工艺路线的编制但未下达生产工单；

k状态值为3，表示未下达半成品下级原材料采购订单；已完成工艺路线的编制但未下达生产工单；

k状态值为4，表示已下达半成品下级原材料采购订单且已交货；已完成工艺路线的编制且已下达生产工单，但生产工单ts状态为未完工且生产工单工序已拖期。

作为对本发明的改进，不同的k状态值对应的排程起始时间sp的计算方式为：

k状态值为1时，排程起始时间sp等于采购单计划到货时间s1加上排程预留准备时间t；

k状态值为2时，排程起始时间sp等于实际收货时间s2加上排程预留准备时间t；

k状态值为3时，排程起始时间sp等于工艺编制时间s3加上排程预留准备时间t；

k状态值为4时，排程起始时间sp等于当前时间s4。

本发明还提供一种计算机可读取的信息记录介质，其记录了程序，该程序使计算机起到生产排程的作用；程序过程如下，

（a）、从数据库中获取生产排程半成品工件相关信息及产成品生产相关信息；

（b）、定义k个半成品状态，其中，k为正整数，并对第n个产成品的下级半成品数量h的半成品工件进行k状态值判定；

（c）、根据不同半成品工件的k状态，检索数据库半成品工件原材料及生产工单的采购单计划到货时间s1、实际收货时间s2、工艺编制时间s3、当前时间s4，排程预留准备时间t，计算半成品工件k状态对应的排程起始时间sp；

（d）、判断排程起始时间sp是否在半成品工件对应产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en的范围内；如果是，则进入为第（e）步，如果否则跳入第（i）步；

（e）、记录排程时间起始sp，并筛选排程起始时间sp在产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en制造周期范围内的半成品数量h1，统计半成品制造仿真工时，用统计的半成品制造仿真工时替换半成品工件工艺工序数组信息lp或半成品工件生产工单工序数组信息ltp，更新后对应的数组信息记为lp1、ltp1；

（f）、对制造计划开始日期st和计划完工日期en范围内的半成品工件数（h1）按上述记录的排程起始时间sp进行半成品生产排程，得到半成品工件的计划开始时间ssp和计划结束时间sep；对于多级半成品排程，下级半成品的最晚结束时间sepmax为上级半成品的计划开始时间ssp的时间，最后求得产品对应的制造计划开始日期st和计划完工日期en范围内的半成品工件数h1的最晚计划结束时间为sephmax；

（g）、以最晚计划结束时间sephmax当做对应第n个产成品生产排程起始时间nsp，如果最晚计划结束时间sephmax不存在，则取第n-1个产成品计划结束时间nep（n-1）当做第n个产成品开始时间nsp，计算相应产成品生产工单的计划结束时间nep；

（h）、判断计划结束时间nep是否在对应产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en的范围内;如果是，进入第（k）步，如果否进入第（i）步；

（i）、如果步骤（d）和（h）都不满足制造交付时间要求，则提供产品制造交付时间超期报警及相应警报的解决建议；进入第（j）步，

（j）、人工调整排程参数，调整完后返回步骤（a）；

（k）、生产工序报工，更新生产工单ts状态及生产工序数组信息ltp；

（m）、判断生产工单ts状态，当生产工单ts为完工时，算法结束；

（l）、当生产工单ts状态仍为未完工时，在设定的时间周期内，由计时器将半成品工件信息返回步骤（a）进行重新计算。

作为对本发明的改进，所述生产排程半成品工件相关信息是半成品编号、半成品制造计划开始、半成品制造计划结束、半成品物料清单、半成品原材料计划到货时间、半成品材料实际到货时间、半成品工艺编制时间、系统当前时间、工艺工序内容、工艺工序加工时长、工艺工序搬运时长、工艺工序等待时长、生产工单、生产工序内容、工序加工时长、工序搬运时长、工序等待时长和生产工序制造仿真工时。

作为对本发明的改进，所述产成品生产相关信息是产成品编号、产成品制造计划开始、产成品制造计划结束、产成品物料清单、产成品原材料计划到货时间、产成品材料实际到货时间、工艺编制时间、系统当前时间、工艺工序内容、工艺工序加工时长、工艺工序搬运时长、工艺工序等待时长、生产工单、生产工序内容、工序加工时长、工序搬运时长、工序等待时长和生产工序制造仿真工时。

作为对本发明的改进，所述k状态值的定义如下：

k状态值为1，表示已下达半成品下级原材料采购订单但未交货；已完成工艺路线的编制但未下达生产工单；

k状态值为2，表示已下达半成品下级原材料采购订单且已交货；已完成工艺路线的编制但未下达生产工单；

k状态值为3，表示未下达半成品下级原材料采购订单；已完成工艺路线的编制但未下达生产工单；

k状态值为4，表示已下达半成品下级原材料采购订单且已交货；已完成工艺路线的编制且已下达生产工单，但生产工单ts状态为未完工且生产工单工序已拖期。

作为对本发明的改进，不同的k状态值对应的排程起始时间sp的计算方式为：

k状态值为1时，排程起始时间sp等于采购单计划到货时间s1加上排程预留准备时间t；

k状态值为2时，排程起始时间sp等于实际收货时间s2加上排程预留准备时间t；

k状态值为3时，排程起始时间sp等于工艺编制时间s3加上排程预留准备时间t；

k状态值为4时，排程起始时间sp等于当前时间s4。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，在具有单件、定制化、小批量、短周期、离散型生产模式生产特点的制造型企业，能够取得下列有益效果：

（1）本发明采用半成品工件当前状态映射排程起始时间，并对半成品工件进行自动排程，解决目前生产排程大量手工输入排程起始时间再进行手动排程的低效率问题；

（2）本发明采用推移式滚动排程方式调整生产计划，根据产成品制造期间、半成品工件状态、工单状态等信息计算相应的排程调整起始时间，对不满足制造约束条件的半成品工件进行预警并制定相应的解决方案，待人工调整排程参数后，系统再重新排程，解决生产计划调整时需要大量人力进行重排程的低效问题。

（3）本发明采用制造仿真工时校正工艺人员给定的评估工艺工时，每一次排程及重排程都会提前重新统计制造仿真工时替换原有工艺工时，解决生产工单工艺工时准确性差导致的排程准确性不高的问题。

（4）本发明专利可显著降低生产计划排程及调整工作量，节约大量人力。

附图说明

图1是本发明的流程方框结构示意图。

图2是本发明的业务算法关联数据模型结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图

及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体

实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的

本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可

以相互组合。

图1是按照本发明推移式高效高准确性的智能生产排程算法流程图，图2是按照本发明业务算法关联数据模型图，如图1、图2所示，为实现上述目的，本发明通过下述技术方案实现，其包括如下步骤：

（a）从数据库中获取生产排程半成品工件及产成品生产相关信息（相关信息包括半成品和产成品编号、半成品和产成品制造计划开始、半成器和产成品制造计划结束、半成品和产成品物料清单、半成品和产成品原材料计划到货时间、半成品和产成品材料实际到货时间、工艺编制时间、系统当前时间、工艺工序内容、工艺工序加工时长、工艺工序搬运时长、工艺工序等待时长、生产工单、生产工序内容、工序加工时长、工序搬运时长、工序等待时长、生产工序制造仿真工时），并从数据库中获得n条（n为正整数）产成品生产数据、第n个（n为正整数）产成品的下级半成品数量h（h为正整数）及产成品制造物料版本号数量f（f为正整数）、产成品对应的制造计划开始日期st、计划完工日期en、半成品工件工艺工序数组信息lp（lp数组长度大于0）、半成品工件生产工单状态ts及生产工序数组信息ltp（ltp数组长度大于0）、工序仿真数组信息lnc（lnc数组长度大于0）；

（b）定义k（k为正整数且k=4）个半成品状态，并对下级半成品数量h个半成品工件进行k状态判定，k状态定义如下：

（c）根据不同半成品工件的k状态，检索数据库半成品工件原材料及生产工单的采购单计划到货时间s1、实际收货时间s2、工艺编制时间s3、当前时间s4，排程预留准备时间t（t≥0），计算半成品工件k状态对应的排程起始时间sp，不同k状态值对应的排程起始时间sp计算方式如下；

（d）判断排程起始时间sp是否在半成品工件对应产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en的范围内；

（e）记录排程时间起始sp，并筛选排程起始时间sp在产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en制造周期范围内的半成品数量h1，统计半成品制造仿真工时，用统计的半成品制造仿真工时替换半成品工件工艺工序数组信息lp或半成品工件生产工单工序数组信息ltp，更新后对应的数组信息记为lp1（lp1⊆lp）、ltp1（ltp1⊆ltp）；

（f）、对制造计划开始日期st和计划完工日期en范围内的半成品工件数（h1）按上述记录的排程起始时间sp进行半成品生产排程，得到半成品工件的计划开始时间ssp和计划结束时间sep；对于多级半成品排程，下级半成品的最晚结束时间sepmax为上级半成品的计划开始时间ssp的时间，最后求得产品对应的制造计划开始日期st和计划完工日期en范围内的半成品工件数h1的最晚计划结束时间为sephmax；

（g）以最晚结束时间sephmax当做对应第n个产成品生产排程起始时间nsp，如果最晚结束时间sephmax不存在，则取第n-1个产成品计划结束时间nep（n-1）当做第n个产成品开始时间nsp，计算相应产成品生产工单的计划结束时间nep；

（h）判断计划结束时间nep是否在对应产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en的范围内（上述时间先后顺序为s1,s2,s3,s4,ssp,sep,nsp,nep,sepmax,sephmax∈[st,en]，且st≤sep≤sephmax≤nsp≤nep≤en）;

（i）如果步骤（d）和（h）都不满足制造交付时间要求，则提供产品制造交付时间超期报警及相应警报的解决建议；

（j）人工调整排程参数，调整完后返回步骤（a）；

（k）生产工序报工，更新生产工单ts状态及生产工序数组信息ltp；（m）判断生产工单ts状态，当ts为完工时，算法结束；

（l）当生产工单ts状态仍为未完工时，在设定的时间周期内，由计时器将半成品工件信息返回步骤（a）进行重新计算。

本发明还提供一种计算机可读取的信息记录介质，其记录了程序，该程序使计算机起到生产排程的作用；程序过程如下，

（a）、从数据库中获取生产排程半成品工件相关信息及产成品生产相关信息；

（b）、定义k个半成品状态，其中，k为正整数，并对第n个产成品的下级半成品数量h的半成品工件进行k状态值判定；

（c）、根据不同半成品工件的k状态，检索数据库半成品工件原材料及生产工单的采购单计划到货时间s1、实际收货时间s2、工艺编制时间s3、当前时间s4，排程预留准备时间t，计算半成品工件k状态对应的排程起始时间sp；

（d）、判断排程起始时间sp是否在半成品工件对应产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en的范围内；如果是，则进入为第（e）步，如果否则跳入第（i）步；

（e）、记录排程时间起始sp，并筛选排程起始时间sp在产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en制造周期范围内的半成品数量h1，统计半成品制造仿真工时，用统计的半成品制造仿真工时替换半成品工件工艺工序数组信息lp或半成品工件生产工单工序数组信息ltp，更新后对应的数组信息记为lp1、ltp1；

（f）、对制造计划开始日期st和计划完工日期en范围内的半成品工件数（h1）按上述记录的排程起始时间sp进行半成品生产排程，得到半成品工件的计划开始时间ssp和计划结束时间sep；对于多级半成品排程，下级半成品的最晚结束时间sepmax为上级半成品的计划开始时间ssp的时间，最后求得产品对应的制造计划开始日期st和计划完工日期en范围内的半成品工件数h1的最晚计划结束时间为sephmax；

（g）、以最晚计划结束时间sephmax当做对应第n个产成品生产排程起始时间nsp，如果最晚计划结束时间sephmax不存在，则取第n-1个产成品计划结束时间nep（n-1）当做第n个产成品开始时间nsp，计算相应产成品生产工单的计划结束时间nep；

（h）、判断计划结束时间nep是否在对应产成品的制造计划开始日期st和计划完工日期en的范围内;如果是，进入第（k）步，如果否进入第（i）步；

（i）、如果步骤（d）和（h）都不满足制造交付时间要求，则提供产品制造交付时间超期报警及相应警报的解决建议；进入第（j）步，

（j）、人工调整排程参数，调整完后返回步骤（a）；

（k）、生产工序报工，更新生产工单ts状态及生产工序数组信息ltp；

（m）、判断生产工单ts状态，当生产工单ts为完工时，算法结束；

（l）、当生产工单ts状态仍为未完工时，在设定的时间周期内，由计时器将半成品工件信息返回步骤（a）进行重新计算。

作为对本发明的改进，所述生产排程半成品工件相关信息是半成品编号、半成品制造计划开始、半成品制造计划结束、半成品物料清单、半成品原材料计划到货时间、半成品材料实际到货时间、半成品工艺编制时间、系统当前时间、工艺工序内容、工艺工序加工时长、工艺工序搬运时长、工艺工序等待时长、生产工单、生产工序内容、工序加工时长、工序搬运时长、工序等待时长和生产工序制造仿真工时。

作为对本发明的改进，所述产成品生产相关信息是产成品编号、产成品制造计划开始、产成品制造计划结束、产成品物料清单、产成品原材料计划到货时间、产成品材料实际到货时间、工艺编制时间、系统当前时间、工艺工序内容、工艺工序加工时长、工艺工序搬运时长、工艺工序等待时长、生产工单、生产工序内容、工序加工时长、工序搬运时长、工序等待时长和生产工序制造仿真工时。

作为对本发明的改进，所述k状态值的定义如下：

k状态值为1，表示已下达半成品下级原材料采购订单但未交货；已完成工艺路线的编制但未下达生产工单；

k状态值为2，表示已下达半成品下级原材料采购订单且已交货；已完成工艺路线的编制但未下达生产工单；

k状态值为3，表示未下达半成品下级原材料采购订单；已完成工艺路线的编制但未下达生产工单；

k状态值为4，表示已下达半成品下级原材料采购订单且已交货；已完成工艺路线的编制且已下达生产工单，但生产工单ts状态为未完工且生产工单工序已拖期。

作为对本发明的改进，不同的k状态值对应的排程起始时间sp的计算方式为：

k状态值为1时，排程起始时间sp等于采购单计划到货时间s1加上排程预留准备时间t；

k状态值为2时，排程起始时间sp等于实际收货时间s2加上排程预留准备时间t；

k状态值为3时，排程起始时间sp等于工艺编制时间s3加上排程预留准备时间t；

k状态值为4时，排程起始时间sp等于当前时间s4。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。