集成式工艺规划与车间调度问题研究现状及发展

文笑雨, 王康红, 孙海强, 高 亮

(1.郑州轻工业大学 a.河南省机械装备智能制造重点实验室;b.机电工程学院，郑州 450002;2.华中科技大学 数字制造装备与技术国家重点实验室，武汉 430074)

随着中国经济高速发展和人民生活水平的提高，消费者对于产品的需求逐渐从标准化趋向于个性化、定制化，这会对生产设备的柔性提出了更高的要求。为满足不同用户的不同需求，越来越多的企业开始进行非标准机械设备的设计和制造。这些机械设备一般具有加工灵活性高的特点，多由多个小功能单元组成复杂的系统，每一个功能单元的组成部分相对简单，一般包含种类繁多的不同零件，单个零件的结构相对简单、加工灵活性比较大，因此工艺路线可选择性比较大。在加工生产这一类非标准机械设备时，制造系统中会包含丰富的机器柔性、工序顺序柔性和加工路径柔性，工艺规划与车间调度环节相互制约与影响的程度较大。这些企业现场管理均存在工艺规划环节与车间调度环节难以协调，生产调控困难的问题，实现工艺规划与车间调度的集成优化显得极其重要。工艺规划与车间调度是制造系统中重要的两个子系统，工艺规划的输出制约着车间资源的分配，车间的实时状态影响工艺规划的有效性。若将工艺规划与车间调度分成两个独立环节展开研究，两者的相互制约关系将对制造系统整体性能的提升产生不良的影响[1]。随着智能制造的兴起，数字孪生[2]、网络化制造[3]等新技术的发展使得工艺规划环节和车间调度环节的数据更容易互联互通，对不同制造环节的集成优化以及调度方案的动态调控是保证智能制造能够推行的重要技术。……