考虑订单交货期的柔性作业车间主动调度方法

摘要

随着物联网技术与工业基础设施的迅猛发展，制造现场数字化网络化能力不断攀升，为离散制造车间生产任务的智能调度与管控奠定了技术基础与保障。现阶段产品多品种、小批量、定制化的需求不断增加，导致生产现场的车间环境越来越复杂多变，订单交货期不确定性变大，而订单剩余完工时间则是影响交货期的关键因素之一。基于车间现场强大的数据感知与获取能力，提出一种考虑订单交货期的柔性作业车间主动调度方法。首先建立基于改进深度Q网络的调度决策模型，将订单剩余完工时间预测值作为决策模型的状态特征之一，增强调度模型的主动性；针对工件分派到机器以及机器缓冲区的工件选择问题设计复合调度规则动作集；然后，以最大完工时间、最大总延期时间、最大平均延期时间等为优化目标，根据实时数据通过预测网络和目标网络来训练决策模型选择最优动作，进而实现生产过程的主动调度，并保证多目标全局优化效果；最后，通过应用案例验证证明所提调度方法的有效性和优越性。

关键词

订单交货期 / 柔性作业 / 主动调度 / 改进深度Q网络

基金资助

国家自然科学基金资助项目(92267109); 江苏高校“青蓝工程”资助项目; 江苏省卓越博士后计划资助项目(2024ZB194); 中国博士后科学基金资助项目(2024M754122)