【技術實現步驟摘要】
本申請涉及智能排產與調度，且更為具體地，涉及一種基于數字孿生的智能排產與調度系統及方法。
技術介紹
1、在現代制造業中，車間的制造過程主要由機加工、火加工和檢查組成，這些加工過程包含了多道工序，而每個工序又包含多條產線。因此，排產與調度是生產管理的核心環節之一，排產目標是針對一段時間內的訂單需求，對訂單任務進行排序來滿足生產所需。有效的排產與調度不僅可以提高生產效率，減少資源浪費，還可以確保產品按時交付，提高客戶滿意度。隨著市場競爭的加劇，企業面臨著越來越高的生產效率要求和更短的產品交付周期。因此，如何科學合理地安排生產計劃，成為企業競爭力的重要體現。
2、然而，傳統的排產與調度方式多依賴于生產管理人員的經驗和直覺，這種方法在面對簡單、重復的生產任務時可能較為有效，但在處理復雜多變的生產環境時，容易出現決策失誤，導致生產效率低下。不僅如此，傳統排產方法通常還會采用一些固定的規則或算法，這種方式難以適應市場變化和客戶需求的快速響應。特別是在多品種小批量生產模式下，固定規則難以滿足多樣化的需求，容易造成資源浪費和生產延誤。此外，傳統排產方法往往不能充分利用現有資源，不管是人工經驗還是固定規則算法的方式都會使得生產管理與調度系統的智能化水平較低，導致設備的閑置時間和換型時間較長，造成整體生產效率低下。
3、因此，期望一種優化的排產與調度系統。
技術實現思路
1、本申請提供一種基于數字孿生的智能排產與調度系統及方法，其能夠通過數字孿生技術中的虛擬仿真來提前發現潛在的
2、第一方面，提供了一種基于數字孿生的智能排產與調度系統，包括：待排訂單集合獲取模塊，用于獲取待排訂單的集合；待排訂單集合排列模塊，用于以第一方式對所述待排訂單的集合進行排列以得到第一待排訂單的序列且以第二方式對所述待排訂單的集合進行排列以得到第二待排訂單的序列；待排訂單序列排產模塊，用于設定排產時間并基于資源-時間矩陣對所述第一待排訂單的序列和所述第二待排訂單的序列進行排產以得到第一排放方式仿真日志和第二排放方式仿真日志；排放方式仿真日志顯示模塊，用于顯示所述第一排放方式仿真日志和所述第二排放方式仿真日志；排放方式仿真日志對比決策模塊，用于基于所述第一排放方式仿真日志和所述第二排放方式仿真日志之間的比較，確定采用第一方式還是第二方式對所述待排訂單的集合進行排列。
3、第二方面，提供了一種基于數字孿生的智能排產與調度方法，包括：獲取待排訂單的集合；以第一方式對所述待排訂單的集合進行排列以得到第一待排訂單的序列且以第二方式對所述待排訂單的集合進行排列以得到第二待排訂單的序列；設定排產時間并基于資源-時間矩陣對所述第一待排訂單的序列和所述第二待排訂單的序列進行排產以得到第一排放方式仿真日志和第二排放方式仿真日志；顯示所述第一排放方式仿真日志和所述第二排放方式仿真日志；基于所述第一排放方式仿真日志和所述第二排放方式仿真日志之間的比較，確定采用第一方式還是第二方式對所述待排訂單的集合進行排列。
4、本申請提供的一種基于數字孿生的智能排產與調度系統及方法，其通過采用不同的排序策略將待排訂單的集合排列為兩個待排訂單序列后，利用資源-時間矩陣對這兩個待排訂單序列分別進行排產仿真，通過模擬不同排產方式下的生產過程，生成相應的仿真日志，再基于仿真日志之間的比較來確定優化的排產方式以進行相應調度和管理。這樣，能夠通過數字孿生技術中的虛擬仿真來提前發現潛在的問題，及時進行排產方式的優化，并及時調整生產計劃，避免實際生產中的損失。
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1.一種基于數字孿生的智能排產與調度系統，其特征在于，包括：待排訂單集合獲取模塊，用于獲取待排訂單的集合；待排訂單集合排列模塊，用于以第一方式對所述待排訂單的集合進行排列以得到第一待排訂單的序列且以第二方式對所述待排訂單的集合進行排列以得到第二待排訂單的序列；待排訂單序列排產模塊，用于設定排產時間并基于資源-時間矩陣對所述第一待排訂單的序列和所述第二待排訂單的序列進行排產以得到第一排放方式仿真日志和第二排放方式仿真日志；排放方式仿真日志顯示模塊，用于顯示所述第一排放方式仿真日志和所述第二排放方式仿真日志；排放方式仿真日志對比決策模塊，用于基于所述第一排放方式仿真日志和所述第二排放方式仿真日志之間的比較，確定采用第一方式還是第二方式對所述待排訂單的集合進行排列。
2.根據權利要求1所述的基于數字孿生的智能排產與調度系統，其特征在于，所述待排訂單序列排產模塊，包括：資源-時間矩陣初始化單元，用于初始化所述資源-時間矩陣，其中，所述資源-時間矩陣的橫坐標表示生產所需資源，所述資源-時間矩陣的縱坐標表示時間軸；訂單信息提取單元，用于從所述第一待排訂單的序列中提取當前訂單的訂單
3.根據權利要求2所述的基于數字孿生的智能排產與調度系統，其特征在于，所述排放方式仿真日志對比決策模塊，包括：第一設備利用率確定單元，用于基于所述第一排放方式仿真日志，確定各臺機械設備的利用率以得到第一設備利用率的序列分布；第二設備利用率確定單元，用于基于所述第二排放方式仿真日志，確定各臺機械設備的利用率以得到第二設備利用率的序列分布；設備利用率序列編碼單元，用于分別對所述第一設備利用率的序列分布和所述第二設備利用率的序列分布進行序列編碼以得到第一設備利用率間隱含關聯特征向量和第二設備利用率間隱含關聯特征向量；設備利用率協同交互補償融合單元，用于對所述第一設備利用率間隱含關聯特征向量和所述第二設備利用率間隱含關聯特征向量進行基于共性特征為基礎的特征交互融合以得到設備利用率協同交互補償融合表示；排產方式優化單元，用于基于所述設備利用率協同交互補償融合表示進行排產方式優化以確定優化結果，所述優化結果用于表示采用第一方式或者采用第二方式。
4.根據權利要求3所述的基于數字孿生的智能排產與調度系統，其特征在于，所述設備利用率序列編碼單元，用于：將所述第一設備利用率的序列分布和所述第二設備利用率的序列分布輸入基于雙向LSTM模型的序列編碼器以得到所述第一設備利用率間隱含關聯特征向量和所述第二設備利用率間隱含關聯特征向量。
5.根據權利要求4所述的基于數字孿生的智能排產與調度系統，其特征在于，所述設備利用率協同交互補償融合單元，包括：共性特征提取二級子單元，用于將所述第一設備利用率間隱含關聯特征向量和所述第二設備利用率間隱含關聯特征向量輸入共性特征提取網絡以得到設備利用率特征間共性特征表示向量；設備利用率特征概率化處理二級子單元，用于將所述第一設備利用率間隱含關聯特征向量、所述第二設備利用率間隱含關聯特征向量和所述設備利用率特征間共性特征表示向量輸入基于Sigmoid函數的向量概率化單元以得到概率化第一設備利用率間隱含關聯特征向量、概率化第二設備利用率間隱含關聯特征向量和概率化設備利用率特征間共性特征表示向量；第一信息細粒度補償計算二級子單元，用于計算所述概率化第一設備利用率間隱含關聯特征向量相對于所述概率化設備利用率特征間共性特征表示向量的第一設備利用率信息細粒度補償向量；第二信息細粒度補償計算二級子單元，用于計算所述概率化第二設備利用率間隱含關聯特征向量相對于所述概率化設備利用率特征間共性特征表示向量的第二設備利用率信息細粒度補償向量；第一細粒度補償二級子單元，用于將所述第一設備利用率信息細粒度補償向量和所述第一設備利用率間隱含關聯特征向量輸入細粒度補償模塊以得到第一設備利用率細粒度特征補償向量；第二細粒度補償二級子單元，用于將所述第二設備利用率信息細粒度補償向量和所述第二設備利用率間隱含關聯特征向量輸入所述細粒度補償模塊以得到第二設備利用率細粒度特征補償向量；向量級聯二級子單元，用于將所述第一設備利用率細粒度特征補償向量、所述第二設備利用率細粒度特征補償向量和所述設備利用率特征間共性特征表示向量進行級聯以得到設備利用率協同交互補償融合表示向量作為所述設備利用率協同交互補償融合表示。
6.根據...
【技術特征摘要】
1.一種基于數字孿生的智能排產與調度系統，其特征在于，包括：待排訂單集合獲取模塊，用于獲取待排訂單的集合；待排訂單集合排列模塊，用于以第一方式對所述待排訂單的集合進行排列以得到第一待排訂單的序列且以第二方式對所述待排訂單的集合進行排列以得到第二待排訂單的序列；待排訂單序列排產模塊，用于設定排產時間并基于資源-時間矩陣對所述第一待排訂單的序列和所述第二待排訂單的序列進行排產以得到第一排放方式仿真日志和第二排放方式仿真日志；排放方式仿真日志顯示模塊，用于顯示所述第一排放方式仿真日志和所述第二排放方式仿真日志；排放方式仿真日志對比決策模塊，用于基于所述第一排放方式仿真日志和所述第二排放方式仿真日志之間的比較，確定采用第一方式還是第二方式對所述待排訂單的集合進行排列。
2.根據權利要求1所述的基于數字孿生的智能排產與調度系統，其特征在于，所述待排訂單序列排產模塊，包括：資源-時間矩陣初始化單元，用于初始化所述資源-時間矩陣，其中，所述資源-時間矩陣的橫坐標表示生產所需資源，所述資源-時間矩陣的縱坐標表示時間軸；訂單信息提取單元，用于從所述第一待排訂單的序列中提取當前訂單的訂單信息；訂單詳細信息解析單元，用于從所述當前訂單的訂單信息提取所述當前訂單所需的物料清單、工序、設備以及每道工序的加工時間；訂單工序調度單元，用于基于所述當前訂單的工序的加工順序，在所述資源-時間矩陣中尋找滿足所述當前訂單的最早工序的最早開始時間，記錄所述最早工序的加工時間，并對所述資源-時間矩陣中的該段時間進行占用。
3.根據權利要求2所述的基于數字孿生的智能排產與調度系統，其特征在于，所述排放方式仿真日志對比決策模塊，包括：第一設備利用率確定單元，用于基于所述第一排放方式仿真日志，確定各臺機械設備的利用率以得到第一設備利用率的序列分布；第二設備利用率確定單元，用于基于所述第二排放方式仿真日志，確定各臺機械設備的利用率以得到第二設備利用率的序列分布；設備利用率序列編碼單元，用于分別對所述第一設備利用率的序列分布和所述第二設備利用率的序列分布進行序列編碼以得到第一設備利用率間隱含關聯特征向量和第二設備利用率間隱含關聯特征向量；設備利用率協同交互補償融合單元，用于對所述第一設備利用率間隱含關聯特征向量和所述第二設備利用率間隱含關聯特征向量進行基于共性特征為基礎的特征交互融合以得到設備利用率協同交互補償融合表示；排產方式優化單元，用于基于所述設備利用率協同交互補償融合表示進行排產方式優化以確定優化結果，所述優化結果用于表示采用第一方式或者采用第二方式。
4.根據權利要求3所述的基于數字孿生的智能排產與調度系統，其特征在于，所述設備利用率序列編碼單元，用于：將所述第一設備利用率的序列分布和所述第二設備利用率的序列分布輸入基于雙向lstm模型的序列編碼器以得到所述第一設備利用率間隱含關聯特征向量和所述第二設備利用率間隱含關聯特征向量。
5.根據權利要求4所述的基于數字孿生的智能排產與調度系統，其特征在于，所述設備利用率協同交互補償融合單元，包括：共性特征提取二級子單元，用于將所述第一設備利用率間隱含關聯特征向量和所述第二設備利用率間隱含關聯特征向量輸入共性特征提取網絡以得到設備利用率特征間共性特征表示向量；設備利用率特征概率化處理二級子單元，用于將所述第一設備利用率間隱含關聯特征向量、所述第二設備利用率間隱含關聯特征向量和所述設備利用率特征間共性特征表示向量輸入基于sigmoid函數的向量概率化單元以得到概率化第一設備利用率間隱含關聯特征向量、概率化第二設備利用率間隱含關聯特征向量和概率化設備利用率特征間共性特征表示向量；第一信息細粒...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃墀毅，鄭明山，李子健，胡苗苗，
申請(專利權)人：杭州厚江數字科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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