·344· 北京科技大学学报 1996年No.4 图中t,~t4为变迁，分别表示机组开始加工、 R R.T4 机组结束加工、机组中断开始、机组中断恢复事 件；P为“工件等待加工”库所，P为“加工库所， P,“中断”库所，P为“机组空闲”库所；R1~R,为 决策点，R~R,中的有色标识表示计划，调度等 w12 规则的集合，即r~r4 0 以上E一TPN形象直观地描述了系统的特 R2 性，它既可用于优化和调度仿真，又可用于用户 图1各机组的E-TPN模型 考察系统的性能 2用于模拟系统的计划优化策略 计划编制的中心任务就是在满足定量和定性约束条件的基础上，恰当地安排各品种的 生产次序并将生产量与各机组生产能力相匹配，使设备得到充分利用.因此，在确立模拟 系统的计划优化策略时，应注意以下几点： (1)各机组生产能力应相互匹配 由于各机组生产能力、生产节奏各不相同，对来料的时序也有不同要求，因而匹配的方 案也是多种的.本文选用的匹配策略是在保证各机组负荷均衡的前提下，尽量使各工序使 用的设备数量最少，从而有利于增大后续生产批对设备的可选择性，利于实时调度. (2)协调各工序间的衔接 由于FMS系统的高效性和连续性，首先要根据Ptri网状态数据和定量约束条件确定生 产的各品种在预计时间到达各机组时，各机组的状态及允许生产量，使生产过程环环相扣， 在最大限度内减少滞留时间，从而缩短整个系统的物流周期. (3)选择合理的工艺路径 对不同的品种，如何选择最适宜的工艺路径，才能使其既满足合同对产品的质量要求， 又利于设备的充分利用，此项工作涉及许多专家经验和工艺要求，因此本文考虑由专家系 统来完成.综上所述，本文采用如图2的计划优化策略. 3生产计划优化专家模拟系统的建立 应用上述E-TPN模型及计划优化策略，设计并建立了生产计划优化专家模拟系统， 如图3，它与生产计划编制系统和实时调度控制系统有着相同的计划规则和调度规则，是 整个一体化生产管理系统的一部分. 知识库是专家模拟的核心，体现了专家系统的功能，它包括规则库和模型库，推理机 采用正向推理方式. 共享数据区包括静态数据库和动态数据库.静态数据库用于存放各机组的作业计划、与 模型库相关的各种产品结构、加工工艺等数据；动态数据库主要用于描述设备当前状态和工 作状态，计划目标的阶段性数据等。 系统启动后，首先在一体化生产计划管理系统给定初步生产计划的前提下，模拟机组北 京 科 技 大 学 学 报 19 9 6年 N o . 4 图中 t l一 t ;为变 迁 , 分 别表 示机 组开 始加 工 、 机 组 结 束 加 工 、 机 组 中断 开 始 、 机 组 中断 恢 复 事 件; 0P 为 “ 工件 等待加 工 ” 库 所 , 尸, 为 “ 加工 ” 库所 , 几 “ 中断 ” 库 所 , 几 为 “ 机 组空 闲 ” 库所 ; R ; 一 R 4 为 决策 点 , R , 一 R 4 中 的有 色标 识 表示 计划 , 调 度等 规则 的集 合 , 即 r ; 一 ’.r 以 上 E 一 T PN 形 象 直 观 地 描 述 了 系 统 的 特 性 , 它 既 可 用 于优 化 和调 度 仿 真 , 又 可用 于 用 户 考 察 系统 的性 能 . 图 1 各 机组的E 一 T P N 模型 2 用 于模拟系统的计划优化 策略 计 划 编 制 的 中心任 务 就是 在 满足 定 量 和定 性 约束条件 的基 础 上 , 恰 当地 安 排各品 种 的 生 产次 序 并 将 生 产量 与各 机组 生 产 能力 相 匹 配 , 使 设备得 到 充 分 利 用 . 因 此 , 在 确 立 模 拟 系 统的计 划 优化 策 略时 , 应 注意 以 下 几点 : ( l) 各 机 组 生产 能力应 相互 匹 配 由于各 机组 生 产能 力 、 生 产节 奏 各不 相 同 , 对来料 的时序 也 有不 同要求 , 因而 匹 配 的方 案 也是 多 种 的 . 本 文 选用 的 匹 配 策 略是 在 保证 各机 组 负荷 均衡 的前 提 下 , 尽量 使各 工序使 用 的设 备数 量最 少 , 从 而有利 于 增大 后续 生产 批 对设备 的可 选择性 , 利 于 实时调 度 . (2) 协调 各 工序 间的衔 接 由于 F M S 系 统 的高 效性 和连 续性 , 首先 要根 据 P e itr 网状态数据 和定 量 约束条 件 确定 生 产 的各 品 种在 预计 时 间到 达各机 组 时 , 各机 组 的状 态及允 许生 产量 , 使 生产 过程 环环 相 扣 , 在 最大 限度 内减少滞 留时 间 , 从 而缩 短整 个 系统 的物 流周 期 . (3) 选 择合 理 的工艺 路径 对不 同 的 品种 , 如何 选择 最适宜 的工艺 路径 , 才能 使其 既满足 合 同对 产 品的质 量要 求 , 又利 于设备 的充 分利 用 , 此 项 工作 涉及 许多 专家 经 验 和工 艺 要 求 , 因此本 文 考 虑 由专 家 系 统来 完成 . 综上 所述 , 本 文采 用如 图 2 的计 划优 化 策略 . 3 生 产计划优化专家模拟 系统的建 立 应 用 上述 E 一 T PN 模 型 及 计划优 化 策 略 , 设 计 并 建 立 了生 产 计划 优化 专家模 拟 系 统 , 如 图 3 , 它 与生 产 计 划 编制 系 统 和 实 时调 度控 制 系 统 有着 相 同的 计划 规则 和 调度 规则 , 是 整个 一体 化 生产 管理 系 统 的一部分 . 知 识库 是 专 家模 拟 的 核 心 , 体 现 了 专家 系 统 的功 能 , 它 包 括 规则库 和 模 型库 , 推理 机 采用 正 向推理 方 式 . 共 享数 据 区 包括 静 态数 据库 和 动态 数 据库 . 静态 数据库 用 于存 放各机 组 的作业 计划 、 与 模型 库 相 关的 各种 产 品结 构 、 加 工工 艺等 数据 ; 动态 数据 库主要 用 于描 述 设 备当前状态 和工 作状 态 , 计划 目标 的阶段 性 数据 等 . 系统 启 动 后 , 首 先在 一 体化生 产计 划 管理 系统 给定 初 步 生 产计划 的前 提 下 , 模 拟机 组