[發明專利]一種降低汽車混流裝配線產品切換次數的方法

有效

• 申請號: 201010223087.0
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN101923342A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 張國軍;邵新宇;黃剛;高貴兵;喻道遠;朱海平;管在林;李世杭;周茂豐
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于先進制造與信息技術領域，具體地，涉及一種利用環形緩沖區降低汽車混流裝配線產品切換次數的方法。

技術背景

混流裝配線用于裝配同一類型的多種產品，這樣的裝配線因裝配大量的同類型產品，因此裝配時生產線需要根據不同的產品型號進行產品切換，產品切換需更換相應的零部件和部分設備，影響生產的效率，同時切換過程中容易造成相似零部件的混裝，影響產品質量，因此在產品裝配時，應盡量減少產品的切換次數。目前混流裝配生產線通常采用排產軟件得到的排產計劃經常存在產品切換頻繁或因減少切換次數而導致生產率降低等問題，而且對優化參數的穩定性要求較高；此外，排產軟件只有在可變參數較為可控的情況下，才能保證最優解的有效性。對于制造系統而言，由于系統可變參數的隨機性和不可預知性比一般優化模型更大，同時制造系統各運行參數之間的關聯關系也更為復雜，因此，微小的擾動就可能導致整個排產計劃由最優解變為不可行解。

總之，現有技術中存在無法有效解決混流裝配中產品頻繁切換問題和生產線排產計劃的不穩定問題。

發明內容

本發明針對現有技術和方法的不足，提出一種降低汽車混流裝配線產品切換次數的方法，該方法使其解決現有背景技術中的不足，提高生產線的效率和產品質量。

本發明提供的一種降低汽車混流裝配線產品切換次數的方法，其特征在于，該方法包括下述步驟：

步驟1提取裝配線目標函數，建立裝配線生產調度的多目標模型；

步驟2讀取上游生產線生產計劃，把上游生產線下線的車型計劃作為下游裝配線排產計劃的初始條件，同時讀取當前或即將下線的車型型號信息，并把型號信息反饋到下游裝配線；

步驟3獲取裝配線生產計劃；

步驟4從裝配線生產計劃中讀取裝配線當前裝配任務，確定下一輛所需裝配的車型型號信息；

步驟5根據當前裝配任務和上游生產線的下線車型，判斷上游生產線的下線車型是否滿足當前裝配任務，如果是，轉步驟7，否則轉步驟6；

步驟6進行緩沖區調度，包括入站調度和出站調度兩部分：

入站調度具體包括過程A1至A5：

A1判斷環形緩沖區是否有車，若無車，則轉步驟A5，否則讀取緩沖區中車型信息；

A2判斷緩沖區中是否有環形通道，且環形通道保留有與下線車型同型號的未滿通道，若有則轉步驟A5，否則，讀取緩沖區信息；

A3判斷是否空車道信息，若有，則轉步驟A5，若無，則讀取各車道末端車型型號信息；

A4判斷各末端車型號是否和下線的車型型號相同，若相同，則轉步驟A5，否則向最近的車道進車；

A5向緩沖區進車，然后進入步驟4；

出站調度具體包括過程B1至B4：：

B1讀取下游裝配線需要裝配的車型型號信息；

B2判斷等待進入緩沖區的車型型號是否有下游裝配線所需要的車型型號.若有滿足下游裝配所需求的車型型號，則轉步驟7，否則，進入下一步；

B3讀取緩沖區及相應通道的信息，判斷緩沖區是否有保存有車，若緩沖區保存有車，若無車，則轉入站調度，發出入站調度指令，若有車則讀取車型型號信息和車型保存車道的信息；

B4判斷緩沖區中保存的車型型號信息是否滿足下游生產裝配線的要求，若保存的車型型號不滿足裝配的要求，則轉入站調度，發出入站調度指令，若滿足要求，則轉步驟7；

步驟7向裝配線進車；

步驟8循環執行步驟4至7，直至生產線停止生產。

本發明利用環形緩沖區，下游生產進行計劃排產時以上游生產線的生產作為先決條件，同時以中間的環形緩沖區為紐帶，把上下游生產線關聯起來，減少產品的切換次數，進而提高生產線的效率和產品質量。具體而言，本發明的技術效果體現在以下幾個方面：

1.混流裝配線裝配時常常需要頻繁切換產品型號，切換型號需要更換相應的工裝夾具，導致生產率降低，利用環形緩沖區排序后降低了產品切換次數，提高了生產線的生產效率。

2.混流裝配線進行產品切換時，需相應更換相應的產品零部件，而類似產品零部件的相似性較大，頻繁的產品切換容易導致工人裝配時的錯裝現象，因此利用環形緩沖區降低產品的切換次數可以減少產品的錯裝情況，提高生產線效率的同時也減少了產品重裝的情況，提高了生產的質量。

3.目前混流裝配線采用的排產軟件進行排產時考慮的優化條件考慮的是單目標優化，本方法擴展到多目標，同時考慮綜合了物料平整化、最小車型調整切換時間等各個目標，采用多層次劃分問題空間的方法處理各類優化參數之間的組合約束關系，提高了排產的效率，且有利于保持生產計劃的穩健性。

附圖說明