[發(fā)明專利]一種適應(yīng)設(shè)備動態(tài)配置的生產(chǎn)線系統(tǒng)及其工藝排序方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110225082.6
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102354117A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛偉;謝楠;謝曉文;鄭蓓蓉;林禮區(qū)
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué);同濟大學(xué)
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G06N3/12
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;張妍

1.一種適應(yīng)設(shè)備動態(tài)配置的生產(chǎn)線系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含中央處理器（1），分別與所述的中央處理器（1）電路連接的零件工藝安排存儲器（2）和系統(tǒng)存儲器（3），以及若干與所述的中央處理器（1）電路連接的加工設(shè)備（4）。

2.如權(quán)利要求1所述的適應(yīng)設(shè)備動態(tài)配置的生產(chǎn)線系統(tǒng)，其特征在于，各個所述的加工設(shè)備（4）上都設(shè)有顯示設(shè)備（5）。

3.一種適應(yīng)設(shè)備動態(tài)配置的生產(chǎn)線系統(tǒng)的工藝排序方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：

步驟1?中央處理器（1）選取尋優(yōu)方法的初始種群；

步驟2?中央處理器（1）計算初始種群中各個染色體的適應(yīng)度值，排列并保留一定數(shù)量適應(yīng)度值高的染色體作為子代種群，適應(yīng)度值的計算公式如下：

其中，表示不同的目標(biāo)優(yōu)化權(quán)重，可取0～1之間的任何值，?f1為總費用CO，f2為加工精度MP，f3為適應(yīng)度值，是f2與f1的加權(quán)平均；

步驟3?中央處理器（1）對種群中各個染色體進行優(yōu)化；

步驟4?中央處理器（1）判斷子代數(shù)是否達到預(yù)先設(shè)定的迭代數(shù)，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟5，若否則跳轉(zhuǎn)到步驟2；

步驟5?中央處理器（1）選取子代種群的染色體中適應(yīng)度值最大的最優(yōu)個體，獲得最優(yōu)工藝排序和設(shè)備配置協(xié)同優(yōu)化方法；

步驟6中央處理器（1）將最優(yōu)工藝排序和設(shè)備配置協(xié)同優(yōu)化方法儲存至零件工藝安排存儲器（2），并傳輸至顯示設(shè)備（5）；

步驟7?根據(jù)最優(yōu)工藝排序和設(shè)備配置協(xié)同優(yōu)化方法對生產(chǎn)線上的各加工設(shè)備（4）進行設(shè)定操作。

4.如權(quán)利要求3所述的適應(yīng)設(shè)備動態(tài)配置的生產(chǎn)線系統(tǒng)的工藝排序方法，其特征在于，所述的步驟1包含以下步驟：

步驟1.1?根據(jù)零件加工工藝做出零件的OP圖；

步驟1.2?隨機排列生產(chǎn)線上設(shè)備的可能配置及其能實現(xiàn)的工藝步驟；

步驟1.3?剔除不符合OP圖的工藝排列，獲得尋優(yōu)方法的初始種群；

步驟1.4?中央處理器（1）讀取OP圖、加工時間、加工費用、加工精度以及初始種群，并存儲在零件工藝安排存儲器（2）中，并讀取生產(chǎn)線的基本信息存儲至系統(tǒng)存儲器（3）；

步驟1.5?中央處理器（1）設(shè)定尋優(yōu)方法的迭代數(shù)。

5.如權(quán)利要求3所述的適應(yīng)設(shè)備動態(tài)配置的生產(chǎn)線系統(tǒng)的工藝排序方法，其特征在于，所述的步驟1中所述的尋優(yōu)方法采用遺傳方法，其優(yōu)化方法采用變異和交叉。

6.如權(quán)利要求3所述的適應(yīng)設(shè)備動態(tài)配置的生產(chǎn)線系統(tǒng)的工藝排序方法，其特征在于，所述的步驟2中總費用CO的計算公式如下：

其中，CO為總費用，CR表示設(shè)備轉(zhuǎn)變構(gòu)型所產(chǎn)生的費用，CP為零件在設(shè)備各種不同構(gòu)型下的生產(chǎn)費用。

7.如權(quán)利要求6所述的適應(yīng)設(shè)備動態(tài)配置的生產(chǎn)線系統(tǒng)的工藝排序方法，其特征在于，所述的設(shè)備轉(zhuǎn)變構(gòu)型所產(chǎn)生的費用CR的計算公式如下：

其中，m代表了串行生產(chǎn)線的設(shè)備數(shù)量，j代表設(shè)備可能的構(gòu)型，是配置選擇變量，當(dāng)設(shè)備m的配置j被選中，則=1，否則為0，

是設(shè)備轉(zhuǎn)換構(gòu)型的費用，由設(shè)備生產(chǎn)廠商給出。

8.如權(quán)利要求3所述的適應(yīng)設(shè)備動態(tài)配置的生產(chǎn)線系統(tǒng)的工藝排序方法，其特征在于，所述的步驟2中加工精度MP的計算公式如下：

式中，?代表了設(shè)備m在配置j下的加工精度值，當(dāng)=0?表示加工精度高，=1表示加工精度低，?表示精度的單位值。

9.如權(quán)利要求5所述的適應(yīng)設(shè)備動態(tài)配置的生產(chǎn)線系統(tǒng)的工藝排序方法，其特征在于，所述的步驟3還包含以下步驟：

步驟3.1?中央處理器（1）任意選擇初始種群中的染色體個體進行單點交叉，產(chǎn)生子代種群；

步驟3.2?中央處理器（1）對子代種群中的染色體個體進行變異操作；

步驟3.3中央處理器（1）檢查經(jīng)過交叉和變異后的染色體個體是否符合OP圖的有向工藝步驟，若是，則保留該染色體，并跳轉(zhuǎn)到步驟4，若否，則剔除該染色體，并跳轉(zhuǎn)到步驟4。