[發明專利]一種柔性裝配多目標動態優化方法

有效

• 申請號: 201811584219.5
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN111353604B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 劉志;蔡峰;孔令聰;顧士晨;何傅俠
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06N3/12
• 分類號: G06N3/12;H01F41/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱寶慶

1.一種柔性裝配多目標動態優化方法，其特征在于，包括：

構建柔性裝配線多目標動態優化的模型：模型包括了柔性裝配線的定義、裝配線多目標優化的前提條件、多目標動態優化函數的參數定義、多目標優化函數、函數參數的約束條件；

設計基于種群迭代劃分的遺傳算法：通過雙層基因編碼，設計產品競爭力為指標的適應度函數，針對選擇算子采用精英選擇策略，針對交叉算子設計分階段交叉，在進化早期選擇間隔的個體隨機交叉，在進化后期選擇優秀的個體交叉，而變異算子則是在不同進化階段設置不同的變異概率，共同實現算法的全局最優和快速收斂；

利用設計的基于種群迭代劃分的遺傳算法，根據需求目標，求得柔性裝配線規劃的最優結果；

其中，柔性裝配線多目標動態優化的模型的具體步驟為：

步驟S101，根據變壓器柔性裝配線裝配產品的工藝需求，確定裝配線的工位和所能裝配的同系列不同型號的產品種類；

步驟S102，確定裝配線多目標優化的前提條件，包括工序在工作站上的分配、工序的裝配極限速度、產品的單件價值、每種工作站的制造成本、裝配線的投入成本上限、裝配線每天投產的時間、市場對裝配生產產品的需求量情況；

步驟S103，確定決策變量，包括各工作站的裝配速度、各工作站的數量和各緩沖區的緩沖量設置；

步驟S104，確定柔性裝配線多目標優化函數，包括

(1)裝配線產能最大化函數

α＝60T_dmax{n₁S₁,n₂S₂,...,n_jS_j}

其中，T_d為裝配線每天工作時間，n_j為工作站j的數量，S_j為工作站1到工作站j的實時裝配速度；

(2)裝配線制造成本最低函數

C_k＝min(sum(n_jc_j))

其中，c_j為第j種工作站的制造成本；

(3)產品裝配質量最佳函數

其中，a、b為常數

步驟S105，確定約束條件，包括

(1)各工序的裝配速度約束方程

A_i＝[a₁ a₂...a_i]

其中，a_i為第i個工序；

(2)工序在工作站上分配的約束方程

其中，

(3)各工作站的裝配速度約束方程

S_j＜A_iA_m

S_j為包含s₁,s₂,...,s_j的矩陣；

(4)設備成本約束方程

C_k＜C_m

C_m為整條裝配線的最高投入成本；

(5)柔性裝配的裝配流程約束方程

n₁s₁＝n₂s₂＝n₃s₃＝...＝n_js_j。