[發明專利]一種傳統流水線裝配向單元式裝配方式轉換的重構方法

有效

• 申請號: 201910775837.6
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110648050B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 白朝陽;王浩
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q50/04;G06N3/126
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜威威;李洪福

1.一種傳統流水線裝配向單元式裝配方式轉換的重構方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

S1：采集并讀取生產調度相關信息，其中生產調度相關信息至少包括工人信息及產品信息；

S2：建立關于批量分割和單元重構的總工時和總生產周期的多目標轉化模型；

定義總工時和總生產周期的多目標轉化模型建立包括如下步驟：

工人i加工單個產品n的總時間TP_ni，如式(1)所示：

單個產品n在單元j中的加工時間以單元內，工人的平均加工時間TT_nj表示，如式(2)所示：

X_ij表示0-1決策變量；

單元j中批次大小為LS_nj的產品n的總加工時間如式(3)所示：

SCP_nj表示產品n在單元j的生產準備時間，如式(4)所示：

SCP_nj＝SCt_n×sgn(LS_nj)?(4)

其中sgn(LS_nj)為符號函數；LS_nj表示單元j中n類產品的子批次大??；

TS_nj表示產品n在單元j中的開始加工時間，如(5)所示；

產品總流通時間TTPT為各個單元最后一個加工批次完成時間的最大值，如式(6)所示：

TTPT＝max_j(TS_nj+SCP_nj+TB_nj)?(6)

工人總工時TLH為所有工人實際工作時間總和，TLH如式(7)所示：

由(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)得到如下模型：

f₁表示總流通時間函數，f₂表示總工時函數；

其中：

1≤J≤W?(16)

S3：在單元重構與批量分割的過程中，采用改進了非支配選擇遺傳算法求解多目標轉化模型得到流水線裝配向單元重構式裝配轉換的方案；

所述步驟S3中的非支配選擇遺傳算法求解多目標轉化模型步驟如下：

S3-1：按照兩段式編碼規則隨機生成父代種群P_t，上一代染色體種群為P_t-1種群規模為M，代數為t，設定的代數為GEN，其中0≤t≤GEN；

S3-2：當t+1＞GEN，結束，否則，t＝t+1，轉至S3-3；

S3-3：對父代種群P_t里的染色體進行交叉和變異，生成子代種群Q_t；

S3-4：子代種群Q_t選擇過程中采用了基于解優先級的選擇方法生成關于單元構建和批量分割的下一代染色體種群R_t，即：R_t＝P_t-1∪Q_t，將種群R_t分成優質解R′_t和非優質解R″_t兩個集合，對于相同單元構建方案，選擇總加工周期最短的染色體放入優質解R′_t集合中，將相同單元構建方案總加工周期非最短的染色體放入非優質解R″_t集合中；

S3-5：分別對種群R′_t和R″_t進行非支配排序，構成非支配曲面F′＝{F′₁，F′₂，...，F′_m}和F″＝{F″₁，F″₂，...，F″_p}，m＜染色體總數，p＜染色體總數，當|P_t|+|F′|≤M，P_t＝P_t∪F_i，轉至S3-7，否則，轉至S3-6；

S3-6：k＝1到m，當|P_t|+|F′_k|＜M，P_t＝P_t∪F′_k，否則，計算F′_k中個體擁擠距離，并把F′_k中個體按照擁擠距離的大小加入到種群P_t中直到|P_t|＝M，轉至S3-2；

S3-7：k＝1到p，當|P_t|+|F″_k|＜M，P_t＝P_t∪F″_k，否則，計算F″_k中個體擁擠距離，并把F″_k中個體按照擁擠距離的大小加入到種群P_t中直到|P_t|＝M，返回S3-2。