[發明專利]一種工業流水線車間布局規劃方法

在審

• 申請號: 202110267260.5
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113190885A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 吉曉民;楊凱
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06F30/10
• 分類號: G06F30/10;G06Q10/04;G06Q50/04;G06F111/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 戴媛

1.一種工業流水線車間布局規劃方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，基于工藝的模塊劃分，得到工藝模塊，將工藝模塊和流水線進行簡化；

步驟2，建立工藝模塊數據庫并對工藝模塊數據庫進行配置；

步驟3，建立數學模型；

步驟4，采用啟發式算法得到工業流水線車間布局結果。

2.根據權利要求1所述的一種工業流水線車間布局規劃方法，其特征在于，所述步驟1具體按照以下步驟實施：

步驟1.1，將基于流水線設備的子功能進行設備結構的模塊劃分，假設流水線總工藝的集合為P＝{P₁，P₂...，P_i}，流水線總結構的集合為S＝{S₁，S₂…，S_i}，則工藝模塊的集合為T＝{t₁，t₂...，t_i}；

步驟1.2，將步驟1中的工藝模塊和流水線均簡化為三維包絡方體，其中三維包絡方體的長度方向為流水線中整體物料流方向，三維包絡方體的寬度方向為垂直于流水線中整體物料流方向的方向，三維包絡方體的高度方向為垂直于地面豎直向上的方向；

步驟1.3，將步驟1.2中流水線簡化的三維包絡方體簡化為其俯視圖的二維矩形包絡，得到流水線二維矩形包絡，根據具體工藝將流水線二維矩形包絡劃分為上料工藝模塊二維矩形包絡、加工工藝模塊二維矩形包絡、收料工藝模塊二維矩形包絡。

3.根據權利要求1所述的一種工業流水線車間布局規劃方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實施：

步驟2.1，根據步驟1得到的工藝模塊劃分工藝模塊數據，將工藝模塊數據存儲至工藝模塊數據庫，工藝模塊數據庫提取和整理工藝模塊數據生成工藝模塊數據模型，則工藝模塊數據模型為：

M＝{ID，Name，ls，ws，lp，wp，N，Ps} (1)

其中，ID為工藝模塊的編碼，是工藝模塊的唯一標示，包含生產工藝、模塊接口類型、是否柔性的類型；Name為工藝模塊的名稱，一般為模塊生產工藝和企業的專用稱呼；ls為工藝模塊二維矩形包絡長度，ws為工藝模塊二維矩形包絡寬度，lp為工藝模塊允許工作的最大長度，wp為工藝模塊允許工作的最大寬度，N為統一標準下的工藝模塊最大工作效率，是流水線配置設計的重要參考和篩選條件；Ps為工藝模塊的制造成本；

步驟2.2，對步驟2.1的工藝模塊數據庫進行配置。

4.根據權利要求3所述的一種工業流水線車間布局規劃方法，其特征在于，所述步驟2.2中，配置包括單規格流水線配置、多規格流水線配置；

其中，單規格流水線配置是指生產固定品類和規格產品的流水線，具體過程為：

(1)根據需求確定生產工序和工藝；

(2)根據工藝的需求對工藝模塊進行粗篩、細篩，篩除無效和瑕疵工藝模塊；

(3)進行工藝與工藝模塊的匹配，生成流水線配置方案；

(4)通過關鍵指標對生成的流水線配置方案進行優先排序，關鍵指標指通過(2)中對流水線二維包絡進行粗篩得到的最優方案及該流水線搭建方案的性價比；

(5)確定方案并進行人工調整得到最終流水線配置方案；

其中，多規格流水線配置是指生產多個規格或多個品類產品的流水線，具體過程為：

(1)對每個品類產品按照單規格流水線配置過程中的(1)-(3)完成每個單規格流水線初步配置方案；

(2)通過對多個規格的多個初步配置方案中進行相似性匹配與檢索，并篩選相似性較高的配置方案；

(3)按照柔性化、大尺寸的工藝交集原則對配置方案進行人工調整，得到最終流水線配置方案。