[發(fā)明專利]基于遺傳算法的航空航天柔性產(chǎn)品工序優(yōu)化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111087464.7
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113792927A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉延芳;佘佳宇;李霏;馬國財;齊乃明;曹志宏;霍明英;周芮;倪晨瑞;高海波
• 申請（專利權(quán)）人: 北京電子工程總體研究所;哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06N3/12;G06Q50/04
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

1.基于遺傳算法的航空航天柔性產(chǎn)品工序優(yōu)化方法，其特征在于，該方法的具體過程包括：

S1、對設(shè)備級單元的參數(shù)進行表征，所述設(shè)備級單元包括執(zhí)行設(shè)備和被操作對象；

S2、根據(jù)生產(chǎn)線的任務(wù)需求，建立任務(wù)-工序-動作序列的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫；

S3、根據(jù)S2獲取的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，采用遺傳算法對執(zhí)行設(shè)備的執(zhí)行工序進行優(yōu)化設(shè)計，以最短加工時間作為優(yōu)化目標，獲得執(zhí)行設(shè)備的加工工序序列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于遺傳算法的航空航天柔性產(chǎn)品工序優(yōu)化方法，其特征在于，S1所述對執(zhí)行設(shè)備的參數(shù)進行表征的具體方法是：

執(zhí)行設(shè)備的參數(shù)包括模型數(shù)據(jù)、運動數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、功能數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)和能力數(shù)據(jù)；

所述模型數(shù)據(jù)為設(shè)備的外形尺寸的三維模型，通過設(shè)備的出廠信息獲?。?/p>

所述運動數(shù)據(jù)為設(shè)備移動部件的位置和部件移動速度的實時運動信息，通過傳感器采集的實時信息獲??；

所述屬性數(shù)據(jù)為設(shè)備的名稱、出廠廠家和壽命，通過設(shè)備的出廠信息獲??；

所述功能數(shù)據(jù)為設(shè)備能夠完成的功能清單，通過設(shè)備的的出廠信息獲取；

所述狀態(tài)數(shù)據(jù)為設(shè)備當前已完成的任務(wù)的工作狀態(tài)；

所述能力數(shù)據(jù)為設(shè)備可承載的最大重量、最大尺寸和可達到范圍，通過設(shè)備的的出廠信息獲取。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于遺傳算法的航空航天柔性產(chǎn)品工序優(yōu)化方法，其特征在于，S1所述對被操作對象的參數(shù)進行表征的具體方法是：

所述被操作對象的參數(shù)包括模型數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、尺寸數(shù)據(jù)和存放位置數(shù)據(jù)；

所述模型數(shù)據(jù)為被操作對象的外形尺寸的三維模型，通過被操作對象的出廠信息獲?。?/p>

所述屬性數(shù)據(jù)為被操作對象的名稱、出廠廠家和壽命，通過被操作對象的出廠信息獲?。?/p>

所述質(zhì)量數(shù)據(jù)為被操作對象的質(zhì)量，通過被操作對象的出廠信息獲?。?/p>

所述尺寸數(shù)據(jù)為被操作對象的外包絡(luò)尺寸，通過被操作對象的出廠信息獲取；

所述存放位置數(shù)據(jù)為被操作對象的存放位置，通過存放后輸入坐標獲取。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于遺傳算法的航空航天柔性產(chǎn)品工序優(yōu)化方法，其特征在于，S2所述建立任務(wù)-工序-動作序列的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的具體方法包括：

S2-1、將生產(chǎn)線的任務(wù)全部列舉，建立任務(wù)數(shù)據(jù)庫；

S2-2、將列舉的每個任務(wù)拆分為多個工序，每個工序與執(zhí)行設(shè)備、操作對象建立映射關(guān)系，建立工序數(shù)據(jù)庫；

S2-3、將各個工序拆分為多個指定的動作序列，每個動作序列與執(zhí)行設(shè)備的運動數(shù)據(jù)建立映射關(guān)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于遺傳算法的航空航天柔性產(chǎn)品工序優(yōu)化方法，其特征在于，S2-1所述將生產(chǎn)線的任務(wù)全部列舉，建立任務(wù)數(shù)據(jù)庫的具體方法包括：

根據(jù)生產(chǎn)線的任務(wù)需求，由頂層任務(wù)決策系統(tǒng)整合生產(chǎn)線需要實現(xiàn)的全部任務(wù)的清單；

任務(wù)數(shù)據(jù)庫包括任務(wù)ID、任務(wù)名和工序存放數(shù)據(jù)庫；

所述任務(wù)ID是任務(wù)編號；

所述任務(wù)名是任務(wù)編號對應(yīng)的任務(wù)的名稱；

所述工序存放數(shù)據(jù)庫是存放對應(yīng)任務(wù)名稱的工序組成的數(shù)據(jù)庫。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于遺傳算法的航空航天柔性產(chǎn)品工序優(yōu)化方法，其特征在于，S2-2所述的工序之間的關(guān)系有：替換、可逆和前置；

所述替換關(guān)系是：當一個部件與另一個部件之間具備相同的功能時，兩個部件之間可以替換；

所述可逆關(guān)系是：當一個部件與另一個部件之間的安裝順序可以調(diào)換時，兩個部件之間可以進行交換順序；

所述前置關(guān)系是：當一個部件與另一個部件之間的安裝順序不可以調(diào)換時，兩個部件之間存在前后順序。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于遺傳算法的航空航天柔性產(chǎn)品工序優(yōu)化方法，其特征在于，S2-2所述的工序數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容包括：工序ID、工序名、機械臂名稱和動作表；

所述工序ID是工序的編號；

所述工序名是工序編號對應(yīng)的工序名稱；

所述機械臂名稱是工序名稱可使用的機械臂；

所述動作表是機械臂名稱執(zhí)行的工序所對應(yīng)的動作。