[發明專利]基于遺傳算法的航空航天柔性產品工序優化方法

在審

• 申請號: 202111087464.7
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113792927A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）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）人: 北京電子工程總體研究所;哈爾濱工業大學
• 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權代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

基于遺傳算法的航空航天柔性產品工序優化方法，屬于自動化裝配技術領域，本發明為解決現有柔性生產技術無法適應航空航天領域高端復雜產品多品種、變批量生產特點的問題。它包括：對設備級單元的參數進行表征，所述設備級單元包括執行設備和被操作對象；根據生產線的任務需求，建立任務?工序?動作序列的生產數據庫；根據生產數據庫，采用遺傳算法對執行設備的執行工序進行優化設計，以最短加工時間作為優化目標，獲得執行設備的加工工序序列。本發明用于對航空航天領域柔性產品的自動化生產裝配。

技術領域

本發明涉及一種航空航天柔性產品的工序優化方法，屬于自動化裝配技術領域。

背景技術

自動化裝配是以自動化機械代替人工勞動的一種裝配技術，自動化裝配技術以機器人為裝配機械，同時需要柔性的外圍設備。近年來，自動化裝配生產線在各個行業快速發展，例如在汽車制造領域，已經相對發展成熟。但是在航空航天領域，由于專用技術性強、產品批量小，自動化裝配技術相對發展比較弱勢。例如，導彈的柔性裝配技術發展非常受限，一方面是受技術的封鎖和限制，更重要的一方面，是受生產量的影響。數量不多而狀態多一直以來在研制和批生產中都有所體現，批生產的數量也不高。

因此，高端復雜產品的裝配技術發展一直較為緩慢，對該技術領域的研究也很少，自動化裝配系統依然比較落后。

發明內容

本發明目的是為了解決現有柔性生產技術無法適應航空航天領域高端復雜產品多品種、變批量生產特點的問題，提供了一種基于遺傳算法的航空航天柔性產品工序優化方法。

本發明所述一種基于遺傳算法的航空航天柔性產品工序優化方法，該方法的具體過程包括：

S1、對設備級單元的參數進行表征，所述設備級單元包括執行設備和被操作對象；

S2、根據生產線的任務需求，建立任務-工序-動作序列的生產數據庫；

S3、根據S2獲取的生產數據庫，采用遺傳算法對執行設備的執行工序進行優化設計，以最短加工時間作為優化目標，獲得執行設備的加工工序序列。

優選的，S1所述對執行設備的參數進行表征的具體方法是：

執行設備的參數包括模型數據、運動數據、屬性數據、功能數據、狀態數據和能力數據；

所述模型數據為設備的外形尺寸的三維模型，通過設備的出廠信息獲取；

所述運動數據為設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取；

所述屬性數據為設備的名稱、出廠廠家和壽命，通過設備的出廠信息獲取；

所述功能數據為設備能夠完成的功能清單，通過設備的的出廠信息獲取；

所述狀態數據為設備當前已完成的任務的工作狀態；

所述能力數據為設備可承載的最大重量、最大尺寸和可達到范圍，通過設備的的出廠信息獲取。

優選的，S1所述對被操作對象的參數進行表征的具體方法是：

所述被操作對象的參數包括模型數據、屬性數據、質量數據、尺寸數據和存放位置數據；

所述模型數據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取；

所述屬性數據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取；

所述質量數據為被操作對象的質量，通過被操作對象的出廠信息獲取；

所述尺寸數據為被操作對象的外包絡尺寸，通過被操作對象的出廠信息獲取；

所述存放位置數據為被操作對象的存放位置，通過存放后輸入坐標獲取。