[發明專利]一種基于時間和成本的裝配線平衡方法及系統

在審

• 申請號: 202111527110.X
• 申請日: 2021-12-13
• 公開（公告）號: CN114418178A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 歐陽旻;李曉曉;徐智浩;周雪峰;瞿弘毅;唐觀榮
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院智能制造研究所
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/00;G06Q10/06
• 代理公司: 廣東廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 李俊

1.一種基于時間和成本的裝配線平衡方法，其特征在于，所述方法包括：

設計生產線，確定各個生產任務的優先關系及各個生產任務的加工時間和加工成本的范圍，并繪制加工時間-加工成本的生產任務前序關系圖；

基于所述生產任務前序關系圖建立生產線的平衡模型；

設置所述生產線的優化目標函數為最小化加工空閑時間及最小化加工成本；

基于天牛須算法利用所述優化目標函數對所述生產線的裝配平衡進行最優計算，獲得生產線裝配平衡的最優解。

2.根據權利要求1所述的裝配線平衡方法，其特征在于，所述確定各個生產任務的優先關系，包括：

所述生產線具有n個有優先關系的生產任務，每個生產任務均具有允許的加工時間范圍的最時間大值和最小時間值及加工成本范圍的最大成本值和最小成本值；

基于每個生產任務的允許的加工時間范圍的最時間大值和最小時間值及加工成本范圍的最大成本值和最小成本值確定各個生產任務的優先關系。

3.根據權利要求1所述的裝配線平衡方法，其特征在于，所述基于所述生產任務前序關系圖建立生產線的平衡模型，包括：

基于所述生產任務前序關系圖獲得第i個生產任務的加工時間和加工成本，并構建加工時間和加工成本的范圍；

獲得所述第i個生產任務要被分配到唯一的工位k上的表示如下：

所述工位k上的所有任務不得超過節拍時間CT表示為：

每個生產任務之間的前序關系約束為：

第i個生產任務的加工時間與加工成本關系函數表示為：

t_i＝f_i(c_i)，i＝1，2，…，n；

其中，q_ik表示決策量，q_ik＝{0，1}，q_ik＝1表示第i個生產任務被分配到工位k上，否則為0；第i個生產任務為第j個生產任務的前序任務，即需早于第j個任務分配；f_i(c_i)表示第i個生產任務的加工時間t_i和加工成本c_i的關系函數；P表示生產任務前序關系集合。

4.根據權利要求3所述的裝配線平衡方法，其特征在于，所述構建加工時間和加工成本的范圍如下：

t_i，min≤t_i≤t_i，max，i＝1，2，…，n；

c_i，min≤c_i≤c_i，max，i＝1，2，…，n；

其中，i表示第i個生產任務；t_i表示第i個生產任務的加工時間；c_i表示第i個生產任務的加工成本；t_i，min表示第i個生產任務的最小加工時間；t_i，max表示第i個生產任務的最大加工時間；c_i，min表示第i個生產任務的最小加工成本；c_i，max表示第i個生產任務的最大加工成本。

5.根據權利要求1所述的裝配線平衡方法，其特征在于，所述設置所述生產線的優化目標函數為最小化加工空閑時間及最小化加工成本，包括：

設置最小化各工位加工空閑時間的第一目標函數和最小化任務總加工成本的第二目標函數；

將所述第一目標函數和所述第二目標函數聯立，形成生產線的優化目標函數。