[發明專利]一種平衡裝載機總裝過程協同調度的增強分布估計優化方法

在審

• 申請號: 202210348884.4
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114612004A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 張梓琪;張騰飛;錢斌;胡蓉
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06N3/00;G06Q50/26
• 代理公司: 昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215
• 代理人: 張云

本發明公開了一種平衡裝載機總裝過程協同調度的增強分布估計優化方法，屬于裝配線平衡技術領域。本發明方法包括：以裝配線節拍和平滑指數為主次優化目標，建立平衡裝載機總裝過程協同調度的整數規劃模型；設計增強分布估計算法對優化目標進行優化。本發明將裝配節拍作為主要優化目標，平滑指數作為次級優化目標，使優化方案工作站的工作量更加均衡，同時又能保證高效的生產效率；針對工序排列設計的增強分布估計算法能夠快速生成滿足約束條件的優質解，從而保證算法能夠快速響應實際生產中裝載機總裝過程變化的情景。

技術領域

本發明涉及一種平衡裝載機總裝過程協同調度的增強分布估計優化方法，屬于裝配線平衡技術領域。

背景技術

由于我國經濟快速發展，城市化迅速推進，導致基建類企業對裝載機的需求不斷攀升。而裝載機生產效率主要體現于產品的總裝環節。因此，制造企業擁有高效、穩定的總裝線可極大提高裝載機生產效率，從而提升企業競爭力，同時助力城市建設。

因裝載機總裝線通常為雙邊裝配線，所以裝載機總裝線協同調度也稱之為雙邊裝配線平衡問題優化。雙邊裝配線平衡問題分為雙邊裝配線第一類平衡問題和雙邊裝配線第二類平衡問題。前者問題優化目標為工作站數目，主要存在于新產線布置階段；后者優化目標為生產節拍，主要解決當產品迭代、生產要素變更后工序的二次編排問題。

在雙邊裝配線第二類平衡問題中，不僅需要優化裝配線末尾空閑時間，同時需要優化工作站內工序間空閑時間。現有技術中，僅將生產節拍作為優化目標來優化雙邊裝配線末尾空閑時間，并未針對工作站內工序空閑時間進行優化。忽略工作站內工序間的空閑時間將導致節拍最優的裝配線負載均衡程度依然不夠理想，進而導致工作站內工人的工作時間存在較大差別，工作時間較長工人易于出現疲勞等問題，對企業造成不可預知的影響。另外，若工作站內裝配任務全部由機器人完成，那不平衡的工作量也將加劇工作量較大機器的磨損程度，甚至使雙邊裝配線產生停機現象，影響生產進程。

發明內容

本發明提供了一種平衡裝載機總裝過程協同調度的增強分布估計優化方法，以用于以裝配線節拍指標、平滑指數指標作為主次優化目標，實現平衡裝載機總裝過程協同調度的優化。

本發明的技術方案是：一種平衡裝載機總裝過程協同調度的增強分布估計優化方法，包括：

以裝配線節拍和平滑指數為主次優化目標，建立平衡裝載機總裝過程協同調度的整數規劃模型；

設計增強分布估計算法對優化目標進行優化。

所述平滑指數指標具體為：

式中，k代表工作站編號；w＝1,2分別代表左側、右側工作站；ST_k,w代表第k組工作站w側工作站的裝配時長；ST_max代表裝配時長最長的工作站的裝配時長；SI則表示平滑指數。

所述平衡裝載機總裝過程協同調度的整數規劃模型，包括：

優化目標：

minCT＝min[SF_max] (2)

minSI (3)

決策變量：

約束條件為：

Pset＝{(i,j)|i＜j,i,j∈S^op} (8)