[发明专利]一种多目标协同控制的定制式混流装配生产方法及装置

说明书

本发明提供了一种多目标协同控制的定制式混流装配生产方法及装置，首先获取拖拉机的生产参数；然后按照交货期时间从小到大对每种机型进行排序；再以交货准时性为约束条件，确定每种机型的计划期，以产能为约束条件进行均衡化生产排序，得到生产的机型和日产量，最后建立关于机型计划期和每种机型的日产量的目标函数，以交货期响应差异和均衡性生产离差同时最小为目标求解，得到计划期内各机型的日产量及各机型的生产顺序，实现了混流装配生产的多目标协同智能排序、均衡生产、计划快速生成与实时变更，为提高制造企业的市场响应速度和精益生产水平提供有效方法。

技术领域

本发明属于拖拉机混流装配生产技术领域，特别涉及一种多目标协同控制的定制式混流装配生产方法及装置。

背景技术

小批量定制式生产(Small Batch and Customized Production,SBCP)是当前很多企业为了适应市场环境变化、快速响应客户个性化需求而采用的主要生产方式。相对于大批量定制而言，SBCP管理复杂度急剧增加，其生产优化问题是个更加困难的NP问题。混流装配生产(Mixed-model Assembly Production，MAP)是为满足客户个性化定制需求，将装配工艺相似而机型不相同的产品在一条生产线上进行装配，实现生产的低成本、高质量和高效率的柔性化生产方式。小批量定制式混流装配生产(SBC-MAP)的难点及其复杂性在于订单随机不确定、多品种并行、产量不稳定、物料变化多、生产不均衡、资源易冲突、瓶颈会漂移、插单和撤单随机因素多等方面，由此导致当前多数企业存在市场响应速度慢、生产过程与物料难控制、交货期难保证等问题。究其根本原因是多品种小批量定制式装配生产的精益性和协同性不足。生产精益性内涵包括JIT(Just-in-time)准时化的拉动式生产，按客户需求的时间、地点、质量与数量进行产品或零部件准时交付；作业负荷均衡式分配；瓶颈物料的自动识别与防错，预防缺料导致停线等。生产协同性是指生产系统多要素之间的协调、有序和稳定，产生系统整体多目标优化效应。

由此可见，SBC-MAP问题是个多学科多目标的复杂优化问题，由于现有技术中的研究大部分是以单目标进行优化来展开的，未考虑多目标协同优化，所以，传统生产方式方法难以实现装配生产的精益性和协同性，这已成为制约企业提升生产效率效益的重要瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多目标协同控制的定制式混流装配生产方法及装置，用于解决现有技术中只对单目标进行优化造成拖拉机生产效率低的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种多目标协同控制的定制式混流装配生产方法，包括如下步骤：

1、一种多目标协同控制的定制式混流装配生产方法，包括如下步骤：

1)获取最大日产能Q，机型种类数n，订单号P，每种机型需求量Q_i，产品编号m，每种机型订单号为p(p∈P)的交货期D_ip，每种机型的日产量q_it；

2)按照交货期时间从小到大对每种机型进行排序；

3)以交货准时性为约束条件，确定每种机型的计划期，以产能为约束条件进行均衡化生产排序，得到生产的机型和日产量，均衡化生产包括每种机型的日产量均衡与机型均衡；

4)建立关于机型计划期和每种机型的日产量的目标函数，以交货期响应差异和均衡性生产离差同时最小为目标求解，得到计划期内各机型的生产顺序及其日产量；其中，以交货期时间和计划期时间之间的差异表示交货期相应差异，以日产量标准差与日产量均值之间的差异、机型标准差与机型复杂程度均值之间的差异表示均衡化生产离差。

进一步地，所述的目标函数为：

f(T_i,q_it)＝γS_d+δ(αcv_i+βcv_t)