[发明专利]一种用于电机换向器生产过程的优化调度方法

说明书

本发明涉及一种用于电机换向器生产过程的优化调度方法，属于电子行业生产过程智能优化调度技术领域。本发明通过确定电机换向器生产过程中的调度模型和优化目标，并提出一种基于量子进化算法的优化调度方法对目标进行优化；其中，调度模型根据每种规格换向器的加工时间和电机换向器生产所需的工艺数而建立，同时确定优化目标为最小化最大完工时间。本发明对于电机换向器生产过程建立一种排列调度模型和优化方法，可在较短时间内获得电机换向器生产过程调度问题的近似最优解，从而降低企业的生产成本，提高企业的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种用于电机换向器生产过程的优化调度方法，属于电子行业生产过程智能优化调度技术领域。

背景技术

换向器是直流电机、交流串激电动机上作为电流换向，为了能够让电动机持续转动下去的一个重要部件，俗称整流子。电机作为工业、交通、国防及日常生活中不可或缺的重要基本设备，其下游行业包含了几乎全部国民经济基础行业。电机换向器作为电机的核心器件之一，也伴随着电机行业的发展日益增长。

电机换向器主要有钩型、槽型、平面型等规格，又受到电机的大小和形状的影响，因此电机换向器的种类可以分为很多种。但电机换向器生产的加工工艺流程是相同的，都由梯形铜排经下料、去毛刺、校平、铣、槽、清理和搪锡等操作加工而成。企业在生产电机换向器时往往根据客户的需求批量生产不同规格的产品，不同规格的电机换向器尺寸也不同，因此在批量生产不同规格的电机换向器时，往往需要调整机器的模具及刀片的尺寸，即机器的设置时间。由于规格的不同，所以机器模具及刀片的更换时间也有所不同，因此设置时间的长短与前后加工的工件有关，即序相关设置时间。那么，如果能够有效地优化调度电机换向器的生产过程，将降低企业的生产周期，提高企业的经济效益。电机换向器生产过程的调度问题属于是NP难问题，该问题的求解难度随生产的规格数呈指数型增长。因此对于此类问题的研究和求解无论是理论层面还是应用层面都有重要意义。

电机换向器生产过程通常是根据订单的要求进行批量生产，即在某段时间内机器只加工一种规格的产品。由于换向器生产通常受到产品规格和尺寸的影响，使得产品在各阶段的生产时间不同，但所有产品的工艺流程相同。因此，将不同规格的产品进行编号加工时，不同的加工序列将对该订单的完工时间造成较大影响，这将直接影响企业的生产周期和生产成本。对于目前一般的换向器生产企业，往往根据订单中产品的排序或者根据工厂调度员的生产经验进行调度生产，这种调度方法虽然也能减小最大完工时间，但仍具有很大的提升空间。特别对于产品规格较多的订单，根据生产经验进行调度难度很大，不能更好的优化最大完工时间。因此，好的调度方案将直接影响企业的生产进度，进而降低企业的生产成本，提高企业的经济效益。

本发明对于电机换向器生产过程建立一种排列调度模型，设计一种基于量子进化算法的优化调度方法，可在较短的时间内此类的近似最优解，即近似最优排列，进而降低企业的生产成本，提高企业的经济效益。

发明内容

本发明的目的是针对电机换向器生产过程的调度问题，提出一种基于量子进化算法的优化调度方法，通过求得近似最优排序的方式降低企业的生产成本，提高企业的经济效益。

本发明的技术方案是：一种用于电机换向器生产过程的优化调度方法，通过确定电机换向器生产过程中的调度模型和优化目标，并提出一种基于量子进化算法的优化调度方法对目标进行优化；其中，调度模型根据每种规格换向器的加工时间和电机换向器生产所需的工艺数而建立，同时确定优化目标为最小化最大完工时间，即f＝C_max(π)；