[发明专利]基于缓冲区容量和工序节拍的生产线优化方法及装置

权利要求书

1.基于缓冲区容量和工序节拍的生产线优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)构建生产线仿真模型，将生产线的生产约束和生产参数代入仿真模型；

2)按照生产线的生产计划与生产班次设置仿真运行的生产参数并运行仿真模型，根据生产线平衡率确定瓶颈工序；

3)根据生产线平衡率与各工序节拍之间的关系匹配各工序节拍；

4)在所述瓶颈工序前后设置缓冲区形成工序优化关键段，根据工序优化关键段前后两台设备的故障率λ_i，λ_i+1和工序优化关键段前后两台设备的生产率ω_i，ω_i+1，确定工序优化关键段的可用度A和工序优化关键段中的缓冲区容量K的函数关系，进而得出工序优化关键段中的缓冲区容量K的最佳容量值。

2.如权利要求1所述的生产线优化方法，其特征在于，还包括：

将步骤3)与步骤4)优化后工序节拍与缓冲区容量代入仿真模型对仿真模型的瓶颈工序和缓冲区容量进行优化修改。

3.如权利要求1所述的生产线优化方法，其特征在于，所述构建生产线仿真模型包括按照所述生产线的工艺流程和工厂布局构建生产线的加工设备和物流系统的仿真模型。

4.如权利要求1所述的生产线优化方法，其特征在于，步骤3)包括：根据生产线平衡率的计算公式调整所述生产线各个设备的生产节拍；

其中，P为生产线平衡率，∑T_i为各工序节拍总和，n为总工位数，T_max为瓶颈工序的节拍。

5.如权利要求1所述的生产线优化方法，其特征在于，所述工序优化关键段的可用度A和所述工序优化关键段中的缓冲区容量K满足以下函数关系式：

其中，A为工序优化关键段的可用度，λ_i为工序优化关键段中上游设备的故障率，λ_i+1为工序优化关键段中下游设备的故障率，ω_i为工序优化关键段中上游设备的生产率，ω_i+1为工序优化关键段中下游设备的生产率，K为工序优化关键段中的缓冲区的容量。

6.基于缓冲区容量和工序节拍的生产线优化装置，其特征在于，包括：

构建模块，用于构建生产线仿真模型并将生产线的生产约束和生产参数代入仿真模型；

瓶颈工序确定模块，用于按照生产线的生产计划与生产班次设置仿真运行的参数并运行仿真模型，根据生产线平衡率确定瓶颈工序；

工序节拍优化模块，用于根据生产线平衡率与各工序节拍之间的关系匹配各工序节拍；

缓冲区容量优化模块，用于在所述瓶颈工序前后设置缓冲区形成工序优化关键段，根据工序优化关键段前后两台设备的故障率λ_i，λ_i+1和工序优化关键段前后两台设备的生产率ω_i，ω_i+1，确定工序优化关键段的可用度A和工序优化关键段中的缓冲区容量K的函数关系，进而得出工序优化关键段中的缓冲区容量K的最佳容量值。

7.如权利要求6所述的生产线优化装置，其特征在于，所述工序节拍优化模块包括：

计算子模块，用于根据各工序节拍的总和、总工位数和瓶颈工序的节拍计算生产线平衡率；

节拍匹配子模块，用于根据所述生产线平衡率和平衡率预设值的比较结果匹配各工序节拍。

8.如权利要求6所述的生产线优化装置，其特征在于，所述缓冲区容量优化模块包括：

关键段构建子模块，用于在所述瓶颈工序前后设置缓冲区形成工序优化关键段；

计算子模块，用于根据工序优化关键段前后两台设备的故障率λ_i，λ_i+1、生产率ω_i，ω_i+1，确定工序优化关键段的可用度A和工序优化关键段中的缓冲区容量K的函数关系，进而得出工序优化关键段中的缓冲区容量K的最佳容量值。