[发明专利]一种平衡装载机总装过程协同调度的增强分布估计优化方法

说明书

本发明公开了一种平衡装载机总装过程协同调度的增强分布估计优化方法，属于装配线平衡技术领域。本发明方法包括：以装配线节拍和平滑指数为主次优化目标，建立平衡装载机总装过程协同调度的整数规划模型；设计增强分布估计算法对优化目标进行优化。本发明将装配节拍作为主要优化目标，平滑指数作为次级优化目标，使优化方案工作站的工作量更加均衡，同时又能保证高效的生产效率；针对工序排列设计的增强分布估计算法能够快速生成满足约束条件的优质解，从而保证算法能够快速响应实际生产中装载机总装过程变化的情景。

技术领域

本发明涉及一种平衡装载机总装过程协同调度的增强分布估计优化方法，属于装配线平衡技术领域。

背景技术

由于我国经济快速发展，城市化迅速推进，导致基建类企业对装载机的需求不断攀升。而装载机生产效率主要体现于产品的总装环节。因此，制造企业拥有高效、稳定的总装线可极大提高装载机生产效率，从而提升企业竞争力，同时助力城市建设。

因装载机总装线通常为双边装配线，所以装载机总装线协同调度也称之为双边装配线平衡问题优化。双边装配线平衡问题分为双边装配线第一类平衡问题和双边装配线第二类平衡问题。前者问题优化目标为工作站数目，主要存在于新产线布置阶段；后者优化目标为生产节拍，主要解决当产品迭代、生产要素变更后工序的二次编排问题。

在双边装配线第二类平衡问题中，不仅需要优化装配线末尾空闲时间，同时需要优化工作站内工序间空闲时间。现有技术中，仅将生产节拍作为优化目标来优化双边装配线末尾空闲时间，并未针对工作站内工序空闲时间进行优化。忽略工作站内工序间的空闲时间将导致节拍最优的装配线负载均衡程度依然不够理想，进而导致工作站内工人的工作时间存在较大差别，工作时间较长工人易于出现疲劳等问题，对企业造成不可预知的影响。另外，若工作站内装配任务全部由机器人完成，那不平衡的工作量也将加剧工作量较大机器的磨损程度，甚至使双边装配线产生停机现象，影响生产进程。

发明内容

本发明提供了一种平衡装载机总装过程协同调度的增强分布估计优化方法，以用于以装配线节拍指标、平滑指数指标作为主次优化目标，实现平衡装载机总装过程协同调度的优化。

本发明的技术方案是：一种平衡装载机总装过程协同调度的增强分布估计优化方法，包括：

以装配线节拍和平滑指数为主次优化目标，建立平衡装载机总装过程协同调度的整数规划模型；

设计增强分布估计算法对优化目标进行优化。

所述平滑指数指标具体为：

式中，k代表工作站编号；w＝1,2分别代表左侧、右侧工作站；ST_k,w代表第k组工作站w侧工作站的装配时长；ST_max代表装配时长最长的工作站的装配时长；SI则表示平滑指数。

所述平衡装载机总装过程协同调度的整数规划模型，包括：

优化目标：

minCT＝min[SF_max] (2)

minSI (3)

决策变量：

约束条件为：

Pset＝{(i,j)|i＜j,i,j∈S^op} (8)