[发明专利]生产线布局优化设计方法

权利要求书

1.生产线布局优化设计方法，其特征在于包括以下步骤：

a、按目标产品制造要求分解制造过程为原子工序，采集每个原子工序的工时数据，进行Y次试验采集，形成原子工时库；

b、按照目标产品实际制造工艺，将生产线分为L个功能段，采用线平衡规划方法得到每段每工位包含的原子工序，使各功能段内子线的节拍时间最小，形成工序库；

c、根据步骤a和b，将各功能段的子线条数形成矩阵N:[N₁,N₂，...,N_L]，各功能段内每子线的工位数量形成矩阵S:[S₁,S₂，...,S_L]；总投入资金C为N和S的函数，在总投入资金C确定时，使用枚举法找出不超过总投入资金C对应的各个N、S组合[N,S]:[N₁,N₂,..,N_L,S₁,S₂,..,S_L]，一个组合表示一个可行布局方案，定义为[N,S]方案，所有[N,S]方案形成一个可行布局方案集合{[N,S]}；

d、利用原子工时库和工序库，计算每一[N,S]方案中的每一单工位实际操作时间x_lji，x_lji表示第l功能段、第j子线、第i工位的实际操作时间；

x_lji=T_lji+r×δ_lji，T_lji（1≤j≤N_l，1≤i≤S_l）是通过线平衡规划方法计算得到的第l功能段、第j子线、第i工位的设计加工时间，即将工时库中该工位包含的原子工序的平均操作时间相加；δ_lji是将该工位包含的各原子工序当次试验操作时间相加后，共Y次试验得到的Y个操作时间值的标准差；r为采样生成的的随机数，服从标准正态分布；

e、计算每一[N,S]方案的整体节拍时间，首先计算得到各功能段的节拍时间pl，1≤l≤L；则整体节拍时间p=max{p₁,p₂，...,p_L}，多次采样计算取平均值

f、按前述步骤计算在总投入资金C确定时，所有[N,S]方案各自的整体节拍时间平均值选择最小的[N,S]方案，作为目标生产线优化布局方案。

2.根据权利要求1所述的生产线布局优化设计方法，其特征在于：步骤e所述的各功能段的节拍时间的计算方法为：第l段第j子线的节拍时间为第l段总的节拍时间p_l为

3.根据权利要求1或2所述的生产线布局优化设计方法，其特征在于：步骤a所述的工时采集为利用计时器，对工人操作进行计时；将每原子工序的每次操作采集的工时进行编号，记录该工时与编号，形成工时库。

4.根据权利要求1或2所述的生产线布局优化设计方法，其特征在于：步骤e的采样次数为M次，M范围1～10²⁰,以计算机寿命为上限。

5.根据权利要求3所述的生产线布局优化设计方法，其特征在于：步骤e的采样次数为M次，M范围1～10²⁰,以计算机寿命为上限。

6.根据权利要求1或2所述的生产线布局优化设计方法，其特征在于：各功能段之间采用汇流道衔接。

7.根据权利要求6所述的生产线布局优化设计方法，其特征在于：在生产排程中对每一个待制品赋予唯一的ID号，将该ID号实时下载到产线控制PLC中；在各功能段汇流处由PLC进行自动判断，将待制品转移到相邻功能段合适的子线线体上。