[发明专利]一种汽车生产制造中车体模块生产过程的优化调度方法

说明书

本发明涉及一种汽车生产制造中车体模块生产过程的优化调度方法，方法为：通过确定生产线生产过程调度模型和优化目标，并使用改进蝙蝠算法的优化调度方法对优化目标进行优化；其中调度模型依据每件车身模块在各台机器上的加工完成时间和对应的时间间隔来建立，同时优化目标为最小化最大完成时间。本发明提出了汽车车体模块加工过程的调度模型和优化目标，并引入一种新的智能算法来求解问题；改进了蝙蝠算法，对每代的新个体进行swap变异操作，将操作后的较好的解保留，使解的质量得以提升；将局部搜索swap提升后的离散解再对应回实数编码，保证了局部操作与全局算法的契合性。

技术领域

本发明涉及一种汽车生产制造中车体模块生产过程的优化调度方法，属于生产车间智能优化调度领域。

背景技术

随着经济的发展，汽车的需求量越来越大，相应的汽车的生产需求也就相应越来越大，而能高效、精确的进行汽车车体模块的生产就成为了热门且急需的技术。汽车的生产线是一条柔性的生产线，随着汽车行业的发展和人们需求多样化的提高，汽车的系列和型号层出不穷。但是这也增加了汽车生产的技术要求，在一条生产线上必须满足多种工件的生产，所以必须采用多品种混流加工生产的方式。而对多品种混流生产工艺进行生产调度研究，设计出一种柔性生产过程的优化调度方案，以保证生产线的高效性就变得很有市场价值。生产线的优化调度可以创造巨大的经济效益，显著地加强汽车生产企业在市场中的竞争力，推动汽车产业的不断发展。

汽车车体模块的生产加工主要经过焊接、冲压、涂装、检测合格等多步工艺，整个流程需要在多个机器设备上完成，且每种设备所执行的加工操作不同。每个零件要经过固定的一定数量的工艺流程，此过程是不可重复，顺序不可改变。原材料要先裁剪，然后才能进行冲压成型，冲压成型后才能进行焊接，且各个步骤之间还要有相应的检测和修正的步骤等。因此，汽车车体的加工工序的特点是，每个模块的加工顺序是由整个生产工序确定的，每个模块第一个选择进行的加工操作是相同的，一个加工操作一旦开始是不可中断的，且一个操作不能重复操作同一个工件，由于对加工精度的要求和半成品的定位等，所以每个操作前有相应的设置时间。对于生产企业的利益而已，快速而准确地完成整个加工过程，是第一位的。整个加工过程属于典型的带有设置时间的置换流水作业车间生成过程，此类调度问题属于NP难问题，对该问题的有效解决可以显著地提升工厂的生产效率和服务质量。

汽车车体模块的生产加工过程的调度优化是一个复杂的非线性规划问题，传统的数学工具在小规模的情况下可以给出很好的求解效果，但是对于大规模问题的求解，求解成本较大，相比于启发式算法在大规模问题的求解能力就显得不足。

发明内容

本发明提供了一种汽车生产制造中车体模块生产过程的优化调度方法，以用于在较短时间内获得较优质的调度方案。

本发明的技术方案是：一种汽车生产制造中车体模块生产过程的优化调度方法，通过确定生产线生产过程调度模型和优化目标，并使用改进蝙蝠算法的优化调度方法对优化目标进行优化；其中调度模型依据每件车身模块在各台机器上的加工完成时间和对应的时间间隔来建立，同时优化目标为最小化最大完成时间C_max(π)：

i＝2,3,...,n

k＝2,3,...,m

C_max(π)＝C(j_n,m)