[发明专利]一种传统流水线装配向单元式装配方式转换的重构方法

权利要求书

1.一种传统流水线装配向单元式装配方式转换的重构方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

S1：采集并读取生产调度相关信息，其中生产调度相关信息至少包括工人信息及产品信息；

S2：建立关于批量分割和单元重构的总工时和总生产周期的多目标转化模型；

定义总工时和总生产周期的多目标转化模型建立包括如下步骤：

工人i加工单个产品n的总时间TP_ni，如式(1)所示：

单个产品n在单元j中的加工时间以单元内，工人的平均加工时间TT_nj表示，如式(2)所示：

X_ij表示0-1决策变量；

单元j中批次大小为LS_nj的产品n的总加工时间如式(3)所示：

SCP_nj表示产品n在单元j的生产准备时间，如式(4)所示：

SCP_nj＝SCt_n×sgn(LS_nj) (4)

其中sgn(LS_nj)为符号函数；LS_nj表示单元j中n类产品的子批次大小；

TS_nj表示产品n在单元j中的开始加工时间，如(5)所示；

产品总流通时间TTPT为各个单元最后一个加工批次完成时间的最大值，如式(6)所示：

TTPT＝max_j(TS_nj+SCP_nj+TB_nj) (6)

工人总工时TLH为所有工人实际工作时间总和，TLH如式(7)所示：

由(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)得到如下模型：

f₁表示总流通时间函数，f₂表示总工时函数；

其中：

1≤J≤W (16)

S3：在单元重构与批量分割的过程中，采用改进了非支配选择遗传算法求解多目标转化模型得到流水线装配向单元重构式装配转换的方案；

所述步骤S3中的非支配选择遗传算法求解多目标转化模型步骤如下：

S3-1：按照两段式编码规则随机生成父代种群P_t，上一代染色体种群为P_t-1种群规模为M，代数为t，设定的代数为GEN，其中0≤t≤GEN；

S3-2：当t+1＞GEN，结束，否则，t＝t+1，转至S3-3；

S3-3：对父代种群P_t里的染色体进行交叉和变异，生成子代种群Q_t；

S3-4：子代种群Q_t选择过程中采用了基于解优先级的选择方法生成关于单元构建和批量分割的下一代染色体种群R_t，即：R_t＝P_t-1∪Q_t，将种群R_t分成优质解R′_t和非优质解R″_t两个集合，对于相同单元构建方案，选择总加工周期最短的染色体放入优质解R′_t集合中，将相同单元构建方案总加工周期非最短的染色体放入非优质解R″_t集合中；

S3-5：分别对种群R′_t和R″_t进行非支配排序，构成非支配曲面F′＝{F′₁，F′₂，...，F′_m}和F″＝{F″₁，F″₂，...，F″_p}，m＜染色体总数，p＜染色体总数，当|P_t|+|F′|≤M，P_t＝P_t∪F_i，转至S3-7，否则，转至S3-6；

S3-6：k＝1到m，当|P_t|+|F′_k|＜M，P_t＝P_t∪F′_k，否则，计算F′_k中个体拥挤距离，并把F′_k中个体按照拥挤距离的大小加入到种群P_t中直到|P_t|＝M，转至S3-2；

S3-7：k＝1到p，当|P_t|+|F″_k|＜M，P_t＝P_t∪F″_k，否则，计算F″_k中个体拥挤距离，并把F″_k中个体按照拥挤距离的大小加入到种群P_t中直到|P_t|＝M，返回S3-2。