[发明专利]一种解决智能制造车间多目标优化的规划方法

说明书

本发明公开了一种解决智能制造车间多目标优化的规划方法，包括如下步骤：首先，获取制造车间的生产产品的种类及各类产品加工工艺卡，并将每种产品的周期产能进行百分比换算，以获得每种产品的周期性产能比；其次，运用以目标产能为目标函数的设计计算方法，得到最优解；最后，对最优解进行仿真评估验证，形成制造车间智能车间前期对产能匹配、成本控制以及设备利用率优化的规划方案，本发明是为了克服传统车间进行智能化升级时所面临的问题，细化产能分析，提出了智能制造车间装配前期对产能匹配、成本控制以及设备利用率的优化解决方法，可为生产资源计划编制提供尽可能准确可靠的数据。

技术领域

本发明涉及智能制造车间生产规划领域，具体的涉及使用一种解决智能制造车间多目标优化的规划方法。

背景技术

在企业对传统车间进行智能升级的过程中，需要对现有设备进行升级改造或者更换，但是受成本控制以及对产能提升的双向要求，我们需要对设备利用率和成本控制方面有一个数据可视化的严谨计算环节，所以提出了一种既可以解决车间智能升级又满足企业要求的规划方法。

目前，现有的车间设备匹配的方法，主要依靠设计人员前期的估算，已经不能满足智能车间生产数字化、精准化的需求，主要存在以下问题：

1.依靠设计人员设计的规划方法容易造成规划周期长、耗费成本高、规划效果准确性差以及资源浪费等问题。

2.在智能车间投产前，无法对智能车间的产能、系统成本以及设备利用率等性能进行有效准确的评估，从而难以保障实际生产的需求，所以需要一种更精确的解决智能车间前期对产能匹配、成本控制以及设备利用率的优化解决方法。

发明内容

本发明的目的是克服传统车间进行智能化升级时所面临的问题：生产产品数量多，种类复杂，生产工艺复杂；对车间工艺数据建模复杂，设备利用率不高；目标产能计算方法不精确的问题。

本发明为解决上述出现的问题所采用的技术方案是：解决智能车间前期对产能匹配、成本控制以及设备利用率优化的方法，该方法的实施步骤如下：

(1)获取制造车间的生产产品的种类及各类产品加工工艺卡，并将每种产品的周期产能进行百分比换算，以获得每种产品的周期性(一个生产周期，比如一个月)产能比系数。将产品的种类、产品加工工艺及每种产品周期性产能比采用P、δ和θ来表示：

其中，P为1×n(n＝1,2…)矩阵，表示制造车间生产产品的种类；为1×n(n＝1,2…)矩阵，表示第i种产品的所有加工工艺；θ为1×n(n＝1,2…)矩阵，表示制造车间生产产品的周期性产能比。

其中，θ_i为第i种产品周期性产能比。

(2)根据实际的生产需要，结合目标产能，计算预期的生产节拍，将目标产能、周期加工时长及车间预期的生产节拍采用Q_预、T和t_预表示：

则预期目标生产节拍t_预为：

其中，Q_预表示预期的目标产能；T表示一个生产周期总的加工时长；

(3)根据预期的生产节拍，为制造车间各个加工工艺配备加工资源，选定加工设备的数量

其中，表示第i中产品的第i道工序加工需要的设备数量；

表示第i种产品的第i工艺的实际加工时间；

t_预表示预期的生产节拍；

m表示该道工序一次加工加工的零件数量。