[发明专利]自动化铸造混流生产线产能优化方法

说明书

本发明公开了一种自动化铸造混流生产线产能优化方法，包括：获取待生产工件种类与同待生产工件种类对应的待生产总数量；通过并行混沌优化算法获取单次生产批次中的工件种类、单次生产批次的数量集工序和单次生产批次的工件生产最大数量。将总生产任务分批次进行生产，使用并行混沌优化算法(MPCOA)分别对批次内生产的工件数量和对应工件数量的工序加工顺序进行了优化，通过合理分配批次内生产的工件数量并合理安排工序的加工顺序，保证了生产批次内的生产效率，从而有效优化了生产线的整体产能。

技术领域

本发明涉及自动化生产线技术领域，具体涉及一种自动化铸造混流生产线产能优化方法。

背景技术

铸造生产是制造复杂结构金属零件的一种重要方法，铸件被广泛用于航空航天、船舶、汽车等领域。铸造生产具有生产批量大、产品种类多、产品种类变化频繁等特点，实际生产中难以实现高效计划调度，造成了时间和生产资源的浪费，同时，铸造生产过程工艺繁琐、资源消耗巨大，低效的铸造生产非常不利于可持续发展，因此对铸造生产线的产能优化的具有重要意义。

铸造生产线通常采用混流生产的方式，混流生产的计划调度属于NP难问题，当工件规模达到一定数量后将出现“组合爆炸”问题。目前采用传统算法(如：分支定界法、割平面法、隐枚举法等)的求解时间随问题规模的扩大呈指数型增长，难以有效解决大规模混流生产调度优化问题。

因此，如何合理分配生产批次内工件数量并合理安排这些工件的加工顺序，提高铸造混流生产线的生产效率，最终达到优化生产线产能的目的，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种自动化铸造混流生产线产能优化方法，以解决现有技术中采用传统算法(如：分支定界法、割平面法、隐枚举法等)的求解时间随问题规模的扩大呈指数型增长，难以有效解决大规模混流生产调度优化的问题。

本发明实施例提供了一种自动化铸造混流生产线产能优化方法，包括：

获取待生产工件种类与同待生产工件种类对应的待生产总数量；

通过应用并行混沌优化算法的自动化铸造混流生产线的产能优化模型获取单次生产批次中的工件种类、单次生产批次的数量集工序和单次生产批次的工件生产最大数量；

其中，自动化铸造混流生产线的产能优化模型的构建包括以下步骤：设置单次生产批次中的生产参数；

生产参数包括：待生产的工件种类数N；第n类工件在单次生产批次中的生产最大数量J_n(n＝1，2，...，N)；生产第i个工件包含Q_i个工序，Q_i个工序组成工序集合P_i；第i个工件的第j个工序表示为工序p_i，j；设置M台生产机器，第k台生产机器的编号为M_k；设置单次生产批次的工件生产最大数量U_max；

以单次生产批次内待生产的工件数量R＝{R₁，R₂，…，R_N}及对应的工序加工顺序方案op作为优化的决策变量，记：工序p_i，j的完成时间为C_i，j，工序p_i，j在生产机器M_k上的加工时间为t_i，j，k，在生产机器M_k上安排的工序数量为X_k，在生产机器M_k上加工第x个工序的完成时间为CM_k，x，在生产机器M_k上加工第x个工序的加工时间为tM_k，x；批次内生产的工件总数量为R*＝∑R_n(n＝1，2，...，N)；若工序p_i，j在第k台生产机器M_k的第x个位置上加工，则y_{i，j，k，x}为1，否则为0，则：