[发明专利]基于线体平衡率的产线布局优化方法

权利要求书

1.一种基于线体平衡率的产线布局优化方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、根据作业指导书的最小工步及工时，形成工步库及工时库；并建立工步名称与工时时长在程序上的映射关系，即[a1,a2,a3,…,an]与[t1,t2,t3,…,tn]的唯一对应关系；

S2、将所有工步按照作业顺序构建二叉树；

S3、通过前序遍历二叉树获得相邻工步合并的所有组合结果，并保留所有组合结果的遍历记录；

S4、对各组合结果计算线体平衡率，计算公式为：线体平衡率＝总时长/(工位数×产线节拍)×100％，其中节拍表示各工位的生产操作时间，产线节拍表示产线上生产耗时最长的工位节拍；

S5、通过对比所有计算结果，得出数值最大的线体平衡率，即最优线体平衡率，查询该线体平衡率下的组合结果，进而反向求解对应的产线节拍、工位数及各工步的组合关系，视为产线最优节拍、最优工位数；

S6、将最终求解的组合结果应用于生产线上，实现产线节拍的一致性。

2.如权利要求1所述的基于线体平衡率的产线布局优化方法，其特征在于，建立工步名称与工时时长在程序上的映射关系包括：建立工步名称与工时时长的映射关系，即随意搜索其中的工步及工时，均能准确查找对应的工时及工步。

3.如权利要求1所述的基于线体平衡率的产线布局优化方法，其特征在于，所述步骤S2中在构建二叉树时，应满足工步作业的先后顺序。

4.如权利要求3所述的基于线体平衡率的产线布局优化方法，其特征在于，所述步骤S2中构建二叉树包括：第一道工步视为根节点a1，其左、右节点分别表示不与第一道工步合并，记为(，a2)，与第一道工步合并为同一工位，记为(+a2)，即表示为[a1,a2]、[a1+a2]，后续工步以此类推。

5.如权利要求4所述的基于线体平衡率的产线布局优化方法，其特征在于，在构建二叉树时，相邻工步但跨工种的操作不能合并，违反作业顺序、跨工步的操作不能合并。

6.如权利要求1所述的基于线体平衡率的产线布局优化方法，其特征在于，所述前序遍历方法包括：从根节点开始，以优先遍历所有左节点、随后遍历上一节点的右节点为原则，记录每一次的遍历过程。

7.如权利要求1所述的基于线体平衡率的产线布局优化方法，其特征在于，所述步骤S3之后，步骤S4之前，还包括：获取所有组合结果的工位数和产线节拍。

8.如权利要求1-7任一项所述的基于线体平衡率的产线布局优化方法，其特征在于，若产线生产操作均为同一工种，形成完全二叉数，组合共有2n-1种，n为工步总数，需排除所有工步合并于同一工位的情况，即由单人完成所有操作内容。

9.如权利要求1-7任一项所述的基于线体平衡率的产线布局优化方法，其特征在于，线体平衡率中的工位数和产线节拍为两个自变量，在二叉树遍历中求解，并在此基础上计算线体平衡率，通过比较得出最优线体平衡率，进而反向求解最优节拍、最优工位及其对应的组合关系。

10.如权利要求1-7任一项所述的基于线体平衡率的产线布局优化方法，其特征在于，在给定产线节拍或工位数的情况下，在二叉树遍历的所有结果中，求解与产线节拍或工位数相对应的所有组合结果，在所有组合结果中得出最优解。