[发明专利]一种焊接装配智能调度方法及系统

权利要求书

1.一种焊接装配智能调度方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、实现预置的嵌套工序编码，以确定焊接需要的加工设备信息以及缓存区容量；

S2、收集生产历史数据，提取焊接过程的生产数据以及干扰数据，拟合所述生产数据以及所述干扰数据的数据特征，据以确定数据分布函数；

S3、根据所述数据分布函数，分析所述加工设备信息以及所述缓存区容量，建立焊接过程动态数学描述模型；

S4、利用预置算法及所述嵌套工序编码，构建并实现模型求解算法系统，其中，所述预置算法包括：包括改进遗传算法、构造启发式算法及问题模型理论的下界估计方法，通过利用所述模型求解算法系统求解，据以构建数学问题模型，生成随机案例，以根据所述焊接过程动态数学描述模型，分阶段预估瓶颈下界；

S5、对比所述模型求解算法系统与所述瓶颈下界，以根据预设生产调度指标，修正所述模型求解算法系统的适用输入参数，据以得到适用参数系统；

S6、输入校验生产数据至所述适用参数系统，以求解得到焊接装配智能调度适用调度方案。

2.根据权利要求1所述的一种焊接装配智能调度方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、根据所述嵌套工序编码，确定工件及其重复次数，将其编成外层代码；

S12、确定每个工件的工序数，确定其为内层编码；

S13、根据预置加工位置，分配所述外层编码以及所述外层编码，以获取满足加工顺序约束的所述加工设备信息以及所述缓存区容量。

3.根据权利要求1所述的一种焊接装配智能调度方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31、根据所述所述加工设备信息，计算加工时间数据和扰动时间变化函数，据以建立基于所述焊接过程动态数学描述模型，以利用下述逻辑求解完工时间和平均通过时间：

f₁＝min C_max和f₂＝min P_ave

式中，f_i(i＝1，2)表示第i个调度目标，其中C_max表示生产的最大完工时间(maxcompletion time)，P_ave表示贮箱平均通过时间(average passing time)，每个贮箱的通过时间为从其零件的最早投产开始时间到该贮箱完成时间之间的跨度；

S32、根据所述生产历史数据中的加工过程，拟合随机重入的概率函数，计算重入次数的期望，并将其加入实时调度模型，以表达重入次数相关加工模型；

S33、利用下述逻辑确定决策变量约束条件：

B_aklb(t)≥max(D_akl-lb(t)，B_{a′k′l′b}(t′))

B_aklb(t+1)＝D_akl′_b(t)

式中，设第a个贮箱第k个组件的第l个工序在第b个机器上加工，B_aklb表示该工序在第t次加工过程中的加工开始时间，D_aklb表示该工序在第t次加工过程中的加工结束时间。第一个公式表示下道工序的开始时间不小于同组件的上道工序结束时间以及相同加工设备加工其他工序后的结束时间；第二个公式表示该机器存在返工操作，而返工的开始时间等于上次加工结束时间，将所述决策变量约束条件加入调度公式中供求解；

S34、根据所述生产历史数据中的生产需求，对应处理决策变量、求解目标与算法适应度。

4.根据权利要求3所述的一种焊接装配智能调度方法，其特征在于，所述步骤S32中，利用下述逻辑拟合所述随机重入的概率函数，计算所述重入次数的期望：

其中，t为重入次数。