[发明专利]一种适应设备动态配置的生产线系统及其工艺排序方法

权利要求书

1.一种适应设备动态配置的生产线系统，其特征在于，该系统包含中央处理器（1），分别与所述的中央处理器（1）电路连接的零件工艺安排存储器（2）和系统存储器（3），以及若干与所述的中央处理器（1）电路连接的加工设备（4）。

2.如权利要求1所述的适应设备动态配置的生产线系统，其特征在于，各个所述的加工设备（4）上都设有显示设备（5）。

3.一种适应设备动态配置的生产线系统的工艺排序方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤1 中央处理器（1）选取寻优方法的初始种群；

步骤2 中央处理器（1）计算初始种群中各个染色体的适应度值，排列并保留一定数量适应度值高的染色体作为子代种群，适应度值的计算公式如下：

其中，表示不同的目标优化权重，可取0～1之间的任何值， f1为总费用CO，f2为加工精度MP，f3为适应度值，是f2与f1的加权平均；

步骤3 中央处理器（1）对种群中各个染色体进行优化；

步骤4 中央处理器（1）判断子代数是否达到预先设定的迭代数，若是，则跳转到步骤5，若否则跳转到步骤2；

步骤5 中央处理器（1）选取子代种群的染色体中适应度值最大的最优个体，获得最优工艺排序和设备配置协同优化方法；

步骤6中央处理器（1）将最优工艺排序和设备配置协同优化方法储存至零件工艺安排存储器（2），并传输至显示设备（5）；

步骤7 根据最优工艺排序和设备配置协同优化方法对生产线上的各加工设备（4）进行设定操作。

4.如权利要求3所述的适应设备动态配置的生产线系统的工艺排序方法，其特征在于，所述的步骤1包含以下步骤：

步骤1.1 根据零件加工工艺做出零件的OP图；

步骤1.2 随机排列生产线上设备的可能配置及其能实现的工艺步骤；

步骤1.3 剔除不符合OP图的工艺排列，获得寻优方法的初始种群；

步骤1.4 中央处理器（1）读取OP图、加工时间、加工费用、加工精度以及初始种群，并存储在零件工艺安排存储器（2）中，并读取生产线的基本信息存储至系统存储器（3）；

步骤1.5 中央处理器（1）设定寻优方法的迭代数。

5.如权利要求3所述的适应设备动态配置的生产线系统的工艺排序方法，其特征在于，所述的步骤1中所述的寻优方法采用遗传方法，其优化方法采用变异和交叉。

6.如权利要求3所述的适应设备动态配置的生产线系统的工艺排序方法，其特征在于，所述的步骤2中总费用CO的计算公式如下：

其中，CO为总费用，CR表示设备转变构型所产生的费用，CP为零件在设备各种不同构型下的生产费用。

7.如权利要求6所述的适应设备动态配置的生产线系统的工艺排序方法，其特征在于，所述的设备转变构型所产生的费用CR的计算公式如下：

其中，m代表了串行生产线的设备数量，j代表设备可能的构型，是配置选择变量，当设备m的配置j被选中，则=1，否则为0，

是设备转换构型的费用，由设备生产厂商给出。

8.如权利要求3所述的适应设备动态配置的生产线系统的工艺排序方法，其特征在于，所述的步骤2中加工精度MP的计算公式如下：

式中， 代表了设备m在配置j下的加工精度值，当=0 表示加工精度高，=1表示加工精度低， 表示精度的单位值。

9.如权利要求5所述的适应设备动态配置的生产线系统的工艺排序方法，其特征在于，所述的步骤3还包含以下步骤：

步骤3.1 中央处理器（1）任意选择初始种群中的染色体个体进行单点交叉，产生子代种群；

步骤3.2 中央处理器（1）对子代种群中的染色体个体进行变异操作；

步骤3.3中央处理器（1）检查经过交叉和变异后的染色体个体是否符合OP图的有向工艺步骤，若是，则保留该染色体，并跳转到步骤4，若否，则剔除该染色体，并跳转到步骤4。