[发明专利]一种真空断路器装配生产线的建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术和先进制造技术领域，具体涉及真空断路器装配生产线的建模方法。

技术背景

根据相关数据统计，在工业化发达的国家，在工业装配生产中也要有5%～10%的生产时间是浪费在平衡延迟上的。这是由于作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上和事实上都不可能完全相等，各工序间的不平衡现象造成的。

真空断路器的装配生产线主要由驱动装置，涨紧装置、线体、电气控制等部分组成。该生产线结构新颖，主要体现在以下几个方面：

1)高效率的三倍链输送，三倍差速链在铝合金型导轨上运行，带动工装板在链条上增速运行，工装板的运行速度可以达到链运行速度的三倍。

2)生产线输送方式为牵制自由式，即左右道工序之间进行相互牵制，完成工序时间不受传动限制，工序完成后由操作者踩动脚踏阀控，控制气动阻挡器放工装板运行，进入下一道工序。在某些特殊工位设用能动作360度旋转工作台，操作者对任意方位进行装配或调试。

3)生产线线体由特殊的铝合金型材，三倍差速链。型材盖板，中间盖板、行架、挂条、走线槽、连接管、调节丝杠与垫座、气管等组合装配而成。线体工作面高度可以由调节丝杠适当调整，使线体工作面保持在同一平面内。

4)工装板经过一定距离的运动后，到达转弯处，由顶升气缸到位后，用坦克链将工装板送至对边，工装板到达对边。

5)气动阻挡器使工装板停止在生产线的一定位置处，操作者完成一定的工序后，再踩动足踏换向阀放工装板运行。气动阻挡器主要由固定架、阻挡气缸、软管、脚踏阀等组成。

6)驱动装置由电动机，减速器、皮带轮、三角胶带，链轮套筒滚子链、传动轴，带座轴承、机架、盖板等组成，电动机通过三角胶带传动带动减速器，再经过链传动减速后，到达传动轴，获得所需的转速。

7)涨紧装置由方链轮、涨紧部分、机尾架，盖板等组成。输送链在运行一段时间后，由于磨损，会造成伸长现象，这是调整涨紧螺杆，使输送链保持松紧适中状态。

但是，真空断路器的市场需求量不断增长，该生产线仍存在以下问题：1）生产线达不到生产量要求：说明生产线存在瓶颈，需要对生产线进行瓶颈分析，找到制约生产线瓶颈的工位。2）生产线存在工位空闲时间：说明生产线不平衡，需要对生产线的平衡进行分析改进，达到工位空闲时间最少。

发明内容

针对上述现有技术的问题，本发明要解决的技术问题是提供一种优化生产线仿真模型的方法，提高真空断路器的转配效率，进而完成对生产线的优化，最终达到提高生产效率和生产线的生产水平。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种真空断路器装配生产线的建模方法，包括以下步骤：1）收集数据：收集生产线建模与仿真需要的相关数据，如生产工艺、生产设备、搬运设备、设施布置和装配时间等数据；2）模型抽象：将与生产线效率不相关的部分去掉，与生产线效率相关较小的部分简化，与生产率相关的环节尽可能保持真实系统的状态；3）仿真建模：在仿真软件的基础上，把生产线系统转化为计算机能够识别和处理的模型；4）模型检验：检验仿真模型本身的建模逻辑和参数输入，以及检查仿真模型与实际系统的匹配；5）运行仿真：在仿真软件上建立好仿真模型后，从不同的角度利用仿真工具进行仿真；6）结果分析：把从不同角度得到的生产线数据进行整合分析，评价整条生产线，并把仿真和评价结果输出；7）仿真应用：把仿真和评价数据作为生产线改进的参考，并将符合目标的仿真和评价数据应用到仿真系统中，指导实际生产线系统的运作。

作为优选方案，所述步骤1）中收集的数据为直接来自于目标仿真对象和生产环境的数据。

作为优选方案，所述步骤2）中模型抽象为将实际问题转化为计算机能够直接读取的数据。

作为优选方案，所述步骤7）的生产线仿真过程中采用遗传算法，直接对结构对象进行操作，使得不存在求导和函数连续性的限定、具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力。

作为优选方案，所述步骤7）的生产线仿真过程中采用概率化的寻优方法，使得仿真能够自动获取和指导优化的搜索空间，自适应的调整搜索方向，不需要确定的规则。

采用本发明真空断路器装配生产线的建模方法的应用可显著的提高真空断路器装配生产线的生产能力，有效的规划各个工位的时间分配，充分发挥每个工人、工位的最大潜能，减少时间和人员的浪费。

附图说明

图1是本发明真空断路器装配生产线的建模方法流程图

图2是真空断路器装配步骤表

图3是真空断路器装配优先图