[发明专利]一种基于时间和成本的装配线平衡方法及系统

权利要求书

1.一种基于时间和成本的装配线平衡方法，其特征在于，所述方法包括：

设计生产线，确定各个生产任务的优先关系及各个生产任务的加工时间和加工成本的范围，并绘制加工时间-加工成本的生产任务前序关系图；

基于所述生产任务前序关系图建立生产线的平衡模型；

设置所述生产线的优化目标函数为最小化加工空闲时间及最小化加工成本；

基于天牛须算法利用所述优化目标函数对所述生产线的装配平衡进行最优计算，获得生产线装配平衡的最优解。

2.根据权利要求1所述的装配线平衡方法，其特征在于，所述确定各个生产任务的优先关系，包括：

所述生产线具有n个有优先关系的生产任务，每个生产任务均具有允许的加工时间范围的最时间大值和最小时间值及加工成本范围的最大成本值和最小成本值；

基于每个生产任务的允许的加工时间范围的最时间大值和最小时间值及加工成本范围的最大成本值和最小成本值确定各个生产任务的优先关系。

3.根据权利要求1所述的装配线平衡方法，其特征在于，所述基于所述生产任务前序关系图建立生产线的平衡模型，包括：

基于所述生产任务前序关系图获得第i个生产任务的加工时间和加工成本，并构建加工时间和加工成本的范围；

获得所述第i个生产任务要被分配到唯一的工位k上的表示如下：

所述工位k上的所有任务不得超过节拍时间CT表示为：

每个生产任务之间的前序关系约束为：

第i个生产任务的加工时间与加工成本关系函数表示为：

t_i＝f_i(c_i)，i＝1，2，…，n；

其中，q_ik表示决策量，q_ik＝{0，1}，q_ik＝1表示第i个生产任务被分配到工位k上，否则为0；第i个生产任务为第j个生产任务的前序任务，即需早于第j个任务分配；f_i(c_i)表示第i个生产任务的加工时间t_i和加工成本c_i的关系函数；P表示生产任务前序关系集合。

4.根据权利要求3所述的装配线平衡方法，其特征在于，所述构建加工时间和加工成本的范围如下：

t_i，min≤t_i≤t_i，max，i＝1，2，…，n；

c_i，min≤c_i≤c_i，max，i＝1，2，…，n；

其中，i表示第i个生产任务；t_i表示第i个生产任务的加工时间；c_i表示第i个生产任务的加工成本；t_i，min表示第i个生产任务的最小加工时间；t_i，max表示第i个生产任务的最大加工时间；c_i，min表示第i个生产任务的最小加工成本；c_i，max表示第i个生产任务的最大加工成本。

5.根据权利要求1所述的装配线平衡方法，其特征在于，所述设置所述生产线的优化目标函数为最小化加工空闲时间及最小化加工成本，包括：

设置最小化各工位加工空闲时间的第一目标函数和最小化任务总加工成本的第二目标函数；

将所述第一目标函数和所述第二目标函数联立，形成生产线的优化目标函数。