[发明专利]一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度方法

说明书

本发明公开了一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度方法，属于智能制造领域。流程如下：在研究相关约束的基础上，以最小化线边库存成本和配送能耗为目标，建立了考虑区域责任制的数学模型，确定各个搬运设备的责任工位范围；通过对汽车装配线物料配送调度问题的特征分析，采用混合编码方式对物料配送调度问题所求解进行有效表达；基于改进多目标量子粒子群算法求解数学模型。与现有技术相比，本发明在物料配送过程中，充分考虑了装配线的区域划分，并基于动态周期间隔进行物料配送，有效减少搬运设备间的路径冲突、快速响应物料需求，并达到降低配送能耗和线边库存成本的目的，从而提高汽车装配线物料配送系统的运作效率。

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，尤其是涉及一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度方法。

背景技术

目前，汽车制造的主流生产模式已从过去的大批量生产逐渐过渡到当今的大规模定制。为了满足顾客日益增长的个性化需求，汽车制造企业引入混流装配线来应对产品的快速升级。混流装配模式中涉及到的零部件种类繁多、数量庞大，这在对零件管理造成巨大压力的同时也对与汽车装配过程密切相关的物料配送活动提出更高的要求，如何优化物料配送调度对制造业降本增效具有重要意义。

基于精益思想的准时化生产模式要求零件能被准确、准时地送到指定地点，否则会造成生产停滞或库存积压等风险，协调装配线生产计划与物料配送过程是提升生产效率的基础与重要保证。此外，随着能源价格不断攀升、环境问题日益突出，节能调度在制造业中受到广泛关注。

现有的汽车装配线物料配送调度方法大多着眼于定期或定量检查策略，很少有考虑到配送系统的规范运作和降低生产浪费，因此，需要一个新的物料配送调度方法进行综合决策，确定配送系统的责任划分，使得配送设备能够在各自的责任区域内规范运作，最大限度地减少路径冲突和距离浪费，同时基于动态配送周期灵活响应物料配送需求，从而降低装配线物料配送系统的线边库存成本和配送能耗。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提出了一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度方法，充分考虑了装配线的区域划分，并基于动态周期间隔进行物料配送，有效减少搬运设备间的路径冲突、快速响应物料需求，达到降低配送能耗和线边库存成本的目的，提高了汽车装配线物料配送系统的运作效率。

本发明的技术方案如下：

一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度方法，包括如下步骤：

S1、采集汽车装配线的基础数据和生产计划信息，包括但不限于：装配线工位数量、生产计划期内的周期数量、物料超市到装配工位的距离、各个工位在不同生产周期的物料需求数量和重量；

S2、建立电动配送小车的信息模型，包括：电动配送小车的最大装载容量和装载重量、电动配送小车的配送状态、电动配送小车的耗电率；

S3、建立考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度的目标函数；

S4、确定调度过程的约束条件；

S5、采用混合编码机制表示调度问题的解；

S6、采用基于改进多目标量子粒子群算法求解所述目标函数，确定最优的物料配送调度策略，包括装配线上工位责任区域的划分、电动配送小车物料配送动态周期的确定及相应的物料装载计划，经过迭代计算，将满足停止条件的求解结果作为最终的调度方案。

进一步的，步骤3所述目标函数是以最小化线边库存成本和配送能耗为目标建立的，表达式如下：

Minimise f＝{f₁,f₂} (1)

其中：