[发明专利]一种考虑人机协同的拆卸线平衡优化方法、装置和设备

说明书

本申请公开了一种考虑人机协同的拆卸线平衡优化方法、装置和设备，所述方法包括：获取拆卸任务信息，根据拆卸任务信息确定拆卸任务参数；获取拆卸线生产资源信息；建立人机协同拆卸线平衡优化模型，并根据拆卸任务参数和拆卸线生产资源信息确定人机协同拆卸线平衡优化模型的约束条件和目标函数；计算目标函数在约束条件下的最优解，根据最优解得到拆卸任务的人机协同拆卸平衡最优方案。本发明建立了满足人机协同拆卸生产模式的数学模型，根据拆卸需求对目标函数进行求解，得到人机协同拆卸线平衡的最优方案，弥补了现有技术中无法对人机协同拆卸线生产模式的最优方案进行制定的技术空白，为大规模人机协同技术的工程应用提供理论基础。

技术领域

本发明涉及拆卸线平衡技术领域，具体涉及考虑人机协同的拆卸线平衡优化方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

随着工业机器人和自动化技术的发展，拆卸过程中的拆卸形式逐渐从传统的手工拆卸向机器人拆卸转变。相比于采用手工拆卸的人类，工业机器人可以完成更高负载和更高风险的拆卸任务，具有更高的拆卸效率和稳定性，但是对不同组件结构的报废产品缺乏灵活性。这种情况下，人机协同拆卸的优点十分明显，人机协同拆卸结合了工业机器人拆卸和人工拆卸的优势，相比于单独的人工拆卸和机器人拆卸具有更高的灵活性和拆卸效率。

人机协同制造在国内外已有很多相关的研究，但是与人机协同拆卸及人机协同拆卸线相关的研究却不多。人机协同拆卸和人机协同拆卸线平衡问题的研究目的是在考虑人机协作安全的同时，保证人机协同拆卸线的正常运行，并且尽可能降低拆卸成本、提升拆卸线的经济效益，给出拆卸线的设计方案及拆卸任务的优化分配方案，促进再制造和智能制造的升级和发展。

因此，需要提供一种考虑人机协同的拆卸线平衡的优化方法，建立满足人机协同拆卸工作的数学模型，并能够根据不同拆卸任务的拆卸需求得到人机协同拆卸线平衡的最优方案，为将来大规模人机紧密协同技术的工程应用提供理论基础。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种考虑人机协同的拆卸线平衡的优化方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，用以解决现有技术中没有建立合适的人机协同拆卸工作的数学模型，无法快速制定人机协同的拆卸线平衡方案的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种考虑人机协同的拆卸线平衡优化方法，包括：

获取拆卸任务信息，根据所述拆卸任务信息确定拆卸任务参数；

获取拆卸线生产资源信息；

建立人机协同拆卸线平衡优化模型，并根据所述拆卸任务参数和拆卸线生产资源信息确定所述人机协同拆卸线平衡优化模型的约束条件和目标函数；

计算所述目标函数在所述约束条件下的最优解，根据所述最优解得到所述拆卸任务的人机协同拆卸平衡最优方案。

进一步的，所述拆卸任务参数包括：拆卸任务的顺序关系、拆卸任务的数量和工作站数量需求。

进一步的，所述拆卸线生产资源信息包括：拆卸线工作站供应数量、拆卸工人数量、拆卸机器人数量、不同拆卸方式的拆卸时间成本信息、不同拆卸方式的费用成本信息以及不同拆卸方式的拆卸灵活性；

其中，不同拆卸方式包括人工单独拆卸、机器人单独拆卸方式和人机协同拆卸。

进一步的，所述人机协同拆卸线平衡优化模型包括节拍时间模型和生产费用成本模型；

所述节拍时间模型，用于根据所述拆卸任务信息和所述不同拆卸方式的时间成本信息，确定所述拆卸任务的节拍时间；

所述生产费用成本模型，用于根据所述拆卸任务信息、不同拆卸方式的费用成本信息和不同拆卸方式的拆卸灵活性，确定所述拆卸任务的节的生产费用。

进一步的，所述目标函数包括最小化节拍时间和最小化生产费用。