一种装配单元的装调逻辑构建方法、装置及设备与流程

本发明涉及单元生产制造，特别涉及一种装配单元的装调逻辑构建方法、装置及设备。

背景技术：

1、随着市场需求瞬息万变、产品种类层出不穷、产品批量越来越小、产品生命周期不断缩短，传统的大批量生产模式已经无法适应当前的市场竞争，多品种变批量、面向订单的大规模定制生产模式越来越成为制造业发展的主流。单元制造系统是一种兼顾了刚性生产系统的高效率和柔性生产系统的高柔性的一种先进生产模式。通过各生产单元内制造资源的重构演进，能良好的适应多品种变批量的生产环境。

2、在面向导引头装调的企业车间生产中，由于导引头产品具有型号多、变批量等特点，不同的加工工序需要采用不同的设备进行装调，造成不同类型的产品要在不同种类设备间反复搬运，这大大增加了装调成本与装调时间。传统单元制造系统针对新类型产品，场地规划、布局设备需要随着变化，装配单元的装调逻辑的构建难度较大，给车间生产调度人员的工作带来了较高的压力。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种装配单元的装调逻辑构建方法、装置及设备，用以解决现有技术中针对新类型产品，装配单元的装调逻辑的构建难度较大的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、一种装配单元的装调逻辑构建方法，包括：

4、根据待加工工件的数量、所述待加工工件的加工工序数、加工所述待加工工件的设备的种类和数量以及用于容置所述设备的装配单元的数量，获取第一编码序列；

5、将所述第一编码序列输入非支配排序遗传算法nsga-ii进行计算，得到所述装配单元的装调逻辑；

6、其中，所述装调逻辑包括所述待加工工件及其加工工序与所述设备的对应关系、所述设备的种类和数量与所述装配单元的对应关系。

7、进一步地，所述第一编码序列，包括：

8、和所述待加工工件及其加工工序与所述设备的对应关系相关的第一编码矩阵；以及

9、和所述设备种类及数量与所述装配单元的对应关系相关的第二编码矩阵。

10、进一步地，所述第一编码矩阵的行数由所述待加工工件的数量确定，所述第一编码矩阵的列数由所述待加工工件中最长的加工工序数确定。

11、进一步地，所述第二编码矩阵的行数由所述装配单元的数量确定，所述第二编码矩阵的列数由所述设备的种类数确定。

12、进一步地，所述将所述第一编码序列输入非支配排序遗传算法nsga-ii进行计算，得到所述装配单元的装调逻辑，包括：

13、将所述第一编码序列作为染色体进行初始化，得到第二编码序列；

14、将所述第二编码序列作为父代种群，采用自适应遗传算子对所述父代种群进行计算，得到子代种群；

15、将所述父代种群和所述子代种群合并，得到第一种群；

16、对所述第一种群进行帕累托非支配排序，得到帕累托前沿作为第二种群；

17、根据精英保留策略对所述第二种群进行处理，得到第三种群；

18、在当前的迭代次数大于预设次数时，解析所述第三种群，得到所述装配单元的装调逻辑。

19、进一步地，所述采用自适应遗传算子对所述父代种群进行计算，包括：

20、采用自适应算子计算所述父代种群的交叉概率和变异概率；

21、所述交叉概率的自适应算子为：

22、所述变异概率的自适应算子为：

23、其中，pc表示交叉概率，maxpc表示最大的交叉概率，minpc表示最小的交叉概率，pm表示变异概率，maxpm表示最大的变异概率，minpm表示最小的变异概率，gen表示总的迭代次数，i表示当前迭代次数；

24、在所述父代种群的交叉概率满足第一预设条件的情况下，对所述父代种群进行交叉操作，在所述父代种群的变异概率满足第二预设条件的情况下，对所述父代种群进行变异操作。

25、进一步地，所述根据精英保留策略对所述第二种群进行处理，得到第三种群，包括：

26、计算所述第二种群中每一层的帕累托前沿精英解的第一数量；

27、计算所述第二种群中每个个体的拥挤度；

28、根据所述第一数量和所述拥挤度，确定第三种群；

29、其中，所述第三种群的个体数量为所述第二种群个体数量的一半。

30、本发明实施例还提供了一种装配单元的装调逻辑构建装置，包括：

31、获取模块，用于根据待加工工件的数量、所述待加工工件的加工工序数、加工所述待加工工件的设备的种类和数量以及用于容置所述设备的装配单元的数量，获取第一编码序列；

32、计算模块，用于将所述第一编码序列输入非支配排序遗传算法nsga-ii进行计算，得到所述装配单元的装调逻辑；

33、其中，所述装调逻辑包括所述待加工工件及其加工工序与所述设备的对应关系、所述设备的种类和数量与所述装配单元的对应关系。

34、进一步地，所述计算模块，包括：

35、初始化单元，用于将所述第一编码序列作为染色体进行初始化，得到第二编码序列；

36、计算单元，用于将所述第二编码序列作为父代种群，采用自适应遗传算子对所述父代种群进行计算，得到子代种群；

37、合并单元，用于将所述父代种群和所述子代种群合并，得到第一种群；

38、排序单元，用于对所述第一种群进行帕累托非支配排序，得到帕累托前沿作为第二种群；

39、处理单元，用于根据精英保留策略对所述第二种群进行处理，得到第三种群；

40、解析单元，用于在当前的迭代次数大于预设次数时，解析所述第三种群，得到所述装配单元的装调逻辑。

41、本发明实施例还提供了一种装配单元的装调逻辑构建设备，包括：收发器、处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令；其特征在于，所述处理器执行所述程序或指令时实现如上所述的装配单元的装调逻辑构建方法的步骤。

42、本发明实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的装配单元的装调逻辑构建方法的步骤。

43、本发明的有益效果是：

44、本发明实施例的装配单元的装调逻辑构建方法，通过将根据待加工工件的数量、所述待加工工件的加工工序数、加工所述待加工工件的设备的种类和数量以及用于容置所述设备的装配单元的数量得到的第一编码序列，采用非支配排序遗传算法nsga-ii进行计算，得到装配单元的装调逻辑。本发明的方案能够为调度人员在进行工序调度安排构建逻辑单元前提供指导，降低装调时间和装调成本，提高装配单元装调逻辑的构建速度，提高生产效率。

技术特征：

1.一种装配单元的装调逻辑构建方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装配单元的装调逻辑构建方法，其特征在于，所述第一编码序列，包括：

3.根据权利要求2所述的装配单元的装调逻辑构建方法，其特征在于，所述第一编码矩阵的行数由所述待加工工件的数量确定，所述第一编码矩阵的列数由所述待加工工件中最长的加工工序数确定。

4.根据权利要求2所述的装配单元的装调逻辑构建方法，其特征在于，所述第二编码矩阵的行数由所述装配单元的数量确定，所述第二编码矩阵的列数由所述设备的种类数确定。

5.根据权利要求1所述的装配单元的装调逻辑构建方法，其特征在于，所述将所述第一编码序列输入非支配排序遗传算法nsga-ii进行计算，得到所述装配单元的装调逻辑，包括：

6.根据权利要求5所述的装配单元的装调逻辑构建方法，其特征在于，所述采用自适应遗传算子对所述父代种群进行计算，包括：

7.根据权利要求5所述的装配单元的装调逻辑构建方法，其特征在于，所述根据精英保留策略对所述第二种群进行处理，得到第三种群，包括：

8.一种装配单元的装调逻辑构建装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的装配单元的装调逻辑构建装置，其特征在于，所述计算模块，包括：

10.一种装配单元的装调逻辑构建设备，其特征在于，包括：收发器、处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令；其特征在于，所述处理器执行所述程序或指令时实现如权利要求1至7中任一项所述的装配单元的装调逻辑构建方法的步骤。

11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的装配单元的装调逻辑构建方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种装配单元的装调逻辑构建方法、装置及设备，涉及单元生产制造技术领域。该方法包括：根据待加工工件的数量、所述待加工工件的加工工序数、加工所述待加工工件的设备的种类和数量以及用于容置所述设备的装配单元的数量，获取第一编码序列；将所述第一编码序列输入非支配排序遗传算法NSGA‑II进行计算，得到所述装配单元的装调逻辑；其中，所述装调逻辑包括所述待加工工件及其加工工序与所述设备的对应关系、所述设备的种类和数量与所述装配单元的对应关系。本发明的方案能够为调度人员在进行工序调度安排构建逻辑单元前提供指导，降低装调时间和装调成本，提高装配单元装调逻辑的构建速度，提高生产效率。

技术研发人员：王爱民,沈鑫一,卢治兵,王喆
受保护的技术使用者：北京颖捷科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11