专利名称：一种高压开关产品装配过程优化方法
技术领域：
本发明涉及一种高压开关产品装配过程优化方法，属于信息技术和先进制造技术领域。
背景技术：
物流成本在制造企业总成本中占有较大比重，尤其对于汽车、高压开关等行业，减少物流成本已成为企业的重要利润来源。合理优化产品装配过程对降低物流成本、增加企业利润具有至关重要作用，也成为各大型制造企业关注的焦点。为了提高企业的市场竞争力，很多国际大型制造型企业已经开始致力于有关生产装配过程优化的研究。采用建立数学模型以及利用计算机编程求解的方法来解决生产装配过程优化问题是一种重要的研究方向。人们在这方面进行了一些的研究，目前已申请的有关生产调 度方法，如200810228928号专利《一种炼钢连铸生产在线多模式时间优化调度方法》提出一种以炼钢行业生产规则和订单合同交货期为约束条件的基于在线多模式动态调度方法，该方法在不借助数学规划的情况下充分利用了生产规则，具有一定的调度实用性。201110072350. 5号专利《基于时间约束的机械加工生产过程优化调度方法》提出一种适用于机械加工生产过程的优化调度方法，该方法建立了机械加工生产过程系统模型并对该模型进行求解，得到了一般的机械加工生产过程的优化方案，减少了机械加工生产过程中的生产成本。但以上研究成果中，并未发现有关减少装配过程中生产成本总和的问题。据规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配，机械装配是机械制造中最后决定机械产品质量的重要工艺过程。即使是全部合格的零件，如果装配不当，往往也不能形成质量合格的产品。简单的产品可由零件直接装配而成，复杂的产品则须先将若干零件装配成部件，称为部件装配；然后将若干部件和另外一些零件装配成完整的产品，称为总装配。产品装配完成后需要进行各种检验和试验，以保证其装配质量和使用性能；有些重要的部件装配完成后还要进行测试。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压开关产品装配过程的优化方法，以解决目前高压开关产品装配过程中存在的调度问题所导致的装配效率低，成本高的问题。本发明为解决上述技术问题而提供一种高压开关产品装配过程的优化方法，该优化方法的步骤如下I).将高压开关产品装配过程设定在一个矩形车间内完成，根据实际高压产品装配过程确定各个装配区域和存放区域的的大小以及装配过程的工艺参数，并限定加工完成所述批次的总加工时间；2).根据步骤I)中给出的限定条件建立高压开关产品装配过程优化的数学模型；3).采用启发式算法求解出所建立的高压开关产品装配过程优化数学模型，得到高压开关产品装配过程中所有区域的位置，
4).根据所建立的高压开关产品装配过程优化数学模型的求解结果，采用仿真软件模拟所述批次高压开关产品的装配过程；5).根据仿真软件模拟结果制定高压开关产品装配厂房优化布局图、运输方式安排表和装配区域作业图，完成高压开关产品装配过程中的优化。所述步骤I)中的装配工艺参数包括装配过程工作区域的形状、存放的零部件类型、装配区域之间零部件运送方式、运送速度和运送成本。所述的步骤2)中建立的装配过程优化数学模型为目标函数
权利要求
1.一种高压开关产品装配过程优化方法，其特征在于该优化方法的步骤如下O.将高压开关产品装配过程设定在一个矩形车间内完成，根据实际高压产品装配过程确定各个装配区域和存放区域的的大小以及装配过程的工艺参数，并限定加工完成所述批次的总加工时间；2).根据步骤I)中给出的限定条件建立高压开关产品装配过程优化的数学模型；3).采用启发式算法求解出所建立的高压开关产品装配过程优化数学模型，得到高压开关产品装配过程中所有区域的位置和装配过程中每种零部件的优化运输方式；4).根据所建立的高压开关产品装配过程优化数学模型的求解结果，采用仿真软件模拟所述批次高压开关产品的装配过程；5).根据仿真软件模拟结果制定高压开关产品装配厂房优化布局图、运输方式安排表和装配区域作业图，完成高压开关产品装配过程中的优化。
2.根据权利要求I所述的高压开关产品装配过程优化方法，其特征在于所述步骤I)中的装配工艺参数包括装配过程工作区域的形状、存放的零部件类型、装配区域之间零部件运送方式、运送速度和运送成本。
3.根据权利要求2所述的高压开关产品装配过程优化方法，其特征在于所述的步骤2)中建立的装配过程优化数学模型为
4.根据权利要求3所述的高压开关产品装配过程优化方法，其特征在于所述的步骤3)中采用启发式算法求解装配过程优化数学模型的步骤如下a.初始化，确定不可移动区域的位置；b.求解如下模型目标函数为Yd Yi +V9 ;hS BJVjiS BWc.对于每一个区域j^ S-BW，求解Costl = MinY4 Yd X ( ,, + v(f )x CSMh x TIMEShk ；fK.M k> J1 iK.S BlVd.得到Σ的值以及所有NCCj，j e S-BW的值；,"S BWJe.若Σ減— +Σ WTl+m_-mWT!Ml·:.转到步骤g，否则转到f;j< s mtη λ- mrf.对应, ;Mr冲的j，求解涨*对中的i，将CSMThij全部替换为，根据新的CSMThu的值，修改Σ Cmtm Σ 的值，返回步骤hi,MJJ: ^ 洲·BWg.得到目标函数值，即Σ 的值就是得到的优化解对应的目标函数值。j€S-SW
5.根据权利要求4所述的高压开关产品装配过程优化方法，其特征在于所述步骤4)是采用Arean仿真软件动态模拟高压开关产品装配过程。
6.根据权利要求5所述的高压开关产品装配过程优化方法，其特征在于所述步骤5)中高压开关产品装配过程中的优化包括根据得到的高压开关装配厂房的优化布局图改进装配厂房的布局，将运输方式安排表和装配区域作业票发放给对应操作加工的工作人员，工作人员根据该运输方式安排表和装配区域作业票进行对应的零部件运输和产品装配操作。
全文摘要
本发明涉及一种高压开关产品装配过程优化方法，属于信息技术和先进制造技术领域。本发明针对目前高压开关产品装配过程中存在的调度问题，基于时间约束建立了一种0-1混合整数规划模型，并采用启发式算法对模型进行求解得到了优化可行解，得到了优化的调度方案，通过改变高压开关产品装配厂房的布局，产品装配过程中各零部件运输方式，以及各装配区域的起始装配时间，从而在保证生产任务要求的前提下，最大程度减少生产成本。
文档编号G06F17/50GK102930073SQ20121035075
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者吴瀛峰, 彭凤, 钟建英, 李宏楼, 刘政, 王大伟 申请人:河南平高电气股份有限公司, 平高集团有限公司, 国家电网公司