一种车间布局优化方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种车间布局优化方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法综合考虑车间生产计划、产品加工路线和不同工位的生产能力，以车间总物流距离最短为目标构建车间布局优化函数，基于生产实际情况建立模型，实现对堆位的合理设置，切实的提高生产效率、降低物流强度、减少工序间停工带料时间，促进船舶企业的数字化生产管理水平的提供，提升船舶企业的生产能力。的生产能力。的生产能力。

【技术实现步骤摘要】
一种车间布局优化方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及复杂产品总装企业车间布局优化领域，尤其涉及一种车间布局优化方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]工序是生产过程的次序，工位是为了完成工序采用的工装位置，堆位是车间生产工序之间的缓冲地带。由于车间生产计划不同、产品各工位对应的工位能力不同，就有可能出现后一个工位无法完成前一个工位完成的产品数量，所以需要设置堆位来暂存在制品。我国船舶制造业一直存在重生产、轻流通的问题，在设置堆位时，没有从车间的实际生产情况出发，导致车间内物流运转路径过长。由于物流运转路径规划的不合理，会造成车间的生产效率低下，生产成本增加。
[0003]可见，堆位的设置需要从车间的实际生产情况出发，综合考虑车间长期生产计划、产品加工路线以及不同工位的生产能力。只有合理的设置堆位才能有效减少车间运转物流路径，而在车间中如何合理地设置堆位，是本申请要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种车间布局优化方法、装置、电子设备及存储介质，实现了对堆位的合理设置，减少车间运转物流路径，降低生产成本。
[0005]为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供了一种车间布局优化方法，包括：
[0007]基于车间平面布局、车间生产计划、产品加工路线、产品工位能力及车间尺寸，以车间内总物流路径最短为优化目标构建目标函数，并确定所述目标函数的约束条件；
[0008]将各个工位的工位坐标作为所述目标函数的输入，在所述约束条件下，对所述目标函数进行求解得到所述车间内总物流路径最短的堆位设置坐标，其中，所述各个工位的工位坐标根据车间平面布局得到。
[0009]根据本申请第一方面的一种能够实现的方式，在将所述各个工位的工位坐标作为所述目标函数的输入之前，还包括：
[0010]构建堆位设置的数学模型；
[0011]根据车间生产计划、产品加工路线及产品工位能力，对所述堆位设置的数学模型进行求解；
[0012]根据所述求解的情况确定所述车间内各前后工位之间是否需要设置堆位。
[0013]根据本申请第一方面的一种能够实现的方式，所述堆位设置的数学模型为：
[0014][0015]根据本申请第一方面的一种能够实现的方式，第r个工位和第r+1个工位之间需要设定堆位i，则所述目标函数的数学模型为：
[0016]F min
＝E+T
‑
B+P+Q；
[0017][0018][0019][0020][0021][0022]根据本申请第一方面的一种能够实现的方式，将所述目标函数的约束条件设为堆位的设置不能超出车间和各工位的尺寸范围，对应的函数表达为：
[0023][0024]根据本申请第一方面的一种能够实现的方式，将各个工位的工位坐标作为所述目标函数的输入，在所述约束条件下，利用Levy飞行的灰狼寻优算法对所述目标函数进行求解得到所述车间内总物流路径最短的堆位设置坐标。
[0025]第二方面，本申请提供了一种车间布局优化装置，包括：
[0026]目标函数构建模块，用于基于车间平面布局、车间生产计划、产品加工路线、产品工位能力及车间尺寸,以车间总物流路径最短为优化目标构建目标函数，并确定所述目标函数的约束条件；
[0027]求解模块，用于将各个工位的工位坐标作为所述目标函数的输入，在所述约束条件下，对所述目标函数进行求解得到所述车间内总物流路径最短的堆位设置坐标。
[0028]第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现执行上述任一项实施例的一种车间布局优化方法。
[0029]第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至6中任意一项所述的车间布局优化方法。
[0030]相比于现有技术，本申请提供了一种车间布局优化方法、装置、电子设备及存储介质，综合考虑车间生产计划、产品加工路线和不同工位的生产能力，基于生产实际情况建立模型，实现对堆位的合理设置，减少车间运转物流路径，降低生产成本，促进船舶企业的数字化生产管理水平的提供，提升船舶企业的生产能力。
附图说明
[0031]图1为本申请所述一种车间布局优化方法较优选实施例的流程图；
[0032]图2为本申请所述一种车间布局优化方法较优选实施例中基于Levy飞行的灰狼寻优算法的算法流程图；
[0033]图3为本申请所述一种车间布局优化装置较优选实施例的结构框图。
具体实施方式
[0034]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]工序是生产过程的次序，工位是为了完成工序采用的工装位置，堆位是车间生产工序之间的缓冲地带。由于车间生产计划不同、产品各工位对应的工位能力不同，就有可能出现后一个工位无法完成前一个工位完成的产品数量，所以需要设置堆位来暂存在制品。我国船舶制造业一直存在重生产、轻流通的问题，在设置堆位时，没有从车间的实际生产情况出发，导致车间内物流运转路径过长。由于物流运转路径规划的不合理，会造成车间的生产效率低下，生产成本增加。
[0036]可见，堆位的设置需要从车间的实际生产情况出发，综合考虑车间长期生产计划、产品加工路线以及不同工位的生产能力。只有合理的设置堆位才能有效减少车间运转物流路径，而在车间中如何合理地设置堆位，是本申请要解决的问题。
[0037]为了解决上述问题，本申请采用如下技术方案：
[0038]图1所示为本申请提供的一种车间布局优化方法的一个优选实施例的流程示意图。
[0039]如图1所示，所述方法包括：
[0040]S1、基于车间平面布局、车间生产计划、产品加工路线、产品工位能力及车间尺寸,以车间内总物流路径最短为优化目标构建目标函数，并确定所述目标函数的约束条件；
[0041]S2、将各个工位的工位坐标作为所述目标函数的输入，在所述约束条件下，对所述目标函数进行求解得到所述车间内总物流路径最短的堆位设置坐标，其中，所述各个工位的工位坐标根据车间平面布局得到。
[0042]其中，生产计划是企业对生产任务做出统筹安排，具体拟定生产产品的品种、数量、质量和进度的计划，该厂的生产活动都会以生产计划的形式下达到各生产车间。产品加工路线指的是将生成一件产品需要经过多道工序的位置顺序连接起来就形成了产品的加工路线，产品工位能力指的是单位时间内工位完成的产品数量。车间平面布局指的是车间内各个工位以及路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车间布局优化方法，其特征在于，包括：基于车间平面布局、车间生产计划、产品加工路线、产品工位能力及车间尺寸，以车间内总物流路径最短为优化目标构建目标函数，并确定所述目标函数的约束条件；将各个工位的工位坐标作为所述目标函数的输入，在所述约束条件下，对所述目标函数进行求解得到所述车间内总物流路径最短的堆位设置坐标，其中，所述各个工位的工位坐标根据车间平面布局得到。2.根据权利要求1所述的车间布局优化方法，其特征在于，在将所述各个工位的工位坐标作为所述目标函数的输入之前，还包括：构建堆位设置的数学模型；根据车间生产计划、产品加工路线及产品工位能力，对所述堆位设置的数学模型进行求解；根据所述求解的情况确定所述车间内各前后工位之间是否需要设置堆位。3.根据权利要求2所述的车间布局优化方法，其特征在于，所述堆位设置的数学模型为：式中，X＝(x
I
,
…
,x
a
)，x
i
∈X，X为车间长期生产计划向量，x
i
为产品i的长期生产计划，G为与车间长期生产计划相对应的各产品工位能力矩阵，G
i
∈G，g
i
,g
i+1
∈G
i
，G
i
表示为对应的各产品工序能力向量，g
i
表示第i个工位的工位能力，g
i+1
表示第i+1个工位的工位能力。4.根据权利要求2所述的车间布局优化方法，其特征在于，第r个工位和第r+1个工位之间需要设定堆位i，则所述目标函数的数学模型为：F
min
＝E+T
‑
B+P+Q；B+P+Q；B+P+Q；B+P+Q；
式中，E表示为相邻各工位之间的距离，T表示为堆位到工位的之间距离；B表示为第r个工位与不相邻工位之间的距离，P表示为堆位到平行于x轴路轨之间的距离，Q表示为堆位到平行于y轴路轨之间的距离，n表示工位的数量，a表示平行于y轴的路轨的横坐标，b表示平行于x轴的路轨的纵坐标，x
r
和y
...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺胜晖，于诚，刁福林，王蛟，
申请(专利权)人：中船黄埔文冲船舶有限公司，
类型：发明
国别省市：