本发明专利技术公开一种提高工程机械产品的装配线效率的方法，该方法用标准时间通用分析法测量各装配任务的操作时间，并从产品数据管理系统和计算机辅助装配工艺规划系统中导出产品的装配工艺；然后，计算各装配任务的先序和后序数量，将工程机械产品的大规模装配任务分配问题分解为小规模的子问题，利用分支定界方法求解子问题的最优分配方案，组合、调整子问题的最优分配方案，得到原装配任务分配问题的较优分配，并估算分解产生的误差。本发明专利技术能够综合考虑节拍、工艺顺序和装配任务操作边等约束，在给定节拍或产量的要求下，有效控制误差，规划最短的装配线，从而提高制造资源利用率，降低产品制造成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种提高装配线效率的方法，具体是一种。
技术介绍
工程机械是中国装备制造业的核心之一，近年来发展迅速，但同时面临许多困难和挑战，主要表现为生产效率和制造资源利用率低。规划、建造高效率的装配线是提高制造资源利用率，降低产品制造成本和提高产品竞争力的有效途径之一。由于工程机械产品重量和体积庞大，装配过程中搬运、定位和夹装等操作的难度较大，因此广泛采用新型的双边装配线。与传统的单边装配线相比，它具有装配线长度较短，工具公用和减少搬运、夹装次数等优点。单工程机械产品的结构、工艺复杂，装配任务数量较多，规划过程需要满足生产节拍、工艺顺序等约束，装配线规划的难度大。若较差的规划方案会严重降低装配线的效率和产品质量，从而影响产品的竞争力。经对现有技术的文献检索发现Uqui _人在《International Journal of Production Research))(2010, 48, 4767-4784;_tH^W"Balancing parallel two-sided assembly lines”(双边装配线平衡)，该文在满足节拍、工艺顺序、装配任务工作边等约束的前提下，通过调整各装配任务在工位上的分配，平衡各工位的负荷，减少工位数量，从而提高装配线的效率。该文涉及的技术主要存在以下缺陷和不足⑴该方法只能求得可行的装配任务分配方案，难以求得最优的方案；⑵该方法无法控制误差，可能会得到效率较低的装配线；⑶该文沿用了单边装配线的“工位数量”为衡量指标，可能会错误地求得单边装配线。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种提高工程机械产品的双边装配线效率的方法，能够综合考虑节拍、工艺顺序和装配任务操作边等约束，在给定节拍或产量的要求下，有效控制误差，规划最短的装配线，从而提高制造资源利用率，降低产品制造成本。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术的方法可用于工程机械产品的双边装配线规划，包括统计各装配任务的操作时间，建立装配任务的先序约束关系，计算各装配任务的所有先序和后序的数量，将工程机械产品的装配任务分配问题分解为几个相关的子问题，然后利用精确方法求得子问题的最优分配方案，依据子问题之间的关系，组合、调整子问题的最优分配方案从而得到原装配任务分配问题的较优方案。具体分为如下几个步骤(1)利用时间测量法获得各装配任务的操作时间。依据MTM-UAS(时间标准-通用分析系统)方法将每个装配任务分解为标准的动作，测量各标准动作完成所需的时间，然后相加得到各装配的操作时间。从PDM (产品数据管理系统)和CAPP (计算机辅助装配工艺规划系统)中导出产品的装配工艺，建立各装配任务之间的先序约束关系。计算每一个装配任务i的所有先序AP”后序ASi,相应的数量NAPpNASi,若NAPi, NASi任意一个大于0，则计算RNPSi,权利要求1. 一种，其特征在于包括如下步骤1)利用时间测量法获得各装配任务的操作时间；2)从产品数据管理系统PDM和计算机辅助装配工艺规划系统CAPP中导出产品的装配工艺，建立各装配任务之间的先序约束关系；3)计算每一个装配任务i的所有先序AP”后序ASi,相应的数量NAP”NASi,若NAP” NASi任意一个大于0，则计算RNPSi,腦二隱(通尽卿 2 OisK(NM^NASi)RNPSi表示装配任务i先序任务数量和后续任务数量接近相等的程度，以两者中的较小值除以较大值为准，RNPSi ^ 1，越接近1说明先序任务和后序任务数量越接近相等；4)选择关键任务，将原装配线的任务分配问题分解为具有先后约束关系的子问题，依据NAPi + NASi从大到小的顺序，判断以下条件是否满足RNPSiX). 5NAPi 彡 40，NASi 彡 40若满足，则任务i为关键任务，其所有先序APi和任务i为子问题G1，其所有后序ASi 为子问题G2，其他剩余的任务则为子问题G3;5)利用分支定界方法，依照先序约束、节拍约束和装配工位边的约束，将Gl和G2中的装配任务分配到装配线的工位上；6)连接子问题的任务分配方案OSl和0S2，得到主分配方案，计算OSl中装配线工位上所有空闲的时间窗，并按先后顺序排列；在满足先序约束、节拍约束和操作方位约束的前提下，扫描0S2中所分配的任务，依据“最早任务开工时间优先”的原则，寻找能够移到OSl中空闲时间窗中的任务或任务组合；任务移动后，依次更新0S2中其他任务开工时间和OSl空闲时间窗，并继续寻找能够移动的任务，直到扫描完所有0S2中的任务，从OSl中选取下一个空闲时间窗，重复循环，直到完成所有空闲时间窗的任务插入；7)计算OSl和0S2连接的误差EM，若OSl和0S2连接后，装配线长度减少1个位置，则误差EL=O ；否则，误差EL=I ；8)将子问题G3中的任务添加到主分配方案的空闲时间窗中；计算主分配方案中工位上的空闲时间窗，并按先后顺序排列；在满足先序约束、节拍约束和操作方位约束的前提下，扫描子问题G3中的装配任务，计算L型即左边操作任务和R型即右边操作任务的操作时间总和TPL、TPR，依据如下规则，寻找能够添加OSl中空闲时间窗中的任务或任务组合；规则一若TPL大于装配节拍，则L型任务优先于E型即左、右边均可操作任务；规则二 若IPR大于装配节拍，则R型任务优先于E型任务；规则三若TPL和IPR都大于节拍，或者TPL和IPR都小于节拍，则优先选择“负荷最大”的任务组合；9)利用分支定界方法求解子问题G3剩余任务的最优分配方案0S3，子问题的装配线长度为PNR ；10)依据装配任务的先序约束，将0S3插入到主分配方能中，从而得到工程机械产品的装配线较优分配方案。2.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤 1)中，依据时间标准-通用分析系统MTM-UAS方法将每个装配任务分解为标准的动作，测量各标准动作完成所需的时间，然后相加得到各装配的操作时间。3.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤 10)所得装配线长度的最大可能误差PME，PME=EL+PNR，最大可能误差表明装配线接近最优方案的程度。全文摘要本专利技术公开一种，该方法用标准时间通用分析法测量各装配任务的操作时间，并从产品数据管理系统和计算机辅助装配工艺规划系统中导出产品的装配工艺；然后，计算各装配任务的先序和后序数量，将工程机械产品的大规模装配任务分配问题分解为小规模的子问题，利用分支定界方法求解子问题的最优分配方案，组合、调整子问题的最优分配方案，得到原装配任务分配问题的较优分配，并估算分解产生的误差。本专利技术能够综合考虑节拍、工艺顺序和装配任务操作边等约束，在给定节拍或产量的要求下，有效控制误差，规划最短的装配线，从而提高制造资源利用率，降低产品制造成本。文档编号G06Q10/00GK102402722SQ20111029876公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日专利技术者胡小锋 申请人:上海交通大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡小锋，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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