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申请/专利权人：同济大学

摘要：本发明公开了一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度方法，属于智能制造领域。流程如下：在研究相关约束的基础上，以最小化线边库存成本和配送能耗为目标，建立了考虑区域责任制的数学模型，确定各个搬运设备的责任工位范围；通过对汽车装配线物料配送调度问题的特征分析，采用混合编码方式对物料配送调度问题所求解进行有效表达；基于改进多目标量子粒子群算法求解数学模型。与现有技术相比，本发明在物料配送过程中，充分考虑了装配线的区域划分，并基于动态周期间隔进行物料配送，有效减少搬运设备间的路径冲突、快速响应物料需求，并达到降低配送能耗和线边库存成本的目的，从而提高汽车装配线物料配送系统的运作效率。

主权项：1.一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、采集汽车装配线的基础数据和生产计划信息，包括但不限于：装配线工位数量、生产计划期内的周期数量、物料超市到装配工位的距离、各个工位在不同生产周期的物料需求数量和重量；S2、建立电动配送小车的信息模型，包括：电动配送小车的最大装载容量和装载重量、电动配送小车的配送状态、电动配送小车的耗电率；S3、建立考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度的目标函数；所述目标函数是以最小化线边库存成本和配送能耗为目标建立的，表达式如下：Minimisef＝{f1,f2}1其中： 上述公式1-3中，符号及决策变量定义如下：f1表示线边库存成本；f2表示配送能耗；Γ表示单位物料在一个周期内的库存成本；k∈K表示电动小车集合；s∈S表示工位集合；t∈T表示生产周期集合；Ist表示工位s在生产周期t的线边库存；r∈Rk表示电动小车k在计划周期内的送料次数；fQ表示与载重Q有关的电动小车的配送能耗；wk表示电动小车k的重量；表示电动小车k第r次配送至工位s的物料重量；αk表示电动小车k负责区域中最左边的工位编号；βk表示电动小车k负责区域中最右边的工位编号；diss表示工位s到物料超市的距离；Δdis表示相邻两个工位之间的距离；xks＝1表示电动小车k负责工位s的配送任务，否则xks＝0；S4、确定调度过程的约束条件；所述约束条件包括：4-1责任区域划分，即每辆电动小车至少承担一个工位的配送任务，且负责配送的区域不得重叠：α1＝14 4-2电动小车数量约束：α|K|+1＝|S|+164-3电动小车在计划周期内的配送次数约束： 4-4电动小车每次行程送达每个工位时的物料重量： 4-5供需平衡约束，即电动小车的单次配送量和总配送量均能满足装配线的物料需求： 4-6工位的线边容量约束，即线边库存量不允许超过线边最大容量： 4-7电动小车的装载容量约束，即电动小车每次配送行程的装载物料量不能超过车辆的最大容量： 4-8配送时间约束，即电动小车必须在一个周期内完成物料配送： 4-9可行调度方案变量约束： 上述公式4-15中，符号及决策变量定义如下：ykt＝1表示电动小车k在周期t进行物料配送，否则ykt＝0；dst表示工位s在生产周期t的物料需求量；wst表示工位s在生产周期t的单位所需物料重量；表示电动小车k第r次配送的周期编号；Cs表示工位s的线边最大容量；表示电动小车k第r次配送的物料量；Φk表示电动小车k负责区域的工位集合；Bk表示电动小车k的容量限制；Dst表示工位s在生产周期t所需料箱数量，若dst0为1，否则为0；tl和tu分别表示装载和卸载一个料箱的时间；v表示电动小车的行驶速度；CT表示一个生产周期的时长；S5、采用混合编码机制表示调度问题的解；S6、采用基于改进多目标量子粒子群算法求解所述目标函数，确定最优的物料配送调度策略，包括装配线上工位责任区域的划分、电动配送小车物料配送动态周期的确定及相应的物料装载计划，经过迭代计算，将满足停止条件的求解结果作为最终的调度方案。

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