【技术实现步骤摘要】
一种基于最小能耗及最小时间的生产线设备数量优化方法
本专利技术涉及编程技术及算法领域，特别是涉及一种基于最小能耗及最小时间的生产线设备数量优化方法。
技术介绍
随着社会经济的飞速发展，大量的基础建设如火如荼，曾经技术落后的制造业也逐步迈向自动化、信息化发展。目前，国内的很多模锻生产线已经引进了自动上下料、自动锻压、自动检测、加热炉温度自动控制等技术，能够大大提高生产效率。但是模锻生产线的转运控制全自动化实现却仍处在较低水准，部分企业还采用手动操作，造成了生产效率低下。模锻生产线中需要多条并行的路径来实现模锻件的加热、锻压、辗环、检测等且加热炉、锻压机和碾环机这些大型设备加工时间长，机械臂转运待加工工件时间相对较短，所以在模锻生产线中适量增加大型设备的数量就显得尤为重要，一旦大型设备在整个加工流程中耗时增加，且运行不畅就会极大地影响整个转运系统的效率，那么就会使得加工整批零件的能耗增加，同时时间也会增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种基于最小能耗及最小时间的生产线设备数量优化方法，用于环形件...
【技术保护点】
1.一种基于最小能耗及最小时间的生产线设备数量优化方法，其特征在于：本方法用于环形件模锻生产线中通过优化设备数量，来减小加工时间和加工总能耗，包含如下步骤：/na.建立模锻生产线的整体加工工艺拓扑结构图，基于现场布置图分析产线整体运转情况；/nb.根据实际工况，针对一小批零件的加工调度问题，建立模型并确定每个设备的运行时间、功率及任务分配约束条件；/nc.根据实际需要解决的问题，选择对遗传算法个体的编码方式；/nd.以能耗最低和最小加工时间构建带权重系数的单目标函数为优化目标函数，规划实际生产线中每个节点的设备数量；/ne.基于每个节点的设备数量优化的求解，分析遗传算法中变...
【技术特征摘要】
1.一种基于最小能耗及最小时间的生产线设备数量优化方法，其特征在于：本方法用于环形件模锻生产线中通过优化设备数量，来减小加工时间和加工总能耗，包含如下步骤：
a.建立模锻生产线的整体加工工艺拓扑结构图，基于现场布置图分析产线整体运转情况；
b.根据实际工况，针对一小批零件的加工调度问题，建立模型并确定每个设备的运行时间、功率及任务分配约束条件；
c.根据实际需要解决的问题，选择对遗传算法个体的编码方式；
d.以能耗最低和最小加工时间构建带权重系数的单目标函数为优化目标函数，规划实际生产线中每个节点的设备数量；
e.基于每个节点的设备数量优化的求解，分析遗传算法中变异概率pm和交叉概率pc的计算公式；
f.根据变异概率pm和交叉概率pc的计算，建立改进的自适应pm和pc遗传算法。
2.根据权利要求1所述的基于最小能耗及最小时间的生产线设备数量优化方法，其特征在于：所述步骤b中，针对模锻生产线调度问题进行模型建立包括以下子步骤：
T_总：总加工时间；
T_i第i道转运工序时间；
t_i：第i道加工工序时间；
W_总：总能耗；
W_作总：总工作时间；
W_待总：总待机时间；
P_作i：第i道转运工序工作功率；
P_待i：第i道转运工序待机功率；
p_待i：第i道加工工序工作功率；
p_待i：第i道加工工序待机功率；
以下是加工一个工件时的时间及能耗计算公式：
当加工多个零件时，考虑到设备之间的连续作业，在以上公式的基础上得出以下多工件加工方法：
用代码模拟设备真实通讯情况，采用I/O信号传递信息，每一个设备都分配有一个Input信号和一个Output信号；
当设备未处于加工状态时，Inpu...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志峰，谭修源，程强，初红艳，王建华，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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