一种生产线装配作业调度方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请公开了一种生产线装配作业调度方法、装置、设备及介质，涉及飞机装配作业调度技术领域，用于解决现有技术中飞机生产线装配作业的调度不能满足装配要求的技术问题，该方法包括基于目标飞机生产线，构建若干个装配作业的调度框架；其中，所述装配作业为装配所述目标飞机的装配作业；基于所述调度框架，构建装配周期模型和碳排放模型；其中，所述装配周期模型用于表征每个装配作业的时间长短，所述碳排放模型用于表征每个所述装配作业的碳排放量；基于所述装配周期模型和碳排放模型，构建非合作博弈模型；基于所述非合作博弈模型，对所述目标飞机生产线的装配作业进行调度。通过上述技术方案可以使飞机生产线装配作业的调度满足装配要求。度满足装配要求。度满足装配要求。

【技术实现步骤摘要】
一种生产线装配作业调度方法、装置、设备及介质


[0001]本申请涉及飞机装配作业调度
，尤其涉及生产线装配作业调度方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]以机器人为装配载体的飞机装配，及能满足不同型号飞机同时装配的柔性化装配技术，已成为新一代飞机数智柔性生产线发展的趋势。同时，作为飞机装配生产线装配作业、机器人、装配资源决策的核心技术，绿色高效生产线装配作业调度技术是航空制造企业实现高效交付及节能减排双赢的最佳途径。
[0003]但是，现有技术中飞机生产线装配作业的调度不能满足柔性化和减排的装配要求。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供生产线装配作业调度方法、装置、设备及介质，旨在解决现有技术中飞机生产线装配作业的调度不能满足装配要求的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种生产线装配作业调度方法，所述方法包括：
[0006]基于目标飞机生产线，构建若干个装配作业的调度框架；其中，所述若干个装配作业为利用所述目标飞机生产线进行目标飞机装配所包括的装配作业；
[0007]基于所述调度框架，构建装配周期模型和碳排放模型；其中，所述装配周期模型用于表征每个装配作业的时间长短，所述碳排放模型用于表征每个所述装配作业的碳排放量；
[0008]基于所述装配周期模型和碳排放模型，构建非合作博弈模型；
[0009]基于所述非合作博弈模型，对所述目标飞机生产线的装配作业进行调度。
[0010]优选地，所述非合作博弈模型包括策略集合模块、收益函数模块和纳什均衡解模块；所述基于所述非合作博弈模型，对所述目标飞机生产线的装配作业进行调度，包括：
[0011]获得所述策略集合模块的解、所述收益函数模块的解和所述纳什均衡解模块的解；
[0012]基于所述策略集合模块的解、所述收益函数模块的解和所述纳什均衡解模块的解，通过适应度函数和局域搜索算法获得非合作博弈模型的纳什均衡解。
[0013]优选地，所述基于所述策略集合模块的解、所述收益函数模块的解和所述纳什均衡解模块的解，通过适应度函数和局域搜索算法获得非合作博弈模型的纳什均衡解，包括：
[0014]通过如下局域搜索算法，获得非合作博弈模型的纳什均衡解：
[0015][0016][0017][0018][0019][0020][0021]其中，表示第一个理想的策略，表示第N个理想的策略，表示任意一个策略，为每一个策略，表示第i个装配作业的理想装配时间，表示机器人运转时的理想总碳排放量，T
i
为第i个装配作业的装配时间，CE
i
为机器人运转时的总碳排放量，表示适应度函数，ω
a
和均表示均衡因子，F
i
表示第i个装配作业的目标均衡度，U
i
、H
i
和均表示中间变量，λ和ε均表示收敛阈值。
[0022]优选地，通过如下公式，获得所述适应度函数：
[0023][0024]其中，i＝1，
…
N，a＝1，
…
Numpop，b＝1，
…
maI，a表示迭代次数，b 表示种群数量；表示第a次迭代中第b个染色体中的第i个装配作业的装配周期，表示第a次迭代中第h个染色体中的第i个装配作业的装配碳排放量。
[0025]优选地，通过如下关系式，获得所述策略集合模块的解：
[0026][0027]其中，M
ij
为第i个装配作业的第j个装配大纲可选择的操作机器人集合， j∈n
i
，i∈f；
[0028]通过如下关系式，获得所述收益函数模块的解：
[0029]Y＝[T
i
(x)，CE
i
(x)]。
[0030]优选地，通过如下关系式，获得所述纳什均衡解模块的解：
[0031][0032][0033][0034]优选地，所述基于所述调度框架，构建装配周期模型和碳排放模型，包括：
[0035]通过如下关系式，获得所述装配周期模型：
[0036][0037]其中，T
i
为第i个装配作业的装配时间，为第i个装配作业的第j个装配大纲在第k台机器人上的开始时间，t
ijk
为第i个装配作业的第j个装配大纲在第k台机器人上的装配时间。
[0038]优选地，所述基于所述调度框架，构建装配周期模型和碳排放模型，还包括：
[0039]通过如下关系式，获得所述碳排放模型：
[0040][0041][0042][0043][0044][0045][0046]其中，CE
i
为机器人运转时的总碳排放量，为第i个装配作业的装配碳排放量，为第i个装配作业的第j个装配大纲的装配碳排放量，P
ijk
为第i个装配作业的第j个装配大纲在第k台机器人上的装配功率，α为碳排放因子，为第i个装配作业操作的运输碳排放量，P
v
为自动导引车的运输功率，tp
(j
‑
1,l),(j,m)
为第l个机器人到第m个机器人的运输时间或第j
‑
1个装配大纲到第j个装配大纲的运输时间，为第k个机器人的空转功率，为第i个装配作业的第j个装配大纲在第k个机器人上的装配完工时间，为第i个装配作业的理想完工时间，CE
idle
为所有机器人总空转的碳排放量，为分配给第i个装配作业的碳排放量。
[0047]第二方面，本申请提供了一种生产线装配作业调度装置，所述装置包括：
[0048]第一构建模块，用于基于目标飞机生产线，构建若干个装配作业的调度框架；其中，所述装配作业为装配所述目标飞机的装配作业；
[0049]第二构建模块，用于基于所述调度框架，构建装配周期模型和碳排放模型；其中，所述装配周期模型用于表征每个装配作业的时间长短，所述碳排放模型用于表征每个所述装配作业的碳排放量；
[0050]第三构建模块，用于基于所述装配周期模型和碳排放模型，构建非合作博弈模型；
[0051]调度模块，用于基于所述非合作博弈模型，对所述目标飞机生产线的装配作业进
行调度。
[0052]第三方面，本申请提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，实现实施例中所述的方法。
[0053]第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序，实现实施例中所述的方法。
[0054]通过上述技术方案，本申请至少具有如下有益效果：
[0055]本申请实施例提出的生产线装配作业调度方法、装置、设备及介质，该方法通过先基于目标飞机生产线，构建若干个装配作业的调度框架；其中，所述若干个装配作业为利用所述目标飞机生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产线装配作业调度方法，其特征在于，所述方法包括：基于目标飞机生产线，构建若干个装配作业的调度框架；其中，所述若干个装配作业为利用所述目标飞机生产线进行目标飞机装配所包括的装配作业；基于所述调度框架，构建装配周期模型和碳排放模型；其中，所述装配周期模型用于表征每个装配作业的时间长短，所述碳排放模型用于表征每个所述装配作业的碳排放量；基于所述装配周期模型和碳排放模型，构建非合作博弈模型；基于所述非合作博弈模型，对所述目标飞机生产线的装配作业进行调度。2.如权利要求1所述的生产线装配作业调度方法，其特征在于，所述非合作博弈模型包括策略集合模块、收益函数模块和纳什均衡解模块；所述基于所述非合作博弈模型，对所述目标飞机生产线的装配作业进行调度，包括：获得所述策略集合模块的解、所述收益函数模块的解和所述纳什均衡解模块的解；基于所述策略集合模块的解、所述收益函数模块的解和所述纳什均衡解模块的解，通过适应度函数和局域搜索算法获得非合作博弈模型的纳什均衡解。3.如权利要求2所述的生产线装配作业调度方法，其特征在于，所述基于所述策略集合模块的解、所述收益函数模块的解和所述纳什均衡解模块的解，通过适应度函数和局域搜索算法获得非合作博弈模型的纳什均衡解，包括：通过如下局域搜索算法，获得非合作博弈模型的纳什均衡解：通过如下局域搜索算法，获得非合作博弈模型的纳什均衡解：通过如下局域搜索算法，获得非合作博弈模型的纳什均衡解：通过如下局域搜索算法，获得非合作博弈模型的纳什均衡解：通过如下局域搜索算法，获得非合作博弈模型的纳什均衡解：通过如下局域搜索算法，获得非合作博弈模型的纳什均衡解：其中，表示第一个理想的策略，表示第N个理想的策略，表示任意一个策略，为每一个策略，表示第i个装配作业的理想装配时间，表示机器人运转时的理想总碳排放量，T
i
为第i个装配作业的装配时间，CE
i
为机器人运转时的总碳排放量，表示适应度函数，ω
a
和均表示均衡因子，F
i
表示第i个装配作业的目标均衡度，U
i
、H
i
和均表示中间变量，λ和ε均表示收敛阈值。4.如权利要求3所述的生产线装配作业调度方法，其特征在于，通过如下公式，获得所述适应度函数：
其中，i＝1，
…
N；a＝1，
…
Numpop；b＝1，
…
maI；a表示迭代次数，b表示种群数量；表示第a次迭代中第b个染色体中的第i个装配作业的装配周期，表示第a次迭代中第h个染色体中的第i个装配作业的装配碳排放量。5.如权利要求3所述的生产线装配作业调度方法，其特征在于，通过如下关系式，获得所述策略集合模块的解：其中，M
ij
为第i个装配作业的第j个装配大纲可选择的操作机器人集合，j∈n
i
，i∈f；通过如下关系式，获得所述收益函数模块的解：Y＝[T
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田长乐，蓝玉龙，谢颖，范进步，刘春，贺长征，江敏，孔卫光，李帅，郑和银，陈亮，喻龙，许亚鹏，郝龙，陶萍，薛广库，唐雪，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：