WBS缓冲区车辆调度方法技术

本发明专利技术公开了一种WBS缓冲区车辆调度方法，包括：S1.以涂装时颜色切换最小化以及调整道车辆消耗速率均匀化为双目标函数，构建WBS缓冲区车辆调度模型；S2.基于改进遗传算法调整车辆调度模型中各参数值，使得车辆调度模型取得最小值，并根据车辆调度模型取得最小值时设置的车辆在WBS缓冲区的位置将车辆输送到调整道。本发明专利技术能够有效提高WBS缓冲区生产顺序化率与生产效率，并保证了调整道车辆消耗速率的均匀化。的均匀化。的均匀化。

【技术实现步骤摘要】
WBS缓冲区车辆调度方法


[0001]本专利技术涉及车辆生产调度领域，具体涉及一种WBS缓冲区车辆调度方法。

技术介绍

[0002]汽车生产制造需要依次经历冲压车间、焊接车间、涂装车间、总装车间。由于各个车间的车辆生产顺序存在差异，因此在进入各个生产车间前需要对生产序列进行调度排序，为了保证生产效率以及生产序列的重排序，各个车间之间通常设置有缓冲区。其中在焊接车间和涂装车间设置有白车身缓冲区(White Body Storage)，焊接车间生产计划序列可以通过WBS缓冲区转化为涂装车间的生产计划序列。
[0003]WBS缓冲区生产效率对车辆生产线生产效率有着重要影响，但是目前对于WBS缓冲区调度算法研究较少，导致WBS缓冲区内车辆调度过程缓慢，调度错误率较高，WBS缓冲区各调整道车辆消耗速率相差大，不利于后续均匀化存放。因此，需要一种WBS缓冲区车辆调度方法，能够解决以上问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供WBS缓冲区车辆调度方法，能够有效提高WBS缓冲区生产顺序化率与生产效率，并保证了调整道车辆消耗速率的均匀化。
[0005]本专利技术的WBS缓冲区车辆调度方法，包括如下步骤：
[0006]S1.以涂装时颜色切换最小化以及调整道车辆消耗速率均匀化为双目标函数，构建WBS缓冲区车辆调度模型；
[0007]S2.基于改进遗传算法调整车辆调度模型中各参数值，使得车辆调度模型取得最小值，并根据车辆调度模型取得最小值时设置的车辆在WBS缓冲区的位置将车辆输送到调整道。
[0008]进一步，根据如下公式确定WBS缓冲区车辆调度模型：
[0009][0010][0011]其中，N为待排产的车辆数目，T
i
为车辆i的车身颜色，T
i+1
为车辆i+1的车身颜色，车辆i与车辆i+1为相邻车辆；R为WBS缓冲区调整道容量，S为WBS缓冲区调整道数量，tz
s,r
为WBS缓冲区第s调整道、第r位置的车辆对应于涂装车间的生产序号；所述为涂装时颜色切换最小化函数；所述为调整道车辆消耗速率均匀化函数；w
i,j
取值为0或1，若在焊接车间的车辆i与在涂装车间的车辆j为同一车辆，则w
i,j
为1，否则w
i,j
为0；a
s,r
取值为0或1，若WBS缓冲区第s调整道、第r位置有待排产的车辆，则a
s,r
为1，否则，a
s,r
为0；ww
s,r
‑1为WBS缓冲区第s调整道、第r
‑
1位置的车辆对应于焊接车间的位置序号，ww
s,r
为WBS缓冲区第s调整道、第r位置的车辆对应于焊接车间的位置序号；pw
s,r
‑1为WBS缓冲区第s调整道、第r
‑
1位置的车辆对应于涂装车间的位置序号，pw
s,r
为WBS缓冲区第s调整道、第r位置的车辆对应于焊接车间的位置序号；tz
s,r
‑1为WBS缓冲区第s调整道、第r
‑
1位置的车辆对应于涂装车间的生产序号。
[0012]进一步，基于改进遗传算法调整车辆调度模型中各参数值，使得车辆调度模型取得最小值，具体包括：
[0013]S21.对车辆调度模型的双目标函数进行融合，使得车辆调度模型的双目标函数成为单目标函数，并将单目标函数作为适应度函数；
[0014]S22.将车辆在涂装车间的某批次生产序号所组成的序列作为一条染色体序列，并随机产生k条染色体序列，得到序列集合N
k
；
[0015]S23.按照WBS缓冲区设定的调整道数目以及调整道容量对序列集合N
k
中各序列进行重排序，计算序列集合N
k
中各序列的适应度函数值，按照从大到小的顺序对各适应度函数值进行排序，得到适应度函数值序列，从适应度函数值序列中取出前p个适应度函数值，将p个适应度函数值对应的p个序列中U％数量的序列添加到序列集合N
k
中，得到序列集合
N
′
k
；
[0016]S24.从序列集合N
′
k
中随机选择两个序列A与B，并计算序列A与序列B分别对应的适应度函数值F
A
与F
B
，判断随机产生的随机数是否小于τ，若是，则将适应度函数值F
A
与F
B
中较大值对应的序列添加到序列集合N
′
k
中，得到序列集合N
″
k
，若否，则将适应度函数值F
A
与F
B
中较小值对应的序列添加到序列集合N
′
k
中，得到序列集合N
″
k
；
[0017]S25.从序列集合N
″
k
中随机选择一对序列C与D，并对序列C与序列D进行交叉操作，得到一对新的序列，将一对新的序列添加到序列集合N
″
k
中，得到序列集合N
′″
k
；
[0018]S26.从序列集合N
′″
k
中随机选择一个序列进行变异操作，得到一个新的序列，并将一个新的序列添加到序列集合N
′″
k
中，得到序列集合N
″″
k
；
[0019]S27.判断序列集合N
″″
k
中是否存在使得车辆调度模型取得最小值的序列，若是，则结束，若否，则进入步骤S28；
[0020]S28.判断算法迭代执行次数是否达到设定值，若是，则结束，若否，则返回步骤S22继续执行。
[0021]进一步，根据如下公式确定适应度函数F：
[0022][0023]其中，f1为涂装时颜色切换最小化函数，f
1min
为函数f1的最小值，f
1max
为函数f1的最大值，w1为函数f1的权重系数；f2为调整道车辆消耗速率均匀化函数，f
2min
为函数f2的最小值，f
2max
为函数f2的最大值，w2为函数f2的权重系数；w1+w2＝1。
[0024]进一步，还包括：按照如下方法将离线返修后的车辆设置到WBS缓冲区：
[0025]a.获取离线返修后车辆在涂装车间的生产序号g
f
，获取即将从WBS缓冲区输出的车辆n以及后续车辆n+1分别对应于涂装车间的生产序号g
n
以及g
n+1
；其中，车辆n对应的调整道编号为s
n
，车辆n+1对应的调整道编号为s
n+1
；所述生产序号g
n+1
大于生产序号g...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种WBS缓冲区车辆调度方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.以涂装时颜色切换最小化以及调整道车辆消耗速率均匀化为双目标函数，构建WBS缓冲区车辆调度模型；S2.基于改进遗传算法调整车辆调度模型中各参数值，使得车辆调度模型取得最小值，并根据车辆调度模型取得最小值时设置的车辆在WBS缓冲区的位置将车辆输送到调整道。2.根据权利要求1所述的WBS缓冲区车辆调度方法，其特征在于：根据如下公式确定WBS缓冲区车辆调度模型：缓冲区车辆调度模型：其中，N为待排产的车辆数目，T
i
为车辆i的车身颜色，T
i+1
为车辆i+1的车身颜色，车辆i与车辆i+1为相邻车辆；R为WBS缓冲区调整道容量，S为WBS缓冲区调整道数量，tz
s,r
为WBS缓冲区第s调整道、第r位置的车辆对应于涂装车间的生产序号；所述为涂装时颜色切换最小化函数；所述为调整道车辆消耗速率均匀化函数；w
i,j
取值为0或1，若在焊接车间的车辆i与在涂装车间的车辆j为同一车辆，则w
i,j
为1，否则w
i,j
为0；a
s,r
取值为0或1，若WBS缓冲区第s调整道、第r位置有待排产的车辆，则a
s,r
为1，否则，a
s,r
为0；ww
s,r
‑1为WBS缓冲区第s调整道、第r
‑
1位置的车辆对应于焊接车间的位置序号，ww
s,r
为WBS缓冲区第s调整道、第r位置的车辆对应于焊接车间的位置序号；pw
s,r
‑1为WBS缓冲区第s调整道、第r
‑
1位置的车辆对应于涂装车间的位置
序号，pw
s,r
为WBS缓冲区第s调整道、第r位置的车辆对应于焊接车间的位置序号；tz
s,r
‑1为WBS缓冲区第s调整道、第r
‑
1位置的车辆对应于涂装车间的生产序号。3.根据权利要求1所述的WBS缓冲区车辆调度方法，其特征在于：基于改进遗传算法调整车辆调度模型中各参数值，使得车辆调度模型取得最小值，具体包括：S21.对车辆调度模型的双目标函数进行融合，使得车辆调度模型的双目标函数成为单目标函数，并将单目标函数作为适应度函数；S22.将车辆在涂装车间的某批次生产序号所组成的序列作为一条染色体序列，并随机产生k条染色体序列，得到序列集合N
k
；S23.按照WBS缓冲区设定的调整道数目以及调整道容量对序列集合N
k
中各序列进行重排序，计算序列集合N
k
中各序列的适应度函数值，按照从大到小的顺序对各适应度函数值进行排序，得到适应度函数值序列，从适应度函数值序列中取出前p个适应度函数值，将p个适应度函数值对应的p个序列中U％数量的序列添加到序列集合N
k
中，得到序列集合N
′
k
；S24.从序列集合N
′
k
中随机选择两个序列A与B，并计算序列A与序列B分别对应的适应度函数值F...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐倩，吴玉栓，蔡洪伟，张征宇，吴同春，
申请(专利权)人：重庆铃耀汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：