用于确定组件类型到所选择的装配线的最优分配的方法技术

本发明专利技术要求保护用于确定组件类型到所选择的装配线的最优分配的方法，包括针对每种组件类型并且针对每条装配线在考虑到该组件类型在所述装配线上的相应循环时间的情况下并且在考虑到针对每种组件类型预先给定的要装配组件的件数的情况下确定预期生产时间；将组件类型集合分配给预先给定数量的固定装备装备族；优化分配，使得每种组件类型当其将在具有最小生产时间的至少一条剩下的装配线之一上被装配时的预期生产时间与在所述所选择的装配线上的预期生产时间之间的差的总和被最大化；以及以适合于控制和/或调节所述组件的装配的形式输出优化的分配。装配的形式输出优化的分配。装配的形式输出优化的分配。

【技术实现步骤摘要】
用于确定组件类型到所选择的装配线的最优分配的方法


[0001]本专利技术涉及一种计算机实施的用于确定组件类型到关于其装配能力所选择的装配线的最优分配的方法和一种具有控制系统和控制设备的装置以及一种相关的计算机程序产品。

技术介绍

[0002]尤其在电子产品生产领域中，要制造的电路板或组件在SMT装配线上通过表面安装(SMT＝surface mounted technology(表面安装技术))来生产。电子产品生产或制造的特征在于对短循环时间(Durchlaufzeiten)、高生产率(包括短改装时间、短生产时间等)和高灵活性的高要求。
[0003]多个通常通过运输系统连接并且例如为了制造或装配(电子产品)组件而共同作用的装配自动装置成装配线。
[0004]在电子产品生产领域中的工业制造厂中，要制造的组件(或电路板)按具有固定地预先给定的批量的订单来生产。
[0005]通过批量隐含地规定：应多频繁地生产组件。组件的批量越小，就必须越频繁地生产该组件并且装备耗费就越大。
[0006]为装配线创建(器件)装备(也称为Setup)需要大约6
‑
8个小时并且因此造成巨大的耗费。因此，组件的生产在装备族中进行。装备族(R
ü
stfamilie)在此是可以利用一种装备(R
ü
stung)在装配线上生产的组件类型的集合。
[0007]换言之，装备族(也称为群集(Cluster))包括可以在一种装备之内制造的批次的集合。因此，装备族的组件类型的所有组件都可以在无需改装的情况下在该装配线相继地被制造。
[0008]装备可以被保持在一个或多个装备台上，所述装备台能够容易地在装配自动机处被更换。然而，用预先确定的器件类型的器件扩充装备台是复杂的。因此，这些装备常常被区分为固定装备和变型装备，其中装备台上的固定装备被装备用于在预先确定的规划周期(Planungshorizont)上保持所述装备台的器件类型组成，而变型装备台预期在规划周期之内被改装。
[0009]从EP 2 893 791 B1中已知用于为装配线确定尽可能有利的固定装备的方法。然而，这种方法没有考虑到：装配系统的多条装配线理想地应在其所分配的电路板类型方面相互匹配，以便尽可能高效地配置不同电路板类型的电路板的并行生产。
[0010]在EP 3 219 180 B1中解决了EP 2 893 791 B1中的针对装配系统的多条装配线的问题。
[0011]现在在工业制造厂中经常存在一条或多条所选择的装配线，也称为优先线(Rennerlinie)，其具有高装配性能。优先线主要以固定装备或至少高的固定装备比例运行。在剩下的具有相对较低的装配性能的、通常为变型线的“正常”装配线上，组件(类型)主要利用临时创建的装备(群集装备)来制造。
[0012]在不同的装配线类型上(在上面所提到的上下文中在优先线和剩下的装配线中的一条或多条上)制造组件时存在不同的机器循环时间。还存在由借助印刷机的处理或由炉中的停留持续时间造成的所谓的外部循环时间。该外部循环时间典型地为大约16s。低于该外部循环时间的机器循环时间导致对外部循环定时器的非生产性等待时间。

技术实现思路

[0013]本专利技术的任务在于，说明一种方法以及相关的设备/系统或装置，其中确定组件类型到所选择的装配线和一条或多条正常装配线上的最优分配，以便在根据组件类型到上面所提到的装配线类型上的分配装配/制造组件类型时实现关于总生产时间尽可能高的增益。
[0014]该任务通过独立权利要求来解决。有利的改进方案是从属权利要求的主题。
[0015]本专利技术要求保护一种计算机实施的用于确定组件类型到预先给定的装配线集合中的关于其装配性能所选择的装配线和到所提到的装配线集合中的至少一条剩下的装配线的最优分配的方法，所述装配线用于给这些组件类型的组件装配一个或多个器件类型的器件，该方法包括如下步骤：
[0016]a)针对要装配的组件的每种组件类型并且针对每条装配线在考虑到该组件类型在所述装配线上的所检测到的相应的循环时间的情况下并且在考虑到针对每种组件类型预先给定的要装配的组件的件数的情况下确定预期生产时间；
[0017]b)将所提到的组件类型的集合中的组件类型集合分配给预先给定的数量的分别具有相关固定装备的固定装备装备族，使得固定装备装备族的组件类型的组件可以在所选择的装配线上借助该固定装备的器件类型的器件来装配；
[0018]c)优化b)中的分配，使得针对被分配给固定装备装备族的所有组件类型，每种组件类型当其将在至少一条剩下的装配线中具有最小生产时间的至少一条剩下的装配线之一上被装配时的预期生产时间与在所选择的装配线上的预期生产时间之间的差的总和被最大化；以及
[0019]d)以适合于控制和/或调节组件的装配的形式输出优化的分配。
[0020]相应地，可以将所提到的组件类型的集合中的至少一个其他组件类型集合分配到至少一条剩下的装配线上。
[0021]根据本专利技术，组件类型应以对于所选择的装配线而言生产时间最优的方式被分配并且同时形成用于该装配线的固定装备装备族。
[0022]固定装备如开头已经提及的那样通过在一个或多个装备台上提供由该固定装备包括的器件类型的器件的库存来形成。
[0023]用于所选择的装配线的组件类型在此应尽可能地被选择，使得(这些)装配线能够利用少量固定装备运行，以便避免在这些昂贵的高性能装配线(优先线)上的非生产性改装。
[0024]装配订单包括一种组件类型的组件的件数或集合。
[0025]本专利技术此外带来如下优点：能够相对于所提到的现有技术减小批量大小。这于是在组件和应使用所制造的组件的产品的生产中带来更多灵活性。
[0026]可以任意地多次重复上述方法。确定组件类型的至少一个固定装备装备族可以利
用步骤a)到d)在中央在优选地下述类型的控制系统上执行。
[0027]根据本专利技术的一个改进方案，优选地进行上面所提到的在步骤c)中的优化，使得针对没有被分配给固定装备装备族的组件类型的集合，使为了在剩下的装配线之一上装配所需的器件类型的数量最小化。
[0028]因此，在优选地为变型线的剩下的装配线上的器件类型的数量应尽可能小，以便使这些装配线上的装备耗费尽可能最小化。
[0029]由于在装配线上需要的不同器件类型越多，所以需要的变型装备就越多。这于是造成提高的扩充/拆卸/改装耗费。
[0030]因此，适宜的是，将或可以在上述步骤c)和本专利技术的所提到的改进方案之间进行权衡。
[0031]被分配给固定装备装备族的组件类型应具有相同的组件宽度。
[0032]本专利技术的一个改进方案规定，对于要在所选择的装配线上装配的组件类型，每种组件类型的预期生产时间的总和不允许超过所选择的装配线的最大时间利用率。
[0033]本专利技术的一个改进方案规定，对于要在所选择的装配线上装配的组件类型，每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算机实施的用于确定组件类型(122)到预先给定的装配线(110)的集合中的关于其装配性能所选择的装配线和到所提到的装配线的集合的至少一条剩下的装配线的最优分配的方法，所述装配线(110)用于给这些组件类型(122)的组件(120)装配一个或多个器件类型(160)的器件(155)，包括如下步骤：a)针对要装配的组件的每种组件类型并且针对每条装配线在考虑到该组件类型在所述装配线上的所检测到的相应的循环时间的情况下并且在考虑到针对每种组件类型预先给定的要装配的组件的件数的情况下确定预期生产时间；b)将所提到的组件类型的集合中的组件类型集合分配给预先给定的数量的分别具有相关的固定装备(165)的固定装备装备族，使得固定装备装备族的组件类型的组件能够在所选择的装配线上借助该固定装备的器件类型的器件来装配；c)优化b)中的分配，使得针对被分配给所述固定装备装备族的所有组件类型，每种组件类型当其将在所述至少一条剩下的装配线中具有最小生产时间的至少一条剩下的装配线之一上被装配时的预期生产时间与在所述所选择的装配线上的预期生产时间之间的差的总和被最大化；以及d)以适合于控制和/或调节所述组件的装配的形式输出优化的分配。2.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，进行1c)中的优化，使得针对没有被分配给固定装备装备族的组件类型的集合，使为了在剩下的装配线之一上装配所需的器件类型的数量最小化。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，被分配给固定装备装备族的组件类型具有相同的组件宽度。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于要在所选择的装配线上装配的组件类型，每种组件类型的预期生产时间的总和不允许超过所选择的装配线的最大时间利用率。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于要在所选择的装配线上装配的组件类型，每种组件类型的预期生产时间的总和不允许低于所选择的装配线的最小时间利用率。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为用于所述分配的优化方法，应用混合整数线性规划。7.控制系统(190)，所述控制系统包括至少一个计算单元，所述计算单元配置用于执行计算机实施的用于确定组件类型到预先给定的装配线(110)的集合中的关于其装配性能所选择的装配线和到所提到的装配线的集合的至少一条剩下的装配线的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：