【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于设备维修优化领域，更具体地，涉及一种满足场地约束条件的修理流水线优化方法和系统。
技术介绍
1、由于修理流水线上的修理人员/设施能处于不停歇的满负荷运行状态，因此，在面临短期内修理大量设备且希望尽快完成时，一般会采用修理流水线的模式。后文把修理流水线简称为修理线。在实际工作中，修理线的场地面积往往是有限的，属于不易突破的硬性约束。
2、当设备的修理工艺确定后，需要进一步开展设计，将其具体转换成修理线。为便于描述，一般约定如下：以串联形式来描述设备的修理工艺，并根据修理前后次序，按照由小到大的原则对各工艺进行编号，例如，只有完成工艺1后才能开始工艺2。修理线需体现该型设备的修理工艺，不得更改修理工艺次序。修理线由多个模块组成，模块之间为串联形式，各模块能以流水线形式同时工作，模块内部由该型设备的若干个相邻修理工艺组成。因场地面积有限，约定模块内部的修理工艺不能同时进行，只能逐个完成。模块占用的场地面积等于模块内各工艺占用场地面积中的最大值。
3、在已知修理工艺以及各工艺占用的场地面积后，如何为修理线各模块划分工艺，使得修理线占用的总面积既能不超出实际场地面积，又能在尽可能短的时间内完成修理任务。这是设计修理线时普遍遇到的问题。目前，主要依靠设计人员在该设备的修理工艺、修理线管理等方面的经验来解决这个修理工艺划分问题。这种基于设计人员主观经验的方式而非普适性方法的设计方式，难以保证稳定地设计出高质量的修理线。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种满足场地约束条件的修理流水线优化方法，所述修理流水线由多个模块串联组成，各模块内由设备的若干相邻修理工艺串联组成，不同模块能以流水线的方式同时工作，相同模块内不同修理工艺按照编号次序工作，该方法包括：
3、获取修理流水线能使用的实际场地总面积、设备涉及的修理工艺数量、各修理工艺需占用场地面积、完成各工艺的时间均值和根方差；
4、基于上述数据，计算修理流水线每种可能模块数对应的最优工艺数组和对应修理流水线完成一个批次相同型号设备的平均修理时间；
5、确定修理流水线完成一个批次相同型号设备的平均修理时间最短对应的最优工艺数组，作为满足场地约束条件的修理流水线优化结果。
6、优选地，计算当前模块数对应的最优工艺数组，具体包括：
7、以遍历的方式生成当前模块数对应的可能工艺数组；
8、排除不满足场地约束条件的可能工艺数组；
9、对于剩下的每种可能工艺数组，计算对应修理流水线的各模块工作强度特征值的最大值和根方差，分别作为该修理流水线的第一特征值和第二特征值；
10、仅有一个最小第一特征值时，将具有最小第一特征值的修理流水线对应的工艺数组，作为当前模块数对应的最优工艺数组，或者，存在多个最小第一特征值时，将同时具有最小第一特征值和第二特征值的修理流水线对应的工艺数组，作为当前模块数对应的最优工艺数组。
11、优选地，满足场地约束条件的判据为：以模块中各修理工艺需占用场地面积的最大值作为该模块占用的场地面积，叠加各模块占用的场地面积作为整个修理流水线占用的场地面积，若不超过修理流水线能使用的实际场地总面积，则认定为满足场地约束条件。
12、优选地，各模块工作强度特征值为完成该模块中各工艺的时间均值的累加之和。
13、优选地，计算当前模块数对应的最优工艺数组下，修理流水线完成一个批次设备的平均修理时间，具体包括：
14、计算各模块完成其所有工艺时间的均值和根方差；
15、根据各模块完成其所有工艺时间的均值和根方差，迭代计算修理流水线按照批次中设备的顺序完成各设备的修理时，该设备离开各模块的修理时间均值和根方差；
16、将修理流水线完成整个批次设备的修理时，最后一个设备离开最后一个模块的修理时间均值，作为修理流水线完成该批次设备的平均修理时间。
17、优选地，各模块完成其所有工艺时间的均值为完成该模块内各工艺的时间均值的累加之和，各模块完成其所有工艺时间的根方差为完成该模块各工艺的时间根方差的平方的累加之和的1/2次方。
18、优选地，修理流水线按照批次中设备的顺序完成第一个设备的修理时，该设备离开各模块的修理时间均值和根方差：
19、
20、
21、其中，，为当前模块数，和分别为修理流水线模块完成其所有工艺时间的均值和根方差，和分别为当前设备离开模块的修理时间均值和根方差。
22、优选地，修理流水线按照批次中设备的顺序完成第个设备的修理时，该设备离开各模块的修理时间均值和根方差：
23、若，则
24、
25、若，则
26、
27、其中，，为一个批次的设备数量，，为当前模块数，和分别为修理流水线模块完成其所有工艺时间的均值和根方差，和分别为前一设备离开模块的修理时间均值和根方差，和分别为当前设备离开模块的修理时间均值和根方差。
28、为实现上述目的，第二方面，本专利技术提供了一种满足场地约束条件的修理流水线优化系统，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个处理器，用于执行所述存储器存储的程序，当所述存储器存储的程序被执行时，所述处理器用于执行如第一方面所述的方法。
29、为实现上述目的，第三方面，本专利技术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存储有计算机程序，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行如第一方面所述的方法。
30、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
31、本专利技术提供了一种满足场地约束条件的修理流水线优化方法和系统，计算修理流水线每种可能模块数对应的最优工艺数组和对应修理流水线完成一个批次相同型号设备的平均修理时间；确定修理流水线完成一个批次相同型号设备的平均修理时间最短对应的最优工艺数组，作为满足场地约束条件的修理流水线优化结果。本专利技术既满足场地约束条件，又省时快速完成修理任务的修理线，能快速、高效地辅助修理线优化设计。
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1.一种满足场地约束条件的修理流水线优化方法，其特征在于，所述修理流水线由多个模块串联组成，各模块内由设备的若干相邻修理工艺串联组成，不同模块能以流水线的方式同时工作，相同模块内不同修理工艺按照编号次序工作，该方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算当前模块数对应的最优工艺数组，具体包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，满足场地约束条件的判据为：以模块中各修理工艺需占用场地面积的最大值作为该模块占用的场地面积，叠加各模块占用的场地面积作为整个修理流水线占用的场地面积，若不超过修理流水线能使用的实际场地总面积，则认定为满足场地约束条件。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，各模块工作强度特征值为完成该模块中各工艺的时间均值的累加之和。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算当前模块数对应的最优工艺数组下，修理流水线完成一个批次设备的平均修理时间，具体包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，各模块完成其所有工艺时间的均值为完成该模块内各工艺的时间均值的累加之和，各模块完成其所有工艺
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，修理流水线按照批次中设备的顺序完成第一个设备的修理时，该设备离开各模块的修理时间均值和根方差：
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，修理流水线按照批次中设备的顺序完成第个设备的修理时，该设备离开各模块的修理时间均值和根方差：
9.一种满足场地约束条件的修理流水线优化系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器进入如权利要求1至8任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种满足场地约束条件的修理流水线优化方法，其特征在于，所述修理流水线由多个模块串联组成，各模块内由设备的若干相邻修理工艺串联组成，不同模块能以流水线的方式同时工作，相同模块内不同修理工艺按照编号次序工作，该方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算当前模块数对应的最优工艺数组，具体包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，满足场地约束条件的判据为：以模块中各修理工艺需占用场地面积的最大值作为该模块占用的场地面积，叠加各模块占用的场地面积作为整个修理流水线占用的场地面积，若不超过修理流水线能使用的实际场地总面积，则认定为满足场地约束条件。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，各模块工作强度特征值为完成该模块中各工艺的时间均值的累加之和。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算当前模块数对应的最优工艺数组下，修理流水线完成...
【专利技术属性】
技术研发人员：常明，张光宇，孙强，徐立，董理，彭英武，李瑾慧，李华，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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