CN110544053A - 确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法与*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式提供一种确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法与***，属于汽车整车生产领域。本发明提供的确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法与***通过对随机生成的规划方案进行筛选以得到可行解，再结合该生产线的最大生产效益和最低成本计算得到每个可行解的偏差值，最后采用偏差值最小的可行解作为最佳规划方案，解决了现有技术中汽车整车组装生产过程由于大型铸件和小型铸件生产问题导致的组装效率低下的问题，提高了汽车整车组装生产的效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车整车生产领域，具体地涉及一种确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法与***。
背景技术
汽车是一种由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆。目前汽车主要用于载运人员和(或)货物，在我们的生活和工作中是必不可少的交通工具之一。汽车混流装配生产，是为满足客户个性化需求，快速响应订单，将装配工艺相似而机型不相同的产品在一条生产线上进行装配，实现生产的低成本、高质量和高效率的柔性化生产方式，通常汽车制造装配过程主要由冲压、焊接、涂装和总装组成。赛普工业研究院(安阳)有限公司和安阳强基精密制造产业园股份有限公司目前具有国内外技术水平最先进的SIIC技术(一种精密铸造工艺)，这种技术应用到汽车生产中可以将冲压和焊接工艺合并成一个工艺，主要原理是将汽车前桥、车架、底架等原本需要多个零件冲压焊接成一个整体的汽车部件通过SIIC技术将所需的若干零件整体成型为1个整铸件，因此这一技术具有可以降低成本，提高铸件的结构可靠性等很多优势。
其中汽车分装生产包括发动机部件、底盘部件、制动系部件、车身部件、电器部件、驾驶室等关键部件的组装，分装生产优化目标是实现JIT生产，满足总装装配需要，虽然总装与分装之间有缓冲区，但在满足总装需要的前提下，基于SIIC技术的生产线如何实现分装生产库存的最小化，生产效率的最大化和生产成本的最小化对汽车总装生产尤为重要。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法与***，该方法与***能够提高汽车整车生产流程的效率。
为了实现上述目的，本发明实施方式提供一种确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法：
获取生产任务；
基于所述生产任务随机生成所述规划方案作为初始解，其中，所述初始解为多个；
从多个所述初始解中随机选择一个初始解；
计算在实施所述初始解的情况下，实际生产的大型铸件的总数量与大型铸件不合格产品的数量的第一差值，判断所述第一差值是否小于所述生产任务中所述大型铸件的计划生产数量；
在判断所述第一差值大于或等于所述大型铸件的计划生产数量的情况下，计算在实施所述初始解的情况下，实际生产的小型铸件的总数量与小型铸件不合格产品的数量的第二差值，判断所述第二差值是否小于所述生产任务中所述小型铸件的计划生产数量；
在判断所述第二差值大于或等于所述小型铸件的计划生产数量的情况下，计算在实施所述初始解的情况下，实际生产的大型铸件的总数量与所述大型铸件的计划生产数量的第三差值，判断所述第三差值是否大于所述生产线的大型铸件输出缓冲区的容量；
在判断所述第三差值小于或等于所述生产线的大型铸件输出缓冲区的容量的情况下，计算在实施所述初始解的情况下，实际生产的小型铸件的总数量与所述小型铸件的计划生产数量的第四差值，判断所述第四差值是否大于所述生产线的小型铸件输出缓冲区的容量；
在判断所述第四差值小于或等于所述生产线的小型铸件输出缓冲区的容量的情况下，计算所述大型铸件的生产速率和小型铸件的生产速率的比值；
判断所述比值是否等于预设的在生产汽车的过程中所述大型铸件和所述小型铸件的消耗比；
在判断所述比值等于所述消耗比的情况下，将所述初始解加入可行解集合中，判断所述可行解集合的可行解数量是否大于预设的阈值；
在判断所述可行解数量大于所述阈值的情况下，根据公式(1)计算所述生产线在完成所述生产任务时的最大生产效益，
其中：
Gmax为所述最大生产效益，
Gi为生产所述大型铸件所获得的生产效益，
GW-i为生产所述小型铸件所获得的生产效益，
M为所述生产线在完成生产任务期间的生产周期的，
N为用于生产所述大型铸件的所述生产线的数量，
为第j条生产线在生产周期1至k内生产单件大型铸件的利润，
Qj(k)为第j条生产线在生产周期1至k内生产单件大型铸件的数量，
为第j条生产线单位时间的加工成本，
Tj为第j条生产线加工单件大型铸件的时间，
Pj(k)为第j条生产线在生产周期1至k内计划生产大型铸件的数量，
为第j条生产线生产单件大型铸件的固定成本，
为第j条生产线生产大型铸件前的试制成本系数，
为第j条生产线的模具***储存成本系数，
为第j条生产线的材料回收折扣成原材料的利用系数，
yj(k)为第j条生产线生产的不合格产品的数量之和，
为第j条生产线的与设备闲置相关的成本系数，
Uj为第j条生产线的各工位在周期1至k内可用于加工大型铸件的有效时间，
为第N+1条生产线在生产周期1至k内生产单件小型铸件的利润，
QN+1(k)为第N+1条生产线在生产周期1至k内生产单件小型铸件的数量，
为第N+1条生产线单位时间的加工成本，
TN+1为第N+1条生产线加工单件小型铸件的时间，
PN+1(k)为第N+1条生产线在生产周期1至k内计划生产小型铸件的数量，
为第N+1条生产线生产单件小型铸件的固定成本，
为第N+1条生产线生产小型铸件前的试制成本系数，
为第N+1条生产线的模具***储存成本系数，
为第N+1条生产线的材料回收折扣成原材料的利用系数，
yN+1(k)为第N+1条生产线生产的不合格产品的数量之和，
为第N+1条生产线的与设备闲置相关的成本系数
UN+1为第N+1条生产线的各工位在周期1至k内可用于加工小型铸件的有效时间；
根据公式(2)计算所述生产线在完成所述生产任务时的最低成本，
其中，
Cmin为所述最低成本，Cj为生产所述大型铸件所获得的成本，CW-j为生产所述小型铸件所获得的成本；
从所述可行解集合中随机选取一个可行解；
采用公式(3)计算所述可行解的生产效益，
其中，G为所述生产效益；
采用公式(4)计算所述可行解的生产成本，
其中，C为所述生产成本；
计算所述最大生产效益与所述生产效益的第五差值和所述最低成本与所述生产成本的第六差值，计算所述第五差值和所述第六差值的总和以作为所述可行解的偏差值；
判断所述可行解集合中是否存在未被选取的可行解；
在判断所述可行解集合中存在未被选取的所述可行解的情况下，再次从所述可行解集合中随机选取一个未被选取的所述可行解并执行所述方法的相应步骤直到判断所述可行解集合中不存在未被选取的所述可行解；
在判断所述可行解集合中不存在未被选取的所述可行解的情况下，输出所述可行解集合中选取所述偏差值最低的所述可行解作为最优规划方案。
可选地，所述方法进一步包括：
在判断所述第一差值小于所述生产任务中所述大型铸件的计划生产数量的情况下，再次从多个所述初始解中随机选择一个初始解。
可选地，所述方法进一步包括：
在判断所述第二差值小于所述小型铸件的计划生产数量的情况下，再次从多个所述初始解中随机选择一个初始解。
可选地，所述方法进一步包括：
在判断所述第三差值大于所述生产线的大型铸件输出缓冲区的容量的情况下，再次从多个所述初始解中随机选择一个初始解。
可选地，所述方法进一步包括：
在判断所述第四差值大于所述生产线的小型铸件输出缓冲区的容量的情况下，再次从多个所述初始解中随机选择一个初始解。
可选地，所述方法进一步包括：
在判断所述比值不等于所述消耗比的情况下，再次从多个所述初始解中随机选择一个初始解。
可选地，所述生产线的生产工艺包括：
制模蜡形；筛选蜡件；蜡件组合；清洗蜡件；制壳；脱蜡处理；模壳清洗；预热处理；熔炼浇注；清壳处理；切割；抛丸和吹砂；初步修检；退火；热处理；固溶和淬火；精检；时效处理；再次精修；以及包装。
另一方面，本发明还提供一种确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的***，所述***包括处理器，所述处理器用于被机器读取以使得所述机器执行如上述任一所述的方法。
再一方面，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有指令，所述指令用于被机器读取以使得所述机器执行如上述任一所述的方法。
通过上述技术方案，本发明提供的确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法与***通过对随机生成的规划方案进行筛选以得到可行解，再结合该生产线的最大生产效益和最低成本计算得到每个可行解的偏差值，最后采用偏差值最小的可行解作为最佳规划方案，解决了现有技术中汽车整车组装生产过程由于大型铸件和小型铸件生产问题导致的组装效率低下的问题，提高了汽车整车组装生产的效率。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法的流程图；
图2是根据本发明的一个实施方式的生产大小型铸件的工艺的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施方式，并不用于限制本发明实施方式。
在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
另外，若本发明实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1所示根据本发明的一个实施方式的确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法的流程图。该方法可以用于汽车整车生产领域。在图1中，该方法可以包括：
在步骤S10中，获取生产任务；
在步骤S11中，基于该生产任务随机生成规划方案作为初始解。其中，该初始解可以为多个；
在步骤S12中，从多个初始解中随机选择一个初始解；
在步骤S13中，计算在实施该初始解的情况下，实际生产的大型铸件的总数量与大型铸件不合格产品的数量的第一差值，判断该第一差值是否小于生产任务中大型铸件的计划生产数量。考虑到在实施该初始解时，最终生产的大型铸件的数量(该第一差值)应当大于或等于该计划生产数量。因此，在该实施方式中，在判断该第一差值小于计划生产数量的情况下，说明该初始解不能完成该生产任务，所以需要返回执行步骤S12，即再次从多个初始解中随机选择一个初始解。
在步骤S14中，在判断该第一差值大于或等于大型铸件的计划生产数量的情况下，计算在实施该初始解的情况下，实际生产的小型铸件的总数量与小型铸件不合格产品的数量的第二差值，判断第二差值是否小于生产任务中小型铸件的计划生产数量。考虑到在实施该初始解时，最终生产的小型铸件的数量(该第二差值)应当大于或等于该计划生产数量。因此，在该实施方式中，在判断该第一差值小于计划生产数量的情况下，说明该初始解不能完成任务，所以需要返回执行步骤S12，即再次从多个初始解中随机选择一个初始解。
在步骤S15中，在判断该第二差值大于或等于小型铸件的计划生产数量的情况下，计算在实施该初始解的情况下，实际生产的大型铸件的总数量与大型铸件的计划生产数量的第三差值，判断该第三差值是否大于生产线的大型铸件输出缓冲区的容量。考虑到生产线本身存在缓冲区，即针对大型铸件的大型铸件缓冲区和针对小型铸件的小型铸件缓冲区。在生产线生产时，实际生产的大型铸件的数量可能会超过计划生产数量，那么多余的大型铸件(第三差值)就需要相应的大型铸件缓冲区来堆放。因此，在该实施方式中，在判断该第三差值大于该大型铸件缓冲区的容量的情况下，此时说明该初始解会导致大型铸件过量加工，最终会由于大型铸件的过量堆放而导致生产线加工停滞。所以可以返回执行步骤S12，即再次从多个初始解中随机选择一个初始解。
在步骤S16中，在判断第三差值小于或等于生产线的大型铸件输出缓冲区的容量的情况下，计算在实施初始解的情况下，实际生产的小型铸件的总数量与小型铸件的计划生产数量的第四差值，判断第四差值是否大于生产线的小型铸件输出缓冲区的容量。考虑到生产线本身存在缓冲区，即针对小型铸件的小型铸件缓冲区和针对小型铸件的小型铸件缓冲区。在生产线生产时，实际生产的小型铸件的数量可能会超过计划生产数量，那么多余的小型铸件(第四差值)就需要相应的小型铸件缓冲区来堆放。因此，在该实施方式中，在判断该第四差值大于该小型铸件缓冲区的容量的情况下，此时说明该初始解会导致小型铸件过量加工，最终会由于小型铸件的过量堆放而导致生产线加工停滞。所以可以返回执行步骤S12，即再次从多个初始解中随机选择一个初始解。
在步骤S17中，在判断第四差值小于或等于生产线的小型铸件输出缓冲区的容量的情况下，计算大型铸件的生产速率和小型铸件的生产速率的比值；
在步骤S18中，判断比值是否等于预设的在生产汽车的过程中大型铸件和小型铸件的消耗比。考虑到在生产线加工时，为了提高汽车整车组装加工的效率，可以以边生产边组装加工的方式来提高组装加工的效率。那么，为了避免由于组装加工时对大型铸件和小型铸件的取用速度和大型铸件和小型铸件的加工速度的不同而导致的零件积累的问题，可以在规划该生产线的规划方案时，将大型铸件和小型铸件的生产速度调整至与汽车整车组装加工时的取用速度(消耗比)一致。因此，在该实施方式中，在判断该比值不等于该消耗比的情况下，此时说明该初始解无法满足组装加工的要求。所以可以返回执行步骤S12，即再次从多个初始解中随机选择一个初始解。
在步骤S19中，在判断该比值等于该消耗比的情况下，将初始解加入可行解集合中，判断可行解集合的可行解数量是否大于预设的阈值。其中，该阈值用于限制该可行解集合的大小，从而避免该算法的体积过大。
在步骤S20中，在判断该可行解数量大于阈值的情况下，根据公式(1)计算生产线在完成生产任务时的最大生产效益，
其中：
Gmax为最大生产效益，
Gj为生产大型铸件所获得的生产效益，
GW-j为生产小型铸件所获得的生产效益，
M为生产线在完成生产任务期间的生产周期的，
N为用于生产大型铸件的生产线的数量，
为第j条生产线在生产周期1至k内生产单件大型铸件的利润，
Qj(k)为第j条生产线在生产周期1至k内生产单件大型铸件的数量，
为第j条生产线单位时间的加工成本，
Tj为第j条生产线加工单件大型铸件的时间，
Pj(k)为第j条生产线在生产周期1至k内计划生产大型铸件的数量，
为第j条生产线生产单件大型铸件的固定成本，
为第j条生产线生产大型铸件前的试制成本系数，
为第j条生产线的模具***储存成本系数，
为第j条生产线的材料回收折扣成原材料的利用系数，
yj(k)为第j条生产线生产的不合格产品的数量之和，
为第j条生产线的与设备闲置相关的成本系数，
Uj为第j条生产线的各工位在周期1至k内可用于加工大型铸件的有效时间，
为第N+1条生产线在生产周期1至k内生产单件小型铸件的利润，
QN+1(k)为第N+1条生产线在生产周期1至k内生产单件小型铸件的数量，
为第N+1条生产线单位时间的加工成本，
TN+1为第N+1条生产线加工单件小型铸件的时间，
PN+1(k)为第N+1条生产线在生产周期1至k内计划生产小型铸件的数量，
为第N+1条生产线生产单件小型铸件的固定成本，
为第N+1条生产线生产小型铸件前的试制成本系数，
为第N+1条生产线的模具***储存成本系数，
为第N+1条生产线的材料回收折扣成原材料的利用系数，
yN+1(k)为第N+1条生产线生产的不合格产品的数量之和，
为第N+1条生产线的与设备闲置相关的成本系数
UN+1为第N+1条生产线的各工位在周期1至k内可用于加工小型铸件的有效时间；
在步骤S21中，根据公式(2)计算生产线在完成生产任务时的最低成本，
其中，
Cmin为最低成本，Cj为生产大型铸件所获得的成本，CW-j为生产小型铸件所获得的成本；
在步骤S22中，从可行解集合中随机选取一个可行解；
在步骤S23中，采用公式(3)计算可行解的生产效益，
其中，G为生产效益；
在步骤S24中，采用公式(4)计算可行解的生产成本，
其中，C为生产成本；
在步骤S25中，计算最大生产效益与生产效益的第五差值和最低成本与生产成本的第六差值，计算第五差值和第六差值的总和以作为可行解的偏差值；
在步骤S26中，判断可行解集合中是否存在未被选取的可行解；
在判断可行解集合中存在未被选取的可行解的情况下，再次从可行解集合中随机选取一个未被选取的可行解(即返回执行步骤S22)并执行方法的相应步骤直到判断可行解集合中不存在未被选取的可行解；
在步骤S27中，在判断可行解集合中不存在未被选取的可行解的情况下，输出可行解集合中选取偏差值最低的可行解作为最优规划方案。
在本发明的一个实施方式中，该生产线的生产工艺可以包括如图2中所示出的步骤。在该图2中，该生产工艺可以包括：
在步骤S101中，制模蜡形。在该实施方式中，可以是先根据用户需求对汽车外形的要求设计出可行的制作图纸。这一环节涉及到汽车整车车架和其他需要组装的零散零件的设计问题，本发明提供的该生产工艺就在于通过再设计可以将原来由许多零件组合、焊接的部件进行整体铸出，即设计、制造一体化整体设计理念，且适用于任何合金材料；同理，如汽车车身中涉及到的底架仅分为三个部分：前部车架、中部车架、后部车架，只有少量配合面需要加工，完成装配不需任何工装，整车减重达150kg，成果显著，每一部分整体成型，结构尺寸大，形状复杂，底架三部分之间螺栓连接，整个车架没有一道焊缝。设计完成后就是制作模具、并初步检测是否符合设计标准，然后利用注蜡机压制蜡件，或采用3D打印熔模(快速成型蜡件，材料：光敏树脂、PS粉、ABS等)，这一环节可以利用注蜡自动线(固定式注蜡机：可实现模具自动传输运送功能，较传统注蜡机减少模具搬运时间，提高工作效率；移动式注蜡机：此设备配有四个注蜡工位，可实现同时连续作业)——大型产品在此环节一次压制一件，小型产品根据产品复杂度压制数量不定。另外，在完成制模蜡形后，可以对模具进行静置操作。对于结构稳定的产品(蜡件)，可以直接放置在工作台或相应的支架上静置；对于结构不稳定的产品，则可以放进水槽中静置。
在步骤S102中，筛选蜡件。在该实施方式中，该步骤S102可以通过图像识别技术，先对蜡件的标准进行设定，再由机器进行筛选，不合格的蜡件通过回收通道直接传送回“制模蜡形”环节回炉重造。
在步骤S103中，蜡件组合。在该实施方式中，在蜡件上组焊浇口杯、主浇道、副浇道、冒口、内浇口等浇注***。利用X光扫描透视技术查看蜡件组合的浇注***是否合格，若合格，则通过运输带送往静置区静置定型(此环节会使用到机械手)，组件静置过后，将通过机械手的操作进入下一步骤。
在步骤S104中，清洗蜡件。在该步骤中，可以采用机械手臂将该蜡件放置至蚀刻液中以对该蜡件进行清洗，并且在清洗完毕后，可以再将该蜡件放入清水中进行二次清洗。
在步骤S105中，制壳。在该步骤中，可以针对铸件的材料、大小以及结构等因素来选择耐火材料、设计制壳的层数(厚度)，再对铸件反复进行涂料、撒沙、干燥等操作直到该逐渐的层数达到要求。具体地，该步骤S105可以包括：
(1)沾浆：结构简单的蜡件直接用机械手(提前设置好机械手的转速、依次抓取组件的数量和沾浆的时间，以及沾浆的次数)抓取到沾浆搅拌机中沾浆，结构复杂的蜡件要先在真空处理设备中对组件表面进行真空处理，清除蜡件表面的气泡。沾浆完毕将由机械手转移到撒砂步骤。
(2)撒沙(在沾浆过后的蜡件上依次撒上不同细腻程度的砂，在蜡件表面形成具有一定的模壳，为后续的脱蜡做准备，一共需要3个步骤，都由机械手负责操作，需提前设置好机械手的转速、时间、角度、依次抓取的组件数量、不同组件需要转几圈才能达到标准等)。
面层：此步骤需要注意的是，经过真空处理的蜡件由机械手抓取到开式淋砂机下淋锆砂(此步骤还需要加一个图像识别技术用来筛选组件表面淋的砂是否均匀，未达到标准的要重新淋一遍，直到达到标准为止)，不需要真空处理的蜡件由机械手抓取到淋砂机下淋锆砂。淋过锆砂之后放至传送带上，由传送带传送到过渡环节。
过渡层：此环节由机械手操作，抓取经过面层处理过的蜡件放至沾浆搅拌机中，让其表面与沾浆充分接触，然后放至淋砂机下淋中砂，并将淋过中砂的蜡件重新放置在传送带上，由传送带将经过过渡处理的蜡件传送到加固房间进行加固。
加固层：此环节由机械手操作，抓取经过过渡层处理过的蜡件放至沾浆搅拌机中，让其表面与沾浆充分接触，然后放至淋砂机下淋粗砂，并将淋过粗砂的蜡件重新放置在传送带上，由传送带将经过加固处理后的蜡件传送到风干间进行静置。
在步骤S106中，脱蜡处理。由机械手将加固处理过的蜡件抓取后放至推车上，再由传送带将推车传送至至脱蜡处理房间的脱蜡机(脱蜡釜)内，脱蜡温度设置在110℃左右。
机械手将脱蜡后的模壳抓取至静置区静置，其中大钢件和铝件都需要先对模壳进行焙烧，机械手将模壳放至传送带上传送至燃气台车炉中焙烧，经过焙烧处理后再静置才能进行下一步骤。
在步骤S107中，模壳清洗。用机械手将处理过的模壳放至在高压水枪下对模壳进行清洗，清洗后利用图像识别技术对大件进行检查，若出现损坏则放至在旁边的废品区域。
在步骤S108中，预热处理。利用机械手将模壳放进预热设备中，并将预热处理后的模壳抓取至熔炼区进行下一步骤。所用设备：如井式预热炉。
在步骤S109中，熔炼浇注。
(1)熔炼：中频炉设定温度后对钢材进行熔炼，融铝炉设定温度后对铝合金进行熔炼。
(2)浇注：利用机械手将熔炼后的钢/铝倒入模壳，然后由传送带传送至冷却室进行冷却处理。
在步骤S110中，清壳处理。将冷却至300℃以下的模壳传送至清壳室中用高压清洗机进行清洗。其中钢件清洗前需要经过过水/震壳处理；铝件则不需要过水处理，直接清洗。
在步骤S111中，切割。这一环节的钢件/铝件切割要经过等离子切割工位，利用等离子切割机，辅以图像识别技术和自动化机器人进行操作。
在步骤S112中，抛丸和吹砂。针对切割后的钢件和铝件进行不同的处理：
(1)抛丸：利用机器人在抛丸机下用钢珠对钢件进行打磨抛光；
(2)吹砂：利用机器人用吹砂机吹掉铝件表面的氧化皮。
在步骤S113中，初步修检。利用机器人对传送带上经过抛丸/吹砂处理的钢件/铝件进行打磨处理，使表面更加光滑，尽量符合设计标准。然后利用传送带传送至检测室，分别进行荧光检测/X光检测/成分检测。若检测合格则进入下一环节，不合格则返修重铸。
在步骤S114中，退火。传送带将修检过的铸件传送至退火区，利用机械手将铸件放至退火设备中进行退火处理，这一环节会历时9小时，目的是使铸件***，方便后续的校正。
在步骤S115中，热处理。这一环节会涉及到两个处理步骤。
(1)固溶/淬火。一般历时20小时，对铝合金铸件进行固溶处理，对钢件进行淬火处理，目的是获得过饱和固溶体，为随后的时效处理做组织准备。
(2)时效处理。将经过固溶/淬火处理过的铸件置于室温或较高温度下保持适当时间，以提高金属强度。在室温下进行的时效处理是自然时效，一般不小于8小时；在较高温度下进行的时效处理是人工时效，一般历时10小时。
在步骤S116中，中间校验。利用图像识别技术和机器人对经过热处理的铸件进行校正，然后传送至检测室中进行荧光检测，检测过后用图像识别技术和机器人对检测过的铸件进行尺寸、性能检测。在执行该步骤S116后，针对铸件需要反复执行该步骤S115和步骤S116，其持续时间可以是例如20小时。
在步骤S117中，精检。利用图像识别技术和机器人对经过固溶/淬火处理的铸件进行精修，然后对铸件进行尺寸检测。
在步骤S118中，时效处理。利用机械手将铸件放至时效炉中进行消除时效力的处理。
在步骤S119中，再次精修。利用图像识别技术和机器人对经过时效处理的铸件进行最后一次精修，然后对铸件进行吹砂处理。接着由传送带传送至检测室进行最后一次荧光检测和尺寸检测。
在步骤S120中，包装。对经过检测后的合格产品进行包装并入库。
另一方面，本发明还提供一种确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的***，该***可以包括处理器，该处理器可以用于被该机器读取以使得机器执行如上述任一的方法。
再一方面，本发明还提供一种存储介质，该存储介质可以存储有指令，该指令可以用于被机器读取以使得机器执行如上述任一的方法。
通过上述技术方案，本发明提供的确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法与***通过对随机生成的规划方案进行筛选以得到可行解，再结合该生产线的最大生产效益和最低成本计算得到每个可行解的偏差值，最后采用偏差值最小的可行解作为最佳规划方案，解决了现有技术中汽车整车组装生产过程由于大型铸件和小型铸件生产问题导致的组装效率低下的问题，提高了汽车整车组装生产的效率。
以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。
Claims (9)
1.一种确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的方法，其特征在于，所述方法用于汽车整车生产领域，所述方法包括：
获取生产任务；
基于所述生产任务随机生成所述规划方案作为初始解，其中，所述初始解为多个；
从多个所述初始解中随机选择一个初始解；
计算在实施所述初始解的情况下，实际生产的大型铸件的总数量与大型铸件不合格产品的数量的第一差值，判断所述第一差值是否小于所述生产任务中所述大型铸件的计划生产数量；
在判断所述第一差值大于或等于所述大型铸件的计划生产数量的情况下，计算在实施所述初始解的情况下，实际生产的小型铸件的总数量与小型铸件不合格产品的数量的第二差值，判断所述第二差值是否小于所述生产任务中所述小型铸件的计划生产数量；
在判断所述第二差值大于或等于所述小型铸件的计划生产数量的情况下，计算在实施所述初始解的情况下，实际生产的大型铸件的总数量与所述大型铸件的计划生产数量的第三差值，判断所述第三差值是否大于所述生产线的大型铸件输出缓冲区的容量；
在判断所述第三差值小于或等于所述生产线的大型铸件输出缓冲区的容量的情况下，计算在实施所述初始解的情况下，实际生产的小型铸件的总数量与所述小型铸件的计划生产数量的第四差值，判断所述第四差值是否大于所述生产线的小型铸件输出缓冲区的容量；
在判断所述第四差值小于或等于所述生产线的小型铸件输出缓冲区的容量的情况下，计算所述大型铸件的生产速率和小型铸件的生产速率的比值；
判断所述比值是否等于预设的在生产汽车的过程中所述大型铸件和所述小型铸件的消耗比；
在判断所述比值等于所述消耗比的情况下，将所述初始解加入可行解集合中，判断所述可行解集合的可行解数量是否大于预设的阈值；
在判断所述可行解数量大于所述阈值的情况下，根据公式(1)计算所述生产线在完成所述生产任务时的最大生产效益，
其中：
Gmax为所述最大生产效益，
Gj为生产所述大型铸件所获得的生产效益，
Gw-j为生产所述小型铸件所获得的生产效益，
M为所述生产线在完成生产任务期间的生产周期的，
N为用于生产所述大型铸件的所述生产线的数量，
为第j条生产线在生产周期1至k内生产单件大型铸件的利润，
Qj(k)为第j条生产线在生产周期1至k内生产单件大型铸件的数量，
为第j条生产线单位时间的加工成本，
Tj为第j条生产线加工单件大型铸件的时间，
Pj(k)为第j条生产线在生产周期1至k内计划生产大型铸件的数量，
为第j条生产线生产单件大型铸件的固定成本，
为第j条生产线生产大型铸件前的试制成本系数，
为第j条生产线的模具***储存成本系数，
为第j条生产线的材料回收折扣成原材料的利用系数，
yj(k)为第j条生产线生产的不合格产品的数量之和，
为第j条生产线的与设备闲置相关的成本系数，
Uj为第j条生产线的各工位在周期1至k内可用于加工大型铸件的有效时间，
为第N+1条生产线在生产周期1至k内生产单件小型铸件的利润，
QN+1(k)为第N+1条生产线在生产周期1至k内生产单件小型铸件的数量，
为第N+1条生产线单位时间的加工成本，
TN+1为第N+1条生产线加工单件小型铸件的时间，
PN+1(k)为第N+1条生产线在生产周期1至k内计划生产小型铸件的数量，
为第N+1条生产线生产单件小型铸件的固定成本，
为第N+1条生产线生产小型铸件前的试制成本系数，
为第N+1条生产线的模具***储存成本系数，
为第N+1条生产线的材料回收折扣成原材料的利用系数，
yN+1(k)为第N+1条生产线生产的不合格产品的数量之和，
为第N+1条生产线的与设备闲置相关的成本系数
UN+1为第N+1条生产线的各工位在周期1至k内可用于加工小型铸件的有效时间；
根据公式(2)计算所述生产线在完成所述生产任务时的最低成本，
其中，
Cmin为所述最低成本，Cj为生产所述大型铸件所获得的成本，CW-j为生产所述小型铸件所获得的成本；
从所述可行解集合中随机选取一个可行解；
采用公式(3)计算所述可行解的生产效益，
其中，G为所述生产效益；
采用公式(4)计算所述可行解的生产成本，
其中，C为所述生产成本；
计算所述最大生产效益与所述生产效益的第五差值和所述最低成本与所述生产成本的第六差值，计算所述第五差值和所述第六差值的总和以作为所述可行解的偏差值；
判断所述可行解集合中是否存在未被选取的可行解；
在判断所述可行解集合中存在未被选取的所述可行解的情况下，再次从所述可行解集合中随机选取一个未被选取的所述可行解并执行所述方法的相应步骤直到判断所述可行解集合中不存在未被选取的所述可行解；
在判断所述可行解集合中不存在未被选取的所述可行解的情况下，输出所述可行解集合中选取所述偏差值最低的所述可行解作为最优规划方案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在判断所述第一差值小于所述生产任务中所述大型铸件的计划生产数量的情况下，再次从多个所述初始解中随机选择一个初始解。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在判断所述第二差值小于所述小型铸件的计划生产数量的情况下，再次从多个所述初始解中随机选择一个初始解。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在判断所述第三差值大于所述生产线的大型铸件输出缓冲区的容量的情况下，再次从多个所述初始解中随机选择一个初始解。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在判断所述第四差值大于所述生产线的小型铸件输出缓冲区的容量的情况下，再次从多个所述初始解中随机选择一个初始解。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在判断所述比值不等于所述消耗比的情况下，再次从多个所述初始解中随机选择一个初始解。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生产线的生产工艺包括：
制模蜡形；筛选蜡件；蜡件组合；清洗蜡件；制壳；脱蜡处理；模壳清洗；预热处理；熔炼浇注；清壳处理；切割；抛丸和吹砂；初步修检；退火；热处理；中间校检；精检；时效处理；再次精修；以及包装。
8.一种确定大小型铸件混流装配生产线的规划方案的***，其特征在于，所述***包括处理器，所述处理器用于被机器读取以使得所述机器执行如权利要求1至7任一所述的方法。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有指令，所述指令用于被机器读取以使得所述机器执行如权利要求1至7任一所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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