風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法及系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法及系統(tǒng)，系統(tǒng)包括獲取模塊和設(shè)計模塊，首先，獲取模塊獲取在風(fēng)機總裝車間進行裝配的風(fēng)機產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù)

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法及系統(tǒng)


[0001]本專利技術(shù)涉及計算機輔助設(shè)計
，具體涉及一種風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法及系統(tǒng)
。

技術(shù)介紹

[0002]風(fēng)機總裝車間是風(fēng)電裝備制造企業(yè)的核心生產(chǎn)設(shè)施，用于將風(fēng)力發(fā)電機的輪轂
、
齒輪箱
、
控制系統(tǒng)
、
軸承
、
發(fā)電機等核心零部件總裝成風(fēng)機產(chǎn)品
。
風(fēng)電裝備制造是新興產(chǎn)業(yè)，不少風(fēng)機總裝車間的規(guī)劃設(shè)計缺少科學(xué)方法支撐，憑規(guī)劃建設(shè)部門的過往經(jīng)驗確定布局方案，存在隨意性和不合理性，影響風(fēng)機總裝車間的建成實際產(chǎn)能
。
[0003]國際公布號為
WO2016/163286A1
的專利申請公開了一種離散制造系統(tǒng)的車間布局方法，并具體公開了利用兩級遺傳算法進行車間布局設(shè)計
。
但是，該技術(shù)方案是根據(jù)工位布置的行數(shù)進行的編碼，固化了設(shè)備的布置次序，造成解空間較小，而潛在的優(yōu)質(zhì)解未必處于該空間內(nèi)
。
而且，該方案是僅基于產(chǎn)品的產(chǎn)量和工位之間的運輸距離構(gòu)建的適應(yīng)度函數(shù)，所涉及到的影響因子并不全面，沒有考慮車間周邊環(huán)境
、
車間物流設(shè)施等因素，基于物流距離的優(yōu)化解不一定是合理的布局方案
。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利技術(shù)提出一種風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法及系統(tǒng)
。
具體技術(shù)方案如下：
[0005]第一方面，提供了一種風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法，包括：<br/>[0006]獲取風(fēng)機產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù)
、
工藝數(shù)據(jù)和工時數(shù)據(jù)；
[0007]根據(jù)所述設(shè)計數(shù)據(jù)
、
工藝數(shù)據(jù)和工時數(shù)據(jù)，通過遺傳算法確定車間布局方案；
[0008]所述遺傳算法基于工位的布置次序和車間長度進行編碼，并基于物流質(zhì)量
、
獎勵因子和懲罰因子構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)
。
[0009]結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可實現(xiàn)方式中，還包括：
[0010]根據(jù)車間布局方案生成車間詳細布局規(guī)劃方案，并對該車間詳細布局規(guī)劃方案進行評估；
[0011]若評估結(jié)果不滿足，則調(diào)整車間布局的約束條件，并重新通過遺傳算法確定車間布局方案
。
[0012]結(jié)合第一方面的第一種可實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可實現(xiàn)方式中，對該車間詳細布局規(guī)劃方案進行評估，包括：
[0013]基于所述車間詳細布局規(guī)劃方案構(gòu)建車間三維模型；
[0014]通過所述車間三維模型進行物流
、
人流和
/
或操作空間評估
。
[0015]結(jié)合第一方面的第一種可實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可實現(xiàn)方式中，對該車間詳細布局規(guī)劃方案進行評估，包括：
[0016]基于所述車間詳細布局規(guī)劃方案構(gòu)建車間仿真模型；
[0017]通過所述車間仿真模型進行仿真模擬，得到車間的設(shè)備利用率和生產(chǎn)線能力
。
[0018]第二方面，提供了一種風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計系統(tǒng)，包括：
[0019]獲取模塊，配置為獲取風(fēng)機產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù)
、
工藝數(shù)據(jù)和工時數(shù)據(jù)；
[0020]設(shè)計模塊，配置為根據(jù)所述設(shè)計數(shù)據(jù)
、
工藝數(shù)據(jù)和工時數(shù)據(jù)，通過遺傳算法確定車間布局方案；
[0021]所述遺傳算法基于工位的布置次序和車間長度進行編碼，并基于物流質(zhì)量
、
獎勵因子和懲罰因子構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)
。
[0022]結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可實現(xiàn)方式中，還包括評估模塊，配置為：
[0023]根據(jù)車間布局方案生成車間詳細布局規(guī)劃方案，并對該車間詳細布局規(guī)劃方案進行評估；
[0024]若評估結(jié)果不滿足，則調(diào)整車間布局的約束條件，并重新通過遺傳算法確定車間布局方案
。
[0025]結(jié)合第二方面的第一種可實現(xiàn)方式，在第二方面的第二種可實現(xiàn)方式中，所述評估模塊包括：
[0026]三維模型構(gòu)建單元，配置為基于所述車間詳細布局規(guī)劃方案構(gòu)建車間三維模型；
[0027]三維模型評估單元，配置為通過所述車間三維模型進行物流
、
人流和
/
或操作空間評估
。
[0028]結(jié)合第二方面的第一種可實現(xiàn)方式，在第二方面的第三種可實現(xiàn)方式中，所述評估模塊包括：
[0029]仿真模型構(gòu)建單元，配置為基于所述車間詳細布局規(guī)劃方案構(gòu)建車間仿真模型；
[0030]仿真模型評估單元，配置為通過所述車間仿真模型進行仿真模擬，得到車間的設(shè)備利用率和生產(chǎn)線能力
。
[0031]有益效果：采用本專利技術(shù)的風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法及系統(tǒng)，在通過遺傳算法對風(fēng)機裝配車間進行布局設(shè)計時，以工位的布置次序和車間長度進行編碼，得到的染色體編碼中包含了車間的長度和工位的排列次序信息，如此可以求出更大空間的解
。
并且，在計算染色體編碼的適應(yīng)度時，考慮到其他影響因子，引入了物流成本外的獎勵因子和懲罰因子，使得適應(yīng)度的計算更加全面，從而使得到的布局方案更加符合現(xiàn)場的實際情況
。
附圖說明
[0032]為了更清楚地說明本專利技術(shù)具體實施方式，下面將對具體實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹
。
在所有附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制
。
[0033]圖1為本專利技術(shù)一實施例提供的風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法的流程圖；
[0034]圖2為本專利技術(shù)一實施例提供的風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0035]圖3為本專利技術(shù)一實施例提供的評估模塊的系統(tǒng)框圖
。
具體實施方式
[0036]下面將結(jié)合附圖對本專利技術(shù)技術(shù)方案的實施例進行詳細的描述
。
以下實施例僅用于更加清楚地說明本專利技術(shù)的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本專利技術(shù)的保護范圍
。
[0037]如圖1所示的風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法的流程圖，該設(shè)計方法包括：
[0038]步驟
1、
獲取風(fēng)機產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù)
、
工藝數(shù)據(jù)和工時數(shù)據(jù)；
[0039]步驟
2、
根據(jù)所述設(shè)計數(shù)據(jù)
、
工藝數(shù)據(jù)和工時數(shù)據(jù)，通過遺傳算法確定車間布局方案；
[0040]步驟
3、
所述遺傳算法基于工位的布置次序和車間長度進行編碼，并基于物流質(zhì)量
、
獎勵因子和懲罰因子構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)
。
[0041]首先，獲取在風(fēng)機總裝車間進行裝配的風(fēng)機產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù)
、
工藝數(shù)據(jù)和工時數(shù)據(jù)
。
其中，設(shè)計數(shù)據(jù)包括風(fēng)機各裝配節(jié)點之間的裝配關(guān)系
、
各裝配節(jié)點的物流質(zhì)量和邊界尺寸等
。
工藝數(shù)據(jù)包括各裝配節(jié)點的工藝流向和物流方式等
。
工時數(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.
一種風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于，包括：獲取風(fēng)機產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù)
、
工藝數(shù)據(jù)和工時數(shù)據(jù)；根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)
、
工藝數(shù)據(jù)和工時數(shù)據(jù)，通過遺傳算法確定車間布局方案；所述遺傳算法基于工位的布置次序和車間長度進行編碼，并基于物流質(zhì)量
、
獎勵因子和懲罰因子構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)
。2.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于，還包括：根據(jù)車間布局方案生成車間詳細布局規(guī)劃方案，并對該車間詳細布局規(guī)劃方案進行評估；若評估結(jié)果不滿足，則調(diào)整車間布局的約束條件，并重新通過遺傳算法確定車間布局方案
。3.
根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于，對該車間詳細布局規(guī)劃方案進行評估，包括：基于所述車間詳細布局規(guī)劃方案構(gòu)建車間三維模型；通過所述車間三維模型進行物流
、
人流和
/
或操作空間評估
。4.
根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于，對該車間詳細布局規(guī)劃方案進行評估，包括：基于所述車間詳細布局規(guī)劃方案構(gòu)建車間仿真模型；通過所述車間仿真模型進行仿真模擬，得到車間的設(shè)備利用率和生產(chǎn)線能力
。5.
一種風(fēng)機總裝車間規(guī)劃設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，包括：...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡楊正，李曉艷，蔡梅園，向松，付連忠，向云成，劉升，雷征，羅京，羅熳，黃寵，李艇，
申請(專利權(quán))人：中船海裝風(fēng)電有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：