(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210627651.8 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 同济大学 地址 200092 上海市杨 浦区四平路1239号 (72)发明人 靳文瑞　李秀娟　周炳海　钟志华　 (74)专利代理 机构 北京挺立专利事务所(普通 合伙) 11265 专利代理师 余莹 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/08(2012.01) G06Q 50/28(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06N 3/00(2006.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 111/08(2020.01) (54)发明名称 一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周 期性物料配送调度方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑区域责任制的汽车 装配线动态周期性物料配送调度方法， 属于智能 制造领域。 流程如下： 在研究相关约束的基础上， 以最小化线边库存成本和配送能耗为目标， 建立 了考虑区域 责任制的数学模型， 确定各个搬运设 备的责任工位范围； 通过对汽车装配线物料配送 调度问题的特征分析， 采用混合编码方式对物料 配送调度问题所求解进行有效表达； 基于改进多 目标量子 粒子群算法求解数学模 型。 与现有技术 相比， 本发明在物料配送过程中， 充分考虑了装 配线的区域划分， 并基于动态周期间隔进行物料 配送， 有效减少搬运设备间的路径冲突、 快速响 应物料需求， 并达到降低配送能耗和线边库存成 本的目的， 从而提高汽车装配线物料配送系统的 运作效率。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 115062936 A 2022.09.16 CN 115062936 A 1.一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度方法， 其特征在于， 包 括如下步骤： S1、 采集汽车装配线的基础数据和生产计划信息， 包括但不限于： 装配线工位数量、 生 产计划期内的周期数量、 物料超市到装配工位的距离、 各个工位在不同生产周期的物料需 求数量和重量； S2、 建立电动配送小车的信息模型， 包括： 电动配送小车的最大装载容量和装载重量、 电动配送小车的配送状态、 电动配送小车的耗电率； S3、 建立考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度的目标函数； S4、 确定调度过程的约束条件； S5、 采用混合编码机制表示调度问题的解； S6、 采用基于改进多目标量子粒子群算法求解所述目标函数， 确定最优的物料配送调 度策略， 包括装配线上工位责任区域的划分、 电动配送小车物料配送动态周期的确定及相 应的物料装载计划， 经 过迭代计算， 将满足停止条件的求 解结果作为 最终的调度方案 。 2.根据权利要求1所述的一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度 方法， 其特 征在于： 步骤3所述目标函数 是以最小化线边库存成本和配送能耗 为目标建立的， 表达式如下： Minimise f＝{f1,f2}            (1) 其中： 上述公式(1) ‑(3)中， 符号及决策变量定义如下： f1表示线边库存成本； f2表示配送能 耗； Γ表示单位物料在一个周期内的库存成本； k∈K表示电动小车集合； s∈S表示工位集 合； t∈T表 示生产周期集合； Ist表示工位s在生产周期t的线边库存； r∈Rk表示电动小车k在 计划周期内的送料次数； f(Q)表示与载重Q有关的电动小车的配送能耗； wk表示电动小车k 的重量； 表示电动小车k第r次配送至工位s的物料重量； αk表示电动小车k负责区域中 最左边的工 位编号； βk表示电动小车k负责区域中最右边的工 位编号； diss表示工位s到物料 超市的距离； Δdis表示相邻 两个工位之间的距离； xks＝1表示电动小车k负责工位s的配送 任务， 否则xks＝0。 3.根据权利要求1所述的一种考虑区域责任制的汽车装配线动态周期性物料配送调度 方法， 其特 征在于：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115062936 A 2步骤4所述约束条件 包括： (4‑1)责任区域划分， 即每辆电动小车至少承担一个工位的配送任务， 且负责配送的区 域不得重叠： α1＝1                (4) (4‑2)电动小车 数量约束： α|K|+1＝|S|+1                  (6) (4‑3)电动小车在计划周期内的配送次数约束： (4‑4)电动小车每次行程送达每 个工位时的物料重量： (4‑5)供需平衡约束， 即电动小车的单次配送量和总配送量均 能满足装配线的物料需 求： (4‑6)工位的线边 容量约束， 即线边库存量 不允许超过线边 最大容量： (4‑7)电动小车的装载容量约束， 即电动小车每次配送行程的装载物料量不能超过车 辆的最大容 量： (4‑8)配送时间约束， 即电动小车必须在一个周期内完成物料配送：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115062936 A 3