(19)中华 人民共和国 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 202111498792.6 (22)申请日 2021.12.09 (71)申请人 河南科技大 学 地址 471023 河南省洛阳市洛龙区开元 大 道263号 (72)发明人 杨晓英　吴亚威　李昭楠　李亚杰　 邱明　 (74)专利代理 机构 郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 代理人 豆亚芳 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/27(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01)G06F 111/08(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种轴承套圈柔性智能生产线的设备配置 优化方法 (57)摘要 本发明涉及一种轴承套圈柔性智能生产线 的设备配置优化方法。 方法包括： 根据每种型号 的轴承内/外圈的日计划产量、 各生产线各工序 的磨削面数量、 以及每种型号的轴承内/外圈在 各生产线各工序下的磨削加工余量、 磨削进 给量 建立作业时间模 型， 进而建立假定产品的作业标 准时间模型， 根据日计划产量、 作业时间模型、 作 业标准时间模型建立假定产品的日产量模型以 及实际生产节拍模型， 基于各模 型考虑生产精益 性和协同性， 以线平衡率、 设备利用率及缓存率 为优化目标， 以设备数量与工件转速为决策变 量， 建立目标函数， 求解目标函数得到设备数量 与工件转速的最优解， 进而完成配置。 本发明实 现了轴承 套圈智能生产线的柔 性配置。 权利要求书3页 说明书11页 附图3页 CN 114091976 A 2022.02.25 CN 114091976 A 1.一种轴承套圈柔 性智能生产线的设备配置优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)确定每种型号的轴承内/外圈的日计划产量、 各生产线各工序的磨削面数量、 以及每 种型号的轴承内/ 外圈在各生产线各工序下的磨削加工余 量、 磨削进给量； 2)根据各生产线各工序的磨削面数量、 以及每种型号的轴承内/外圈在各生产线各工 序下的磨削加工余量、 磨削进 给量、 工件转速 建立每种型号的轴承内/外圈在各生产线各工 序下的作业时间模型， 结合每种型号的轴承内/外圈在各生产线 各工序下的作业时间模型、 每种型号的轴承内/外圈的日计划产量建立假定产品在各生产线 各工序下的作业标准时间 模型； 所述假定产品为根据每种型号的轴承内/外圈的日计划产量占所有轴承内/外圈的日 计划产量的比例构成的虚拟产品； 3)根据每种型号的轴承内/外圈的日计划产量、 每种型号的轴承内/外圈在各生产线各 工序下的作业时间模型、 以及假定产品在各生产线各工序下的作业标准时间模型建立假定 产品的日产量模型； 4)根据假定产品在各生产线各工序下的作业标准时间模型以及各生产线各工序的设 备数量建立实际生产节拍模型； 5)基于假定产品的各生产线各工序下的作业标准时间模型、 实际生产节拍模型、 以及 各生产线 各工序的设备数量得到线平衡率以及缓存率； 基于假定产品的在各生产线各工序 下的作业标准时间模型、 假定产品的日产量模型、 以及各生产线各工序的设备数量得到设 备利用率； 6)以线平衡率、 缓存率、 设备利用率为优化指标， 建立求解各生产线各工序的设备数量 以及每种型号的轴承内/ 外圈在各生产线各工序下的工件转速的目标函数； 7)结合约束条件求解目标函数， 得到各生产线各工序的设备数量以及每种型号的轴 承 内/外圈在各生产线各工序下 的工件转速的最优解， 将最优解作为轴承套圈柔性智能生产 线的设备配置参数。 2.根据权利要求1所述的轴承套 圈柔性智能生产线的设备配置优化方法， 其特征在于， 目标函数为： 其中， LB为线平衡率； BR为缓存率； EU为设备利用率； Rijk为第i种型号的轴承内/外圈在 第j条生产线第k道工序下的工件转速； Njk为第j条生产线第k道工序的设备数量； α1为第一 权重系数； α2为第二权 重系数； α3为第三权 重系数。 3.根据权利要求2所述的轴承套 圈柔性智能生产线的设备配置优化方法， 其特征在于， 所述约束条件为： R′ijk≤Rijk≤R″ijk；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114091976 A 2Njk≥1,Njk∈N+； 其中， 为假定产品在第j条生产线第k道工序下的作业标准时间； εjk为第j条生产 线第 k道工序的生产辅助时间； rg为理论生产节拍； Ca为日最大生产产 能； T为日有效工作 时间； R′ijk为第i种型号的轴承内/外圈在第j条生产线第k道工序下的工件转速下限； R ″ijk为第i 种型号的轴承内/ 外圈在第j条生产线第k道工序下的工件转速上限； N+为整数。 4.根据权利要求2所述的轴承套 圈柔性智能生产线的设备配置优化方法， 其特征在于， 线平衡率 LB、 设备利用率EU以及缓存率BR的计算过程如下： 其中， 为假定产品在第j条生产线第k道工序下的作业标准时间； rB为实际生产节拍； εjk为第j条生产线第k道工序的生产辅助时间； Qg为假定产品的日产量； T ′为日制度工作时 间； m为生产线的条 数； K为工序的道数。 5.根据权利要求4所述的轴承套 圈柔性智能生产线的设备配置优化方法， 其特征在于， 假定产品的日产量 Qg为： 实际生产节拍rB为： 其中， Qi为第i种型号的轴承内/外圈的日计划产量； tijk为第i种型号的轴承 内/外圈在 第j条生产线第k道工序下的作业时间。 6.根据权利要求4所述的轴承套 圈柔性智能生产线的设备配置优化方法， 其特征在于， 假定产品在第j条生产线第k道工序下的作业标准时间 为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114091976 A 3