(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 202210743496.6 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 广东工业大 学 地址 510062 广东省广州市越秀区东 风东 路729号 (72)发明人 刘强　林利彬　张浩　魏丽军　 张定　 (74)专利代理 机构 佛山市禾才知识产权代理有 限公司 4 4379 专利代理师 资凯亮　陆应健 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 9/50(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06F 17/18(2006.01)G06F 111/06(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种车门混流装配线平衡规划方法 (57)摘要 本发明提供一种车门混流装配线平衡规划 方法， 包括： 获取车门混流装配线的多个作业任 务中的预设的信息数据； 根据信息数据通过职业 性重复行为评价分析方法计算出人机工程学风 险值； 根据信息数据、 人机工程学风险值以及车 门混流装配线的设计要求和约束条件建立用于 实现最少工位数和最少人机工程学风险值的线 平衡多目标优化数学模型； 采用预设的优化算法 对线平衡多目标优化数学模型进行计算， 并计算 得出多个线平衡规划方案结果， 优化算法包括迭 代贪婪算法和多目标优化算法； 根据预设的目标 在多个线平衡规划方案结果中选择出最优的线 平衡规划方案。 与相关技术相比， 本发明的车门 混流装配线平衡规划方法的人机工程学风险低 且效率高。 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 CN 114996968 A 2022.09.02 CN 114996968 A 1.一种车门混流装配线平衡规划方法， 其特 征在于， 该 方法包括如下步骤： 步骤S1、 获取车门混流装配线的多个作业任务中的预设的信息数据， 所述信息数据包 括所述车门混流装配线的工位数； 步骤S2、 根据 所述信息数据通过职业性重复行为评价分析方法计算出人机工程学风险 值； 步骤S3、 根据所述信息数据、 所述人机工程学风险值以及所述车门混流装配线的设计 要求和约束条件建立用于实现最少所述工位数和 最少所述人机工程学风险值的线平衡多 目标优化数 学模型； 步骤S4、 采用预设的优化算法对所述线平衡多目标优化数学模型进行计算， 并计算得 出多个线平衡规划方案结果， 所述优化 算法包括迭代贪婪算法和多目标优化 算法； 步骤S5、 根据 预设的目标在多个所述线平衡规划方案结果中选择出最优的线平衡规划 方案。 2.根据权利要求1所述的车门混流装配线平衡规划方法， 其特征在于， 所述步骤S1中， 所述信息数据还包括所述作业任务的标准工时数据、 所述作业任务中的姿势指标数据、 所 述作业任务中的力量指标数据、 所述作业任务中的重复性指标数据、 所述作业任务中的附 加风险指标数据以及多个所述作业任务之 间的装配优先级 数据、 重复性和附加风险等指标 数据。 3.根据权利要求2所述的车门混流装配线平衡规划方法， 其特征在于， 所述步骤S2中， ActionsN为一个平均生产周期内所述作业任务的次数； CT为所述平均生产周期的时间； RF 为频率； 所述人机 工程学风险值 为ER， 满足如下公式： RF＝OSxPMxFOMxRMxADM                       (2)； 其中， OS为计算参数； PM为所述姿势指标数据的乘法系数； FOM为所述力量指标数据中 的一个力倍增强系数； RM为所述重复性指标数据的乘法系数； ADM为所述附加风险指标数据 的乘法系数。 4.根据权利要求3所述的车门混流装配线平衡规划方法， 其特征在于， 所述步骤S3中， 所述线平衡多目标优化数 学模型包括决策变量、 目标函数以及约束条件； 所述决策变量 为xik， 并满足公式： 所述目标函数包括用于获得最少化的工位数的第一目标函数和用于获得最少化所有 工作站中所有工人总的人机 工程学风险值的第二目标函数； 所述第一目标函数满足 公式： minK            (4)； 所述第二目标函数满足 公式： 其中， min为最小化函数；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114996968 A 2所述约束条件包括第一约束条件、 第 二约束条件、 第 三约束条件、 第四约束条件以及第 五约束条件； 所述第一约束条件为约束确保每个任务都分配到某个工位中且仅分配其中一个工作 站， 并满足 公式： 所述第二约束条件为约束确保各工位的工作负荷时间在装配车型任何条件下都不能 超过平均生产周期时间， 并满足 公式： 所述第三约束条件为约束确保所有作业任务的装配优先级关系不被违反， 并满足公 式： 所述第四约束条件为约束确保具有关联关系的作业任务分配到同一工位， 并满足公 式： 所述第五约束条件为约束确保不兼容的作业任务 不被分配到同一工位， 并满足 公式： 其中， m为装配车 型的索引并为 正整数； i为所述作业任务的第一索引并为 正整数； j为所述作业任务的第二索引并为 正整数； N为所述作业任务的总数并为 正整数， 满足(i ＝1…,N)； K为工位的总数并为 正整数， 满足(k ＝1…,K)； P为车型种类的数量并为 正整数， 满足(m＝1 …,P)； tim为作业任务的标准工时并为 正整数； CT为平均生产周期时间 并为正整数； O为有装配优先级关系的任务对(i,j)集合， 这些一对的任务之间存在直接的装配优先 关系， 任务 i必须在任务j之前装配； ZP为必须分配到同一工位上的任务对集 合； ZN为不能在同一工位上操作的任务对集 合。 5.根据权利要求1所述的车门混流装配线平衡规划方法， 其特征在于， 所述步骤S4中， 包括如下步骤： 步骤S41、 基于迭代贪婪算法的局部 搜索阶段求 解； 步骤S42、 基于多目标优化 算法的全局搜索阶段求 解。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114996968 A 3