裝配系統配置技術方案

一種用于生成被裝配產品的候選裝配系統布局的方法包括：輸入包括用于被裝配產品的部件列表的材料清單，以及確定用于被裝配產品的多種裝配模式，所述被裝配產品包括多個中間組件和子組件。基于裝配模式中選定的一種確定基本任務布局，其包括用于裝配所述被裝配產品的裝配任務。基于用于選定的裝配模式的基本任務布局確定整體任務布局。選擇候選裝配機器用于整體任務布局，并且標識用于與裝配任務有關的候選裝配機器的分區約束。基于整體任務布局、選定的候選裝配機器和分區約束生成候選裝配系統布局，從候選裝配系統布局生成候選裝配系統的模擬模型。

【技術實現步驟摘要】
關于聯邦資助研究或者研發的聲明本專利技術是在美國能源部頒發的DE-EE-0002217的政府支持下完成的。美國政府在本專利技術中具有某些權利。
本專利技術涉及研發并且評估裝配系統配置。
技術介紹
研發候選裝配系統配置是重復復雜和耗時的過程，其可能是最初生產計劃、供應商方案評估和最終系統優化所必需的。一種方法包括手動系統建模和模擬，這可能要求高技能水平和大量時間以滿意地探察選項。已知設計者采用與過去經驗匹配的模式和簡化的電子表格估計，這經常導致嚴重的預算超支或者預算不足以及非最優的最佳配合系統選擇或設計。設計者在計劃裝配系統配置中考慮的參數包括：周期時間、報廢率以及涉及處理時間、成本和生產率的生產目標。
技術實現思路
描述了一種用于生成被裝配產品的候選裝配系統布局的方法，其包括：輸入包括用于被裝配產品的部件列表的材料清單；以及確定用于被裝配產品的多種裝配模式，所述被裝配產品包括多個中間組件和子組件。基于裝配模式中選定的一種確定基本任務布局，其包括用于裝配所述裝配產品的裝配任務。基于用于選定的裝配模式的基本任務布局確定整體任務布局。選擇候選裝配機器用于整體任務布局，并且標識用于與裝配任務有關的候選裝配機器的分區約束。基于整體任務布局、選定的候選裝配機器和分區約束生成候選裝配系統布局，并且基于候選裝配系統布局生成候選裝配系統的模擬模型。基于候選裝配系統的模擬模型執行候選裝配系統的模擬以評估周期時間和吞吐量以實現被裝配產品。從以下結合附圖對如隨附權利要求所限定的實施本教導的一些最佳方式及其他實施例的以下詳細描述中，很容易地了解本教導的上述特征和優點，以及其他特征和優點。附圖說明現參照附圖，通過實例對一個或多個實施例進行描述，其中：圖1根據本專利技術示意性地示出了包括多個離散的、優選有序的步驟的例程，用于標識和評估用于生產被裝配產品的候選裝配系統；圖2-1根據本專利技術圖示性地示出了針對用于生產被裝配產品的過程的第一開始菜單屏幕；圖2-2根據本專利技術圖示性地示出了針對用于生產被裝配產品的過程的第二開始菜單屏幕；圖3根據本專利技術圖示性地示出了材料清單輸入屏幕的實施例，其使用戶能夠輸入用于被裝配產品的材料清單用于生成候選裝配系統布局；圖4根據本專利技術圖示性地示出了裝配模式輸入屏幕的實施例，其使用戶能夠輸入裝配模式，該裝配模式是被裝配產品的中間組件或子組件；圖5根據本專利技術圖示性地示出了基本任務布局選擇屏幕的實施例，其包括屏幕窗口，該屏幕窗口示出了用于布置成菜單形式的示例裝配模式的多個候選裝配任務布局；圖6根據本專利技術圖示性地示出了選定單個候選整體任務布局屏幕的實施例，即用于產生被裝配產品的候選裝配系統布局；圖7根據本專利技術圖示性地示出了裝配機器數據庫屏幕的實施例，其用于標識多個裝配機器；圖8根據本專利技術圖示性地示出了裝配機器選擇屏幕的實施例，其用于選擇侯選裝配機器，包括具有多種裝配機器類型和任務的菜單；圖9根據本專利技術圖示性地示出了電子表格屏幕的實施例，其表明用于多個被標識任務的任務、候選機器、周期時間和成本；圖10-1和圖10-2根據本專利技術圖示性地示出了分區約束屏幕的多種實施例，該分區約束屏幕包括第一屏幕和第二屏幕，第一屏幕示出了將裝配任務限制到單個裝配機器的約束，第二屏幕示出了要求某些裝配任務在單獨的機器上執行的約束；圖11根據本專利技術圖示性地示出了根據本專利技術的候選裝配系統布局的一部分的框圖；圖12根據本專利技術圖示性地示出了屏幕，其包括與候選整體任務布局中的一個相關聯的候選裝配系統的模擬模型的圖示的一部分；圖13根據本專利技術圖示性地示出了基本機器工作表，其為用戶提供向模擬器的輸入，該模擬器與候選裝配系統的模擬模型相關聯；圖14根據本專利技術圖示性地示出了多周期機器輸入工作表的示例，其用于模擬用于零件的重復裝配的多周期機器中的一個；圖15根據本專利技術圖示性地示出了多任務機器輸入工作表的示例，其用于模擬用于零件的重復裝配的多任務機器中的一個；圖16根據本專利技術圖示性地示出了多任務裝配機器輸入工作表的示例，其用于模擬用于零件的重復裝配的多任務裝配機器中的一個；圖17根據本專利技術圖示性地示出了緩沖區工作表的示例，其用于模擬用于候選裝配系統的緩沖區中的一個；圖18根據本專利技術圖示性地示出了輸送機工作表的示例，其用于模擬用于候選裝配系統的輸送機中的一個；圖19根據本專利技術圖示性地示出了控制邏輯選擇工作表的示例，其用于選擇輸入控制邏輯或輸出控制邏輯中的一個，例如，用于選擇用于處理零件報廢的機構和用于候選裝配系統模擬的機器補充；圖20根據本專利技術示意性地示出了直接補充控制例程，其用于控制多任務裝配機器；圖21根據本專利技術示意性地示出了標記補充控制例程，其用于控制多任務裝配機器；圖22根據本專利技術圖示性地示出了輸出工作表屏幕的示例，所述輸出工作表屏幕為來自與候選裝配系統的模擬模型相關聯的模擬器的輸出，該候選裝配系統與候選整體任務布局中的一個相關聯；以及圖23根據本專利技術示意性地示出了模擬過程概況，其用于收集信息以生成候選裝配系統配置，該候選裝配系統配置可進行過程模擬以結合系統要求和約束進行評估。具體實施方式參照附圖，其中在所述這些視圖中，相同數字表示相同或對應的零件，描述了用于生成、選擇、優化和模擬候選裝配系統配置的方法以及關聯系統，其包括結合系統要求和約束，標識和評估候選裝配系統布局。基于材料清單和多種優選裝配模式的輸入，通過計算算法自動生成多個候選任務和系統布局。可選擇候選系統布局中的一個并對其進行優化以在成本和生產率方面最好地滿足目標函數，包括選擇優選的機器和相關的機器約束(分區)。所選裝配系統布局中的裝配機器可以是單任務機器、多周期機器、多任務機器和多任務裝配機器中的一種。可通過考慮到生產報廢、零件補充和裝配任務分配的離散模擬進一步對裝配系統布局進行評估。因此，結合系統要求和約束對候選裝配系統配置進行標識和評估。可選擇就成本、生產率和/或質量而言滿足了目標函數的候選系統布局中的一個作為用于實施的優選系統布局。簡化該方法以作為靈活、快速處理及易用的基于數學的工具來實踐，用于裝配系統的高水平規劃及配置。用于生成被裝配產品的候選裝配系統布局的方法包括：輸入包括用于被裝配產品的部件列表的材料清單，以及確定用于被裝配產品的多種裝配模式，所述被裝配產品包括多個中間組件和子組件。基于選定的成組裝配模式確定基本任務布局，其包括用于裝配所述被裝配產品的裝配任務。可向基本任務布局中加入非標準裝配任務，比如檢查和電測試，以完成整體任務布局。選擇候選裝配機器用于整體任務布局，以及標識分區約束，其用于與裝配任務相關的候選裝配機器，無論是標準裝配任務還是非標準裝配任務。通過基于整體任務布局、選定的候選裝配機器和分區約束的優化算法計算生成候選裝配系統布局。基于候選裝配系統布局生成候選裝配系統的模擬模型以及用于模擬數據輸入/輸出的工作表。基于候選裝配系統的模擬模型執行模擬以評估周期時間和生產量以實現被裝配產品。現對此進行詳細描述。圖1示意性地示出了例程100，其包括多個離散的、優選有序的步驟，用于標識和評估用于生產被裝配產品的候選裝配系統。每個步驟包括通過圖形用戶界面的用戶輸入或算法的執行。提供表1作為密鑰，其中下面闡明了以數字標記的方框以及相應的函數，與例程100相對應。表1總體而言，例程100可被本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于生成被裝配產品的候選裝配系統布局的方法，所述方法包括：將材料清單輸入到控制器，所述材料清單包括用于所述被裝配產品的部件列表；由所述控制器確定用于所述被裝配產品的多種裝配模式，所述被裝配產品包括多個中間組件和子組件；基于所述裝配模式中選定的一種確定基本任務布局，所述基本任務布局包括用于裝配所述被裝配產品的裝配任務；由所述控制器基于用于所述選定的裝配模式的所述基本任務布局生成整體任務布局；選擇候選裝配機器用于所述整體任務布局；標識用于與裝配任務有關的所述候選裝配機器的分區約束；由所述控制器基于所述整體任務布局、所述選定的候選裝配機器和所述分區約束生成候選裝配系統布局；基于所述候選裝配系統布局生成候選裝配系統的模擬模型；以及基于所述模擬模型執行所述候選裝配系統的模擬以評估周期時間和吞吐量以實現所述被裝配產品。

【技術特征摘要】
2015.06.10 US 14/7356471.一種用于生成被裝配產品的候選裝配系統布局的方法，所述方法包括：將材料清單輸入到控制器，所述材料清單包括用于所述被裝配產品的部件列表；由所述控制器確定用于所述被裝配產品的多種裝配模式，所述被裝配產品包括多個中間組件和子組件；基于所述裝配模式中選定的一種確定基本任務布局，所述基本任務布局包括用于裝配所述被裝配產品的裝配任務；由所述控制器基于用于所述選定的裝配模式的所述基本任務布局生成整體任務布局；選擇候選裝配機器用于所述整體任務布局；標識用于與裝配任務有關的所述候選裝配機器的分區約束；由所述控制器基于所述整體任務布局、所述選定的候選裝配機器和所述分區約束生成候選裝配系統布局；基于所述候選裝配系統布局生成候選裝配系統的模擬模型；以及基于所述模擬模型執行所述候選裝配系統的模擬以評估周期時間和吞吐量以實現所述被裝配產品。2.根據權利要求1所述的方法，其中確定用于包括多個中間組件和子組件的所述被裝配產品的所述多種裝配模式進一步包括執行枚舉以標識部件和子組件的順序的候選組合以裝配維持所述被裝配產品的相同次序的所述部件。3.根據權利要求1所述的方法，其中基于用于所述選定的裝配模式的所述基本任務布局生成整體任務布局包括將非標準任務整合到所述基本任務布局中。4.根據權利要求3所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：YT·林，R·D·特納三世，J·A·阿貝爾，D·J·卡索利，P·J·米漢，S·胡，H·王，S·楊，H·鄺，
申請(專利權)人：通用汽車環球科技運作有限責任公司，密歇根大學董事會，
類型：發明
國別省市：美國;US