复杂装配流水线平衡问题的研究与优化

发布时间：2020-07-03 04:32

【摘要】： 装配流水线是制造业中一种重要的生产组织形式,提高装配线的效率能有效的促进生产,提升经济效益。随着顾客多样化需求以及科技进步,能够生产工艺相似的多种产品的混合型装配线被广泛采用,然而相比于传统的单产品装配线,混合型装配线要复杂很多。本文首先介绍了装配线的发展过程以及其在生产制造过程中的布置特点。在传统的单产品装配线平衡问题模型之上,对混合型装配线平衡进行了分析。结合混合型装配线的生产特点,对所需要解决的两方面问题——任务的工作站分配与混合产品的投产排序,分别系统的建立并改进了数学模型,对生产管理具有一定指导意义。工作站分配模型考虑了工作站之间的负荷均衡,以及工作站数量最小化,使任务分配更优化,投产排序模型考虑不同产品加工时间差异,以实际产出与理想产出的时间差以及产品切换次数最小化为目标,将排序问题与工作站负荷进行有机地结合。针对混合型装配线平衡需要解决的两方面问题,分别设计了优化算法。本文在遗传算法的基础上,针对具体问题做了相应改进,以提高算法的性能。对于工作站分配问题,采用任务所在工作站序号进行编码,通过译码重排的方式进行交叉和变异操作,保证个体的有效性。对于投产排序问题,考虑最小生产循环,采用产品代号的序列进行编码,由于该问题可行解规模较大,引入模拟退火思想对其适应度函数进行变换,提高搜索效率。最后运用某发动机实际生产数据进行仿真计算,结果表明本文所设计算法能够有效解决混合型装配线平衡问题,在已知约束条件下得到较好的工作站任务分配与投产排序结果,验证了算法的有效性。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH186

【引证文献】