考虑工位变化的机械产品动态装配序列优化研究
发布时间：2021-11-01 17:34
在机械产品的装配过程中,由于人员变动、设备故障等不确定性因素,导致可用工位数呈动态变化,传统方法由人工进行动态调整,往往会出现调整不合理的现象。基于此,本文提出了根据可用工位数动态变化的装配序列优化方法,优化方法通过实时检测可用工位数的变化,动态调整装配序列,从而实现装配线效率最大化。本文分别对单品种和多品种的机械产品动态装配序列优化展开研究,研究内容如下:首先,研究了单品种机械产品的动态装配序列优化。基于对不确定性因素和装配序列优化方法的分析,本章研究了如何依据工位变化情况来动态优化调整装配序列。在该研究中,假设工位状态变化服从伯努利分布,工位不可用和恢复的时间均服从指数分布。基于假设建立了以最大化装配线效率为目标的单品种动态优化模型,并提出了根据可用工位数变化的动态优化策略。其次,动态优化策略将改进蚁群算法与分配准则相结合。为了更高效地求解工位变化的动态装配序列优化问题,蚁群算法的改进主要体现在求解过程中,通过动态可选工序集缩小蚂蚁搜索节点范围,约束蚂蚁寻找最优路径的范围同时寻求新的最优解,可加快算法搜索速度。第三,在上述研究的基础上,提出了考虑工位变化的多品种动态优化研究。为了满...
【文章来源】：西安工程大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
压路车效果图
由表 5-6 可得，随着可用工位数的变化，采用优化方法得到了不同的可用工位数时，动态装配序列优化方案。当可用工位数减少时，节拍增大，平均装配时间也增大。但通过动态调整装配序列，保证装配线正常运行，减少可用工位变化产生的影响。序号 可用工位 装配序列 装配数量 用时(s) Cm(s) 节拍(s)1 6 1,3,2,4,5,7,6,8,9,10,12,11,13 32 5600 30 312 5 1,2,3,4,7,5,6,8,9,10,11,12,13 15 2625 35 373 4 1,2,3,4,5,6,7,8,10,9,11,12,13 21 3675 44 474 3 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 13 2275 59 615 5 1,2,3,4,7,5,6,8,9,10,11,12,13 46 8050 35 376 6 1,3,2,4,5,7,6,8,9,10,12,11,13 52 9100 30 317 4 1,2,3,4,5,6,7,8,10,9,11,12,13 10 1750 44 478 5 1,2,3,4,7,5,6,8,9,10,11,12,13 11 1925 35 37
5 实证研究假设某装配线需装配儿童金属拼装工程车，车型共有三种，分别是 A 型（水泥车），B 型（消防车），C 型（云梯车），其各自的成品效果图，如图 5-5 所示。这三种车型一天（8h 或 28800s）的需求量分别为 DA=60，DB=30 和 DC=30。不同品种产品所包含的工序和时间并非完全相同：A 产品包含 10 道工序；B 产品包含 13 道工序；C 产品包含 12 道工序，整个装配过程共包含 20 道装配工序，初始可用工位数设定为 8 个，各产品的优先关系如图 5-6 所示。在一个最小生产循环中，最大的公约数10，对每一种产品的需求比例分别为dA=DA/10=2，dB=DB/10=1 和 dC=DC/10=1，根据需求比例得到联合优先关系图如图 5-7 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的舰载装备多目标作业调度优化研究[J]. 鲍劲松,李志强,周亚勤. 系统仿真学报. 2019(05)
[2]基于蚁群算法的异步并行装配序列规划方法[J]. 刘晓阳,刘恩福,靳江艳. 机械工程学报. 2019(09)
[3]求解多目标混流装配线平衡问题的VPS-PSO算法[J]. 刘冬,张卫,陆宝春. 机械设计与制造. 2019(02)
[4]一种求解TSP问题的多策略改进蚁群算法[J]. 尚宝平,焦建强,裴杰,周坤,闫富宏. 数学的实践与认识. 2019(02)
[5]改进蚁群算法在VRP问题中的应用及颜色Petri网实现[J]. 郑文艳,赵丽敏. 计算机系统应用. 2018(11)
[6]仿真环境下基于遗传算法的混流装配线排产优化研究[J]. 童小英,滕瑞飞,孙丽. 制造技术与机床. 2018(11)
[7]基于动态规划的装配线物料搬运节能调度方法[J]. 胡理嫚,李志伟,刘雪垠,陈鹏. 系统工程理论与实践. 2018(09)
[8]多目标模拟退火算法求解混装线平衡与排序[J]. 姜东,唐秋华,李梓响,吴玲. 机械设计与制造. 2018(09)
[9]基于改进烟花算法的随机装配线混流调度[J]. 刘俨后,麻娟,左敦稳,李学伟. 控制与决策. 2019(04)
[10]基于改进粒子群算法的装配序列规划研究[J]. 罗留祥,邢彦锋. 轻工机械. 2018(01)
博士论文
[1]不确定条件下混装和作业车间调度问题研究[D]. 李平.武汉科技大学 2013
[2]机器故障下柔性JobShop调度研究[D]. 何伟.重庆大学 2012
[3]装配线平衡的最优化模型与算法研究[D]. 周亮.南京理工大学 2005
硕士论文
[1]故障条件下柔性流水车间调度问题的研究[D]. 任魏翔.贵州大学 2016
[2]基于流程工业生产调度问题优化与仿真研究[D]. 袁成.电子科技大学 2016
[3]多品种柔性化装配线设计与仿真研究[D]. 何家盼.苏州大学 2014
[4]不确定性下混流装配线平衡问题研究[D]. 钟金元.昆明理工大学 2013
[5]基于混合蚁群算法的动态JSP研究与仿真[D]. 雷蕾.西安工业大学 2012
[6]差分进化算法在混流装配排序中的应用研究[D]. 方波.华中科技大学 2008
[7]基于遗传算法的车桥装配线工作站平衡研究[D]. 凌文曙.合肥工业大学 2008
[8]流程工业生产调度仿真方法研究[D]. 李滨虎.山东大学 2006
本文编号：3470513
【文章来源】：西安工程大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
压路车效果图
由表 5-6 可得，随着可用工位数的变化，采用优化方法得到了不同的可用工位数时，动态装配序列优化方案。当可用工位数减少时，节拍增大，平均装配时间也增大。但通过动态调整装配序列，保证装配线正常运行，减少可用工位变化产生的影响。序号 可用工位 装配序列 装配数量 用时(s) Cm(s) 节拍(s)1 6 1,3,2,4,5,7,6,8,9,10,12,11,13 32 5600 30 312 5 1,2,3,4,7,5,6,8,9,10,11,12,13 15 2625 35 373 4 1,2,3,4,5,6,7,8,10,9,11,12,13 21 3675 44 474 3 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 13 2275 59 615 5 1,2,3,4,7,5,6,8,9,10,11,12,13 46 8050 35 376 6 1,3,2,4,5,7,6,8,9,10,12,11,13 52 9100 30 317 4 1,2,3,4,5,6,7,8,10,9,11,12,13 10 1750 44 478 5 1,2,3,4,7,5,6,8,9,10,11,12,13 11 1925 35 37
5 实证研究假设某装配线需装配儿童金属拼装工程车，车型共有三种，分别是 A 型（水泥车），B 型（消防车），C 型（云梯车），其各自的成品效果图，如图 5-5 所示。这三种车型一天（8h 或 28800s）的需求量分别为 DA=60，DB=30 和 DC=30。不同品种产品所包含的工序和时间并非完全相同：A 产品包含 10 道工序；B 产品包含 13 道工序；C 产品包含 12 道工序，整个装配过程共包含 20 道装配工序，初始可用工位数设定为 8 个，各产品的优先关系如图 5-6 所示。在一个最小生产循环中，最大的公约数10，对每一种产品的需求比例分别为dA=DA/10=2，dB=DB/10=1 和 dC=DC/10=1，根据需求比例得到联合优先关系图如图 5-7 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的舰载装备多目标作业调度优化研究[J]. 鲍劲松,李志强,周亚勤. 系统仿真学报. 2019(05)
[2]基于蚁群算法的异步并行装配序列规划方法[J]. 刘晓阳,刘恩福,靳江艳. 机械工程学报. 2019(09)
[3]求解多目标混流装配线平衡问题的VPS-PSO算法[J]. 刘冬,张卫,陆宝春. 机械设计与制造. 2019(02)
[4]一种求解TSP问题的多策略改进蚁群算法[J]. 尚宝平,焦建强,裴杰,周坤,闫富宏. 数学的实践与认识. 2019(02)
[5]改进蚁群算法在VRP问题中的应用及颜色Petri网实现[J]. 郑文艳,赵丽敏. 计算机系统应用. 2018(11)
[6]仿真环境下基于遗传算法的混流装配线排产优化研究[J]. 童小英,滕瑞飞,孙丽. 制造技术与机床. 2018(11)
[7]基于动态规划的装配线物料搬运节能调度方法[J]. 胡理嫚,李志伟,刘雪垠,陈鹏. 系统工程理论与实践. 2018(09)
[8]多目标模拟退火算法求解混装线平衡与排序[J]. 姜东,唐秋华,李梓响,吴玲. 机械设计与制造. 2018(09)
[9]基于改进烟花算法的随机装配线混流调度[J]. 刘俨后,麻娟,左敦稳,李学伟. 控制与决策. 2019(04)
[10]基于改进粒子群算法的装配序列规划研究[J]. 罗留祥,邢彦锋. 轻工机械. 2018(01)
博士论文
[1]不确定条件下混装和作业车间调度问题研究[D]. 李平.武汉科技大学 2013
[2]机器故障下柔性JobShop调度研究[D]. 何伟.重庆大学 2012
[3]装配线平衡的最优化模型与算法研究[D]. 周亮.南京理工大学 2005
硕士论文
[1]故障条件下柔性流水车间调度问题的研究[D]. 任魏翔.贵州大学 2016
[2]基于流程工业生产调度问题优化与仿真研究[D]. 袁成.电子科技大学 2016
[3]多品种柔性化装配线设计与仿真研究[D]. 何家盼.苏州大学 2014
[4]不确定性下混流装配线平衡问题研究[D]. 钟金元.昆明理工大学 2013
[5]基于混合蚁群算法的动态JSP研究与仿真[D]. 雷蕾.西安工业大学 2012
[6]差分进化算法在混流装配排序中的应用研究[D]. 方波.华中科技大学 2008
[7]基于遗传算法的车桥装配线工作站平衡研究[D]. 凌文曙.合肥工业大学 2008
[8]流程工业生产调度仿真方法研究[D]. 李滨虎.山东大学 2006
本文编号：3470513
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