基于TSP的汽车总装顺序优化研究
发布时间：2021-01-24 11:44
汽车总装是汽车生产的一个重要环节,它主要是对每一辆汽车按配置、驱动、动力、颜色等要素进行装配。由于每辆汽车的需求各有差异,所以对每一批待装配汽车,寻求一个最优的总装顺序,将能有效降低成本、提高生产效益。本文以某企业家用轿车总装生产线的生产情况为背景,抽象并提炼出汽车总装顺序优化问题进行研究,主要研究内容包括:（1）提炼问题并建立数学模型。根据企业汽车总装线生产情况,提出了综合考虑车辆的配置、驱动、动力、颜色等生产要求下,寻求使车辆切换次数最小的最优装配顺序问题。分别对车辆四类属性及装配要求进行量化和定义,构成约束条件;对任意装配序列进行统计,构成基于四类属性切换次数最小的多目标函数。（2）将基本数学模型转化为TSP模型。将待装配的汽车看作是TSP问题的路径顶点,任意顶点之间的距离即是配置、驱动、动力和颜色等因素对相邻汽车的约束赋值,从而将问题转化为一个多目标优化TSP模型。（3）用遗传算法求解单约束TSP模型。首先分别考虑配置、驱动、动力、颜色等约束,原模型被分别简化为只有一类约束的TSP模型。用遗传算法求解时,个体均采用实数编码,选择策略采用锦标赛策略,交叉和变异策略综合采用倒序、交...
【文章来源】：西华师范大学四川省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大规模汽车总装生产线
辈欢咸岣呱???省⒔档统杀荆?馐敲恳桓銎?瞪??笠刀际?终关注的问题。为了改善客户需求多样性和企业生产经济性的矛盾，汽配件模块通常按标准化生产，由分布在世界各地的配件生产商完成，而整车则按个性化订制进行装配。为此，车辆总装线也从早期的单一产品流水生产线逐步发展为多品种轮番生产线、混流生产线，直至近年来的大规模定制生产线[6,7]，如图1-1。由此，企业真正具备了随客户需求变化而动态调整的能力，可以快速调整工位、物料传输系统以及工具夹等以适应不同类别车辆的装配切换。图1-1大规模汽车总装生产线图1-2大规模定制生产线的模拟仿真作为高度智能化的大规模定制生产线，它需要依赖一个动态、快速的生产决策与调度系统，对多品种混流投产排序具有较强的优化能力，以降低装配不同品种引起的转换成本，从而提高生产效率。部分学者致力于研究如图1-2所示这类系统的模拟和仿真[8,9,10,11]，另一些学者提出汽车总装的柔性化生产[12,13]，以实现多
295，312，285，320，302，277，260，446，451，349，378，354，384，298，364，341，358，375，259，363，317，116，137，165，180，251，183，200，95，41，170，229，39，219，140，38，209，222，16，253，86，193，6，127，211，204，117，174，94，50，195，224，207，184，44，191，177，92，181，196，103，35，223，2，434，442，19，175，49，62，162，8，230，150，107，212，124，234，14，17，129，242，154，241，5，134，55，178，58，198，443对于这一个总装序列的最短路径是21564，可以得到遗传进化曲线，如图5-2。图5-2只考虑驱动约束的进化曲线对这一个序列进行约束条件的检查，对于动力因素的检查，连续柴油汽车的排列不超过2辆，两批柴油汽车之间间隔的汽油汽车数量不少于10辆，如表5-2所示。表5-2连续柴油、汽油汽车的数量连续柴油汽车的数量111111111111121连续汽油汽车的数量28432414573515121118192238271072对于驱动因素的检查，连续四驱汽车的排列不超过2辆，两批四驱汽车之间间隔的两驱汽车数量不少于10辆，如表5-3所示。表5-3连续两驱、四驱汽车的数量连续四驱汽车的数量22222222222222222221连续两驱汽车的数量17302716141030121446
【参考文献】：
期刊论文
[1]遗传算法对汽车总装线配置优化问题的方法探究[J]. 沈栩竹,范国蓉,王跃,何猛. 内燃机与配件. 2019(10)
[2]“汽车总装线的配置”问题解析[J]. 薛毅. 数学建模及其应用. 2019(01)
[3]基于遗传算法解决TSP问题探索[J]. 岳鹏齐. 现代信息科技. 2019(04)
[4]基于优化蚁群算法在TSP问题中的应用研究[J]. 蒋晓继. 信息与电脑(理论版). 2019(03)
[5]重型汽车装配线的平衡问题研究与应用[J]. 秦天虎,张旭阳,史静静. 汽车实用技术. 2018(21)
[6]汽车总装线的配置问题[J]. 傅霞. 河北农机. 2018(11)
[7]一种新型自适应遗传算法在多峰函数优化中的应用[J]. 张大科,钱谦. 软件导刊. 2018(06)
[8]关于汽车产业对经济发展的带动作用研究[J]. 徐龙壮. 现代经济信息. 2018(09)
[9]改进遗传模拟退火算法在TSP优化中的应用[J]. 何庆,吴意乐,徐同伟. 控制与决策. 2018(02)
[10]汽车总装车间板链输送线的应用研究[J]. 任秀. 科技创新与应用. 2017(17)
硕士论文
[1]汽车混流排序与同步物流方法研究及其系统实现[D]. 吕再生.浙江理工大学 2019
[2]基于改进遗传算法的汽车装配线平衡问题研究[D]. 肖中华.武汉科技大学 2010
[3]基于遗传算法的制造系统虚拟设备布局设计[D]. 龚全胜.华中科技大学 2004
本文编号：2997186
【文章来源】：西华师范大学四川省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大规模汽车总装生产线
辈欢咸岣呱???省⒔档统杀荆?馐敲恳桓銎?瞪??笠刀际?终关注的问题。为了改善客户需求多样性和企业生产经济性的矛盾，汽配件模块通常按标准化生产，由分布在世界各地的配件生产商完成，而整车则按个性化订制进行装配。为此，车辆总装线也从早期的单一产品流水生产线逐步发展为多品种轮番生产线、混流生产线，直至近年来的大规模定制生产线[6,7]，如图1-1。由此，企业真正具备了随客户需求变化而动态调整的能力，可以快速调整工位、物料传输系统以及工具夹等以适应不同类别车辆的装配切换。图1-1大规模汽车总装生产线图1-2大规模定制生产线的模拟仿真作为高度智能化的大规模定制生产线，它需要依赖一个动态、快速的生产决策与调度系统，对多品种混流投产排序具有较强的优化能力，以降低装配不同品种引起的转换成本，从而提高生产效率。部分学者致力于研究如图1-2所示这类系统的模拟和仿真[8,9,10,11]，另一些学者提出汽车总装的柔性化生产[12,13]，以实现多
295，312，285，320，302，277，260，446，451，349，378，354，384，298，364，341，358，375，259，363，317，116，137，165，180，251，183，200，95，41，170，229，39，219，140，38，209，222，16，253，86，193，6，127，211，204，117，174，94，50，195，224，207，184，44，191，177，92，181，196，103，35，223，2，434，442，19，175，49，62，162，8，230，150，107，212，124，234，14，17，129，242，154，241，5，134，55，178，58，198，443对于这一个总装序列的最短路径是21564，可以得到遗传进化曲线，如图5-2。图5-2只考虑驱动约束的进化曲线对这一个序列进行约束条件的检查，对于动力因素的检查，连续柴油汽车的排列不超过2辆，两批柴油汽车之间间隔的汽油汽车数量不少于10辆，如表5-2所示。表5-2连续柴油、汽油汽车的数量连续柴油汽车的数量111111111111121连续汽油汽车的数量28432414573515121118192238271072对于驱动因素的检查，连续四驱汽车的排列不超过2辆，两批四驱汽车之间间隔的两驱汽车数量不少于10辆，如表5-3所示。表5-3连续两驱、四驱汽车的数量连续四驱汽车的数量22222222222222222221连续两驱汽车的数量17302716141030121446
【参考文献】：
期刊论文
[1]遗传算法对汽车总装线配置优化问题的方法探究[J]. 沈栩竹,范国蓉,王跃,何猛. 内燃机与配件. 2019(10)
[2]“汽车总装线的配置”问题解析[J]. 薛毅. 数学建模及其应用. 2019(01)
[3]基于遗传算法解决TSP问题探索[J]. 岳鹏齐. 现代信息科技. 2019(04)
[4]基于优化蚁群算法在TSP问题中的应用研究[J]. 蒋晓继. 信息与电脑(理论版). 2019(03)
[5]重型汽车装配线的平衡问题研究与应用[J]. 秦天虎,张旭阳,史静静. 汽车实用技术. 2018(21)
[6]汽车总装线的配置问题[J]. 傅霞. 河北农机. 2018(11)
[7]一种新型自适应遗传算法在多峰函数优化中的应用[J]. 张大科,钱谦. 软件导刊. 2018(06)
[8]关于汽车产业对经济发展的带动作用研究[J]. 徐龙壮. 现代经济信息. 2018(09)
[9]改进遗传模拟退火算法在TSP优化中的应用[J]. 何庆,吴意乐,徐同伟. 控制与决策. 2018(02)
[10]汽车总装车间板链输送线的应用研究[J]. 任秀. 科技创新与应用. 2017(17)
硕士论文
[1]汽车混流排序与同步物流方法研究及其系统实现[D]. 吕再生.浙江理工大学 2019
[2]基于改进遗传算法的汽车装配线平衡问题研究[D]. 肖中华.武汉科技大学 2010
[3]基于遗传算法的制造系统虚拟设备布局设计[D]. 龚全胜.华中科技大学 2004
本文编号：2997186
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