基于随机作业时间的双边装配线平衡优化研究
发布时间：2021-07-12 19:02
双边装配线由于具有长度较短、夹具使用效率高、产品下线快等优势,近年来越来越多大型机械产品的生产环节都开始采用这种装配模式。相较于传统的单边装配形式,因为存在更多的约束条件,双边装配线平衡问题显得更加复杂。而平衡问题在装配线建设过程中的作用举足轻重,任务的分配是否合理直接关系到装配线建成后运行情况的好坏。本文在对双边装配线平衡问题进行研究时,首先对人工鱼群算法作出改进,提出可用于求解离散问题的离散型鱼群算法,并根据双边装配线的约束特点设计了相应的解码方法。通过对标准算例的求解来验证离散型鱼群算法在单目标优化和多目标优化时的有效性。在实际生产中,尤其是在以手工作业为主的装配线中,受机器故障、工人经验、任务复杂性等的影响,任务的作业时间不可能为定值,而是呈某种概率分布形式。本文在研究这种作业时间不确定的装配线平衡问题时,首先使用平衡算法得到平衡解,然后通过动态仿真分析对平衡解进行进一步的评价。对于多产品混流装配线而言,当订单中的产品比例发生变化时,装配线的效率可能会受到影响。在进行混流装配线平衡时,本文设计新的目标函数来衡量装配线在应对产品比例发生变化时的稳定性,并且在所得平衡解的基础上进行...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全文结构图
第2章双边装配线平衡算法研究17（2）若当前配对工位中存在正在被分配任务的紧前任务，则被分配任务的加工开始时间不能早于其紧前任务的加工完成时间；（3）任务的结束时间不能超过节拍时间。若当前单边工位已不能再添加任务，则增加配对工位数继续分配。具体解码流程如图2.3所示。图2.3解码示例按照上述的解码方式，为了保证所获得的邻域解都是可行解，我们设计了这样一种的改变序列的方式。随机选取序列中的某一个任务进行移动，为了满足先序约束关系，这个任务只能被移动到它所有的紧前任务之后与所有的紧后任务之前，那么它可以移动的范围就是从离它最近的紧前任务到离它最近的紧后任务之间的任意位置。如果它没有紧前任务，那么它可以被移动到从序列第一位到离它最近的紧后任务之间的某一个位置（包括第一位）；如果它没有紧后任务，那么它可以被移动到从离它最近的紧前任务到序列最后一位之间的某一个位置（包括最后一位）。例如，在P9问题中，任务6的紧前任务是任务2和任务3，紧后任务是任务9。如图2.4所示，在序列（1，2，3，4，5，6，7，8，9）中任务6最近的紧前任务是任务3，当任务6被选中进行移动时，它可以被移动到任务3和任务9之间的任意一个位置，由此可得到的四条序列都是可进行解码的序列。
哈尔滨工程大学硕士学位论文18123456789123645789123465789123457689123457869图2.4邻域移动方式2.4.2人工鱼行为方式生成初始种群时先构造一条满足任务先序关系的序列，如（1，2，3，4，5，6，7，8，9），种群内的所有个体的初始值都由这条序列按照上文所述的方法随机移动Step个任务所生成。以上在评价人工鱼状态时只使用了一个目标函数，在求解单目标优化问题时离散型鱼群算法的流程图如图2.5所示。图2.5单目标鱼群算法流程图因为定义域与编码是离散的，对于群聚行为来说，很难确定一个体周围伙伴的中心位置，所以在离散型鱼群算法中将不选用群聚行为。同时考虑到随机行为对算法寻优的
【参考文献】：
期刊论文
[1]混流双边装配线平衡的改进型教与学优化算法[J]. 饶迪,唐秋华,张利平,郑才福. 现代制造工程. 2017(05)
[2]中国制造业为何“大而不强”,如何突围[J]. 燕玉. 人民论坛. 2017(10)
[3]随机型双边混流装配线平衡问题的两阶段求解方法研究[J]. 段移庭,苏平,郑晨鸣. 工业工程. 2016(02)
[4]基于多目标殖民竞争算法的随机型双边装配线[J]. 李大双,张超勇,邵新宇,朱海平. 计算机集成制造系统. 2014(11)
[5]基于分解策略的装载机装配线平衡研究[J]. 胡小锋,闫杉. 中国科技论文. 2012(08)
[6]启发式算法在随机型双边装配线平衡问题中的应用研究[J]. 胡俊逸,张则强,宋林,程文明. 组合机床与自动化加工技术. 2012(04)
[7]随机型双边装配线平衡问题的一种启发式算法[J]. 宋林,张则强,程文明,余庆良. 工业工程. 2011(04)
[8]工作研究在双边装配线平衡中的应用[J]. 侯东亮. 工业工程与管理. 2008(03)
[9]双边装配线平衡的启发式算法[J]. 吴尔飞,金烨,沈健,梁燕. 上海交通大学学报. 2007(09)
[10]基于改进遗传算法的双边装配线平衡[J]. 吴尔飞,金烨,续爱民,胡小锋. 计算机集成制造系统. 2007(02)
博士论文
[1]双边装配线平衡技术的研究[D]. 吴尔飞.上海交通大学 2009
[2]一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D]. 李晓磊.浙江大学 2003
本文编号：3280479
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全文结构图
第2章双边装配线平衡算法研究17（2）若当前配对工位中存在正在被分配任务的紧前任务，则被分配任务的加工开始时间不能早于其紧前任务的加工完成时间；（3）任务的结束时间不能超过节拍时间。若当前单边工位已不能再添加任务，则增加配对工位数继续分配。具体解码流程如图2.3所示。图2.3解码示例按照上述的解码方式，为了保证所获得的邻域解都是可行解，我们设计了这样一种的改变序列的方式。随机选取序列中的某一个任务进行移动，为了满足先序约束关系，这个任务只能被移动到它所有的紧前任务之后与所有的紧后任务之前，那么它可以移动的范围就是从离它最近的紧前任务到离它最近的紧后任务之间的任意位置。如果它没有紧前任务，那么它可以被移动到从序列第一位到离它最近的紧后任务之间的某一个位置（包括第一位）；如果它没有紧后任务，那么它可以被移动到从离它最近的紧前任务到序列最后一位之间的某一个位置（包括最后一位）。例如，在P9问题中，任务6的紧前任务是任务2和任务3，紧后任务是任务9。如图2.4所示，在序列（1，2，3，4，5，6，7，8，9）中任务6最近的紧前任务是任务3，当任务6被选中进行移动时，它可以被移动到任务3和任务9之间的任意一个位置，由此可得到的四条序列都是可进行解码的序列。
哈尔滨工程大学硕士学位论文18123456789123645789123465789123457689123457869图2.4邻域移动方式2.4.2人工鱼行为方式生成初始种群时先构造一条满足任务先序关系的序列，如（1，2，3，4，5，6，7，8，9），种群内的所有个体的初始值都由这条序列按照上文所述的方法随机移动Step个任务所生成。以上在评价人工鱼状态时只使用了一个目标函数，在求解单目标优化问题时离散型鱼群算法的流程图如图2.5所示。图2.5单目标鱼群算法流程图因为定义域与编码是离散的，对于群聚行为来说，很难确定一个体周围伙伴的中心位置，所以在离散型鱼群算法中将不选用群聚行为。同时考虑到随机行为对算法寻优的
【参考文献】：
期刊论文
[1]混流双边装配线平衡的改进型教与学优化算法[J]. 饶迪,唐秋华,张利平,郑才福. 现代制造工程. 2017(05)
[2]中国制造业为何“大而不强”,如何突围[J]. 燕玉. 人民论坛. 2017(10)
[3]随机型双边混流装配线平衡问题的两阶段求解方法研究[J]. 段移庭,苏平,郑晨鸣. 工业工程. 2016(02)
[4]基于多目标殖民竞争算法的随机型双边装配线[J]. 李大双,张超勇,邵新宇,朱海平. 计算机集成制造系统. 2014(11)
[5]基于分解策略的装载机装配线平衡研究[J]. 胡小锋,闫杉. 中国科技论文. 2012(08)
[6]启发式算法在随机型双边装配线平衡问题中的应用研究[J]. 胡俊逸,张则强,宋林,程文明. 组合机床与自动化加工技术. 2012(04)
[7]随机型双边装配线平衡问题的一种启发式算法[J]. 宋林,张则强,程文明,余庆良. 工业工程. 2011(04)
[8]工作研究在双边装配线平衡中的应用[J]. 侯东亮. 工业工程与管理. 2008(03)
[9]双边装配线平衡的启发式算法[J]. 吴尔飞,金烨,沈健,梁燕. 上海交通大学学报. 2007(09)
[10]基于改进遗传算法的双边装配线平衡[J]. 吴尔飞,金烨,续爱民,胡小锋. 计算机集成制造系统. 2007(02)
博士论文
[1]双边装配线平衡技术的研究[D]. 吴尔飞.上海交通大学 2009
[2]一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D]. 李晓磊.浙江大学 2003
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