装配线生产的计算机管理(一)——单一型装配线系统的平衡问题

本文除了介绍国外有关装配线生产系统的一般概念外,着重阐述单一型无约束装配线系统平衡问题的Thomopoulos搜寻方法,并给出一种适合于计算机解的格式及相应的例题计算结果。本文还附带介绍了专为装备线系统的辅助管理而开发的ALB程序系统,以供参考。     

拖拉机前机罩装配线平衡优化

为了优化生产,提高装配线效率,在对约束理论及装配线平衡研究的基础上,运用eM-Plant软件建立了拖拉机前机罩总成装配线的仿真模型。通过运行仿真,识别出了瓶颈工序,并提出了改进方案,消除了装配线上的堵塞现象,降低了工位闲置时间,提高了装配线平衡率。仿真分析的结果为装配线的规划与布局提供了科学依据。     

基于遗传算法的混流装配线工作站平衡研究

现有的装配线平衡方法缺乏关联性、系统性和整体性,未考虑混流水装配线工作站分配、排序及实际应用中除工艺顺序以外的约束问题.文章以车桥装配生产线为例,引入惩罚函数优化装配工艺顺序以外的约束,利用遗传算法对该问题进行编码求解,将工作站数最小与平衡率最高同时进行优化.最后通过实例进行仿真运算,以加强混流产品装配生产线工作站分配及平衡策略的可行性、有效性和前瞻性,为装配线尤其是车桥类装配线工作站分配和平衡提供了一种有效途径.     

任务分区及工位约束下装配线第二类平衡研究

装配线平衡直接影响产品产量,也是在装配线布局初始或重构时所必须面临的问题.针对第二类装配线平衡问题(ALBP-2),构建了一种考虑优先关系约束、任务分区约束和工位约束的多目标优化模型.为提高模型求解效率,采用逐步缩小节拍搜索范围的动态步长方法,提出基于自动机回溯算法的改进粒子群算法,提高了任务分配合理性,快速搜索出具有最小节拍和负载平滑系数的任务分配方案.引入任务分配矩阵表示每个工位上的任务分配情况,使结果描述更加明确.通过案例分析验证了所提模型和方法的有效性.     

双边装配线平衡的启发式算法

针对目前研究较少的双边装配线平衡问题,分析、研究了双边装配线平衡的特点,建立了问题的数学模型,并提出一种有效的启发式算法.在该算法中,采用基于位置的任务分配策略,运用多个启发式规则,如具有操作方位约束的任务将被优先分配,来进行任务的选择与分配;通过综合考虑E型任务在装配线双边的状况,确定其分配的具体方位,最大化E型任务的调节作用.大量实例运算结果表明,该算法具有较好的性能.     

基于多种群遗传算法的装配线平衡问题研究

产品在制造过程中,装配作业成本大约占制造成本的30%,装配线平衡问题是影响装配作业效率的关键因素。在装配线平衡研究中,提出在固定作业工位下求解装配线平衡的问题,建立了以生产节拍和工位负荷均衡为目标的装配线平衡优化模型,采用多种群遗传算法对固定工位下装配线的生产节拍、工序分配、工位负荷均衡、装配线平衡率进行求解,并基于MATLAB环境实现了多种群遗传算法的编码和求解。最后通过实例求解,验证了模型和算法的可行性。结果分析表明:装配线平衡问题得到了较明显的改善。     

多约束装配线平衡问题的知识驱动系统控制启发式算法

针对一类以加强边要求、位置要求和消极区域要求为约束,以最小化装配线节拍和不满足弱位置要求操作的项数为目标,生产调度领域中普遍存在的第2类多约束装配线平衡问题,基于各类约束的特征以及它们之间相互耦合的关系等知识,系统设计各类约束得到满足的整体主动控制启发式规则,提出一种知识驱动系统控制启发式算法,对问题进行有效求解,获得...     

混流装配线平衡问题与规划方法研究

针对客户需求变化、产品设计不断升级演进、装配技术与设备更新等迫使装配线再次调整与演进平衡的问题,综述了现有装配平衡/演进平衡的主要内容及研究进展。首先从混流装配线平衡、混流装配线再平衡两方面总结了混流装配线研究进展与平衡规划方法;其次,对混流装配线平衡问题的分类和通用解决方法进行了归纳与总结;最后,在以上研究分析的基础上提出了产品演进驱动下装配线平衡的进一步研究方向。     

U型装配线的启发式平衡方法

随着现代生产管理中准时制（JIT）生产方式的应用,越来越多的装配线采用U型布局,该文探讨U型装配线的平衡问题,用解决传统直线型装配线平衡问题的启发式方法来解决U型装配线平衡问题,给出了U型装配线的启发式平衡方法的算法模型及其算例。结果表明,所建立的算法模型计算方法准确简单,能够快速搜寻最满意解,且对U型装配线平衡的其它相关问题作了进一步的探讨。     

基于有向网络理论的U型装配线平衡问题研究

针对制造企业的复杂装配线工作站优化设计和生产柔性化要求,提出基于有向网络理论的解决办法.首先结合装配线平衡问题简单算例,说明装配流水线作业流程图满足有向图特征,并用矩阵表示,将复杂网络图信息转换为可计算的数据信息,实现了流水装配线平衡的计算机计算与程序设计.其次以29个节点装配流程为例,在满足作业元素的时间、流水节拍以及作业元素优先关系的约束条件下,以装配线时间损失率最小为优化目标,建立装配线平衡问题的数学模型.最后利用有向图网络理论计算装配线平衡问题和U型装配线设计,平衡率达到93.81%,验证了有向网络图理论求解生产线平衡问题的合理性和有效性,并实现了计算机程序计算.本研究为制造企业大型流水线设备自动化设计提供了一种新方法.     

求解装配线平衡问题的混合遗传算法

装配线平衡问题一直是设施规划问题中的重要组成部分,是在建立生产线时就被考虑、解决并确定的。在面向市场的情况下,生产线必须是柔性的生产线,能快速响应新产品的需求,装配线平衡问题更应该是一个动态的生产调度问题。文章提出了混合遗传算法求解装配线平衡问题,给出了合适的编码方法,设计了新的交叉和变异算子,并通过实例验证了该算法的有效性和可行性。     

基于订单生产的多品种装配流水线的平衡

就订单生产条件下的多品种装配流水生产线的平衡问题展开讨论 ,进而建立以优化人力成本为目标多品种装配流水线的人力成本模型 ,最后通过运用混合遗传算法进行流水线的平衡 ,并根据实验数据进行验证     

基于摹加代数优化的装配线平衡方法

基于摹加代数,将一类装配线平衡问题转化为TSP问题.在摹加运算的基础上,将装配线平衡问题的优先关系图转化为混合图中的TSP问题,通过案例演示,以改进的遗传算法为求解混合图中的TSP算法,以路径最短为目标函数.利用随机变异跳出局部最优,最终结果收敛于全局最优或近似全局最优.     

预防维护下装配线平衡的集成优化

在装配线生产过程中,当某个工位的设备突发故障时会导致全线停工,带来重大的经济损失,为此本文提出预防维护下的装配线平衡问题,对正常生产和设备维护两种情形下的生产负载进行集成优化。以给定工位数量下正常生产节拍、预防维护时的生产节拍以及两种模式切换时的工序调整数量的最小化为目标建立数学模型,采用遗传算法进行求解。案例分析表明,预防维护下的装配线平衡可有效实现正常生产与设备维护之间的快速切换,保证生产的高效性和稳定性。     

求解随机型双边装配线平衡问题的混合回溯搜索优化算法

针对现实生产中普遍存在的操作时间为随机的双边装配线平衡问题,提出一种混合回溯搜索优化算法。该算法将变邻域搜索算法的局部搜索能力融入到回溯搜索优化算法的全局搜索中,从而实现广度搜索和深度搜索的平衡。运用基于随机键的编码将用于求解连续问题的回溯搜索优化算法应用于离散组合优化问题,同时提出一种基于均衡双边负载的边选择策略和减少工位空闲时间的任务选择策略的解码方法,并将该方法同另外4种解码方法进行对比,以验证其优越性。标杆算例测试表明,所提出的算法具有可行性和有效性。     

简单直线和U型装配线平衡中的改进阶位法

针对简单直线和U型装配线平衡问题,提出了改进阶位法.依据产品加工的作业元素时间和优先关系,综合考虑作业元素的时间阶位值和位置阶位值,求得综合阶位值.运用改进阶位法对装配线平衡问题求解,得到简单直线、单U型和双U型装配线的生产线平衡结果.结合算例1,对简单直线和U型装配线平衡效果与分枝定界法的结果进行了比较,改进阶位法的结果优于分枝定界法;结合实验算例2,验证了改进阶位法平衡效果好于时间阶位法,因此,改进阶位法是求解装配线平衡问题的有效方法.     

复杂箱体零件柔性机加工生产线平衡优化

在分析复杂箱体类零件柔性机加工生产线平衡问题相关约束及优化目标的基础上,提出了在生产线平衡优化的同时得到各工位最优或接近最优操作排序的方法.在引入工艺及工位约束的基础上,综合考虑加工中心的换刀及转位功能,以生产线节拍最短和成本最低为目标建立优化模型.采用粒子群算法求解,提出了一种启发式的译码方法,使每个粒子都能映射到一个满足约束的生产线平衡方案,引入了Pareto档案集,实现了多目标优化并结合精英保留策略提高了算法效率.最后,通过实例验证了该方法的有效性.     

基于负载均衡的空间线分组算法

针对传统并行操作计算效率低的问题,提出以分组并行处理模式优化节点间的负载均衡。以表层浮标轨迹验证涡旋实验为例,给出面向不可分割空间线对象的快速分组方法,设计了两个分组调整算法。实验结果显示,算法可以使每个计算节点达到负载均衡。与串行计算的比较实验结果显示,算法具有较好的加速效果,且加速比随着计算节点个数的增加呈上升趋势。因此,基于负载均衡的空间线分组算法是对不可分割空间线的计算进行优化的有效途径。