考虑工时不确定性的混流U型装配线平衡的分布鲁棒优化方法

在以人工装配为主的流水线生产中,工时的不确定性是影响生产节拍的重要因素。考虑到随机优化要求精确的概率分布信息和较高的鲁棒优化保守性,本文针对工时不确定条件下混流U型装配线平衡问题,采用以经验分布为中心、Wasserstein距离为半径的模糊集对工时的不确定性进行描述,并以最小化生产节拍为优化目标,建立装配线平衡问题的分布鲁棒优化模型。为了降低模型的复杂性,利用强对偶理论将模型转换为易于求解的形式;为保证解的鲁棒性,设计了一种鲁棒性指标并将其作为模型的约束条件。针对上述模型,通过设计一种基于区间数的解码方式,并引入自适应交叉和变异概率,给出了一种改进的遗传算法。最后通过标准算例和断路器抽架生产实例进行了数值仿真实验,结果表明相较于随机优化和鲁棒优化方法,所建立模型在降低结果保守性的同时保持较高的鲁棒性,并且针对问题所提出的改进遗传算法具有良好的寻优能力。     

改进鲸鱼优化算法及其在混流U型装配线平衡问题的应用

为提高鲸鱼优化算法的寻优效果和求解稳定性,通过改进算法的种群初始化、局部搜索、越界处理方法和收敛因子,提出一种改进的鲸鱼优化算法 。 采用基于切割法的均匀设计种群初始化方法,改善算法初始种群的均匀性;通过引入基于NEWUOA算法的局部搜索算子,提高算法的局部搜索能力;在算法的越界处理方面,提出一种基于环形区间和随机波动的方式,降低算法陷入局部最优的可能;引入了非线性收敛因子和自适用权重,均衡算法的局部和全局搜索,并进一步增强搜索的精细度。通过7个单模态、多模态以及固定维度的基准测试函数进行了数值仿真实验,验证了改进的鲸鱼优化算法相较于遗传算法、鲸鱼优化算法以及其他改进的鲸鱼优化算法,在寻优效果和求解稳定性方面具有优越性。 针对混流U型装配线平衡问题,考虑最小化装配线的节拍时间,将改进的鲸鱼优化算法用于问题求解;在解码阶段,设计一种基于阈值的解码方法,优化工序的分配过程;最后计算了21个混流装配线算例,结果表明,改进的鲸鱼优化算法在20个算例中求得了更优解,相较于其它算法,节拍时间平均降低3.02%。     

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.     

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。     

混流装配线平衡和排序问题研究综述

系统地总结了现有的混装线平衡和排序的主要研究内容,从混装线平衡、混装线排序及混装线平衡与排序的集成三个方面对现有了研究进展与研究方法进行了分析和总结,并对一些特殊形式的混装线进行了分析.最后提出了混装线平衡与排序问题需要进一步研究的几个方向.     

基于可行作业序列的遗传算法求解第二类装配线平衡问题

从作业顺序图出发,定义了作业的序关系．以此为基础,分析了工位数固定时作业序列与最小节拍的对应关系,并针对第二类装配线平衡问题,提出一种基于可行作业序列的遗传算法．该算法直接依据作业顺序图生成初始群体,并构造交叉和变异算子;初始群体和交叉变异的结果都是可行解,从而保证只在可行作业序列子空间中进行最优解搜索,效率较高;在染色体的适应值定义中还考虑了最小节拍时间和工位工时标准差的综合影响,可用来比较最小节拍时间相同的不同作业分配方案间优劣,提高了解的可信度．应用该算法,对一实例进行了多种工位数的验证,结果较优．     

解决混合装配线平衡问题的多目标遗传算法研究

混合装配线平衡问题是近期研究的热点,而工人的合理分配则是解决该类问题的关键.将解决混合模型装配线平衡问题扩展到基于工人分配的装配线平衡问题,包括任务的分配和工人的分配两个子问题.采用基于随机密钥的编码方法和先进的适应特定染色体结构和MALB-WA问题特点的遗传算子来解决该问题,最后通过数值实验验证该方法的性能.结果表明,该方法提高了解的质量,同时其收敛性优于其他现有的GA算法.     

单车型单边装配线平衡调度模型研究

平衡汽车装配线能够提高企业生产效率、稳定产品质量、降低生产延迟.根据单车型单边装配工艺要求,分别以工位间实际操作时间差最小和最大工位持续时间最小为目标,利用0-1变量,建立了混合整数规划装配线调度模型,利用此模型可求得平衡率很高的调度方案.实验证明该模型所得方案是可信的,将其用在装配线设计阶段具有可行性.     

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。     

基于改进遗传算法的混合装配生产线平衡问题研究

文章针对传统混合装配生产线缺乏对一个工位多个产品的研究,建立了一个工位多个产品的装配生产线平衡问题模型;以汽车主减速器装配生产线为例,对模型进行分析建模,设计了基于激素调节机制的改进遗传算法的适应度函数、选择、交叉及变异算子,对一工位多产品的混合装配生产线平衡问题模型进行求解;利用Matlab软件编写仿真算法程序对模型进行仿真,在一定程度上验证了模型的可行性和算法的有效性。     

U型装配线人员步行路线规划

U型装配线人员的步行路线对U型装配线的生产线平衡率以及设备综合效率OEE有重要的作用。该文以生产线平衡的U型装配线人员移动路线图、人体工程学来考虑人员步行路线图为依据做出实验,结合实验结果做出优缺点分析,从而降低员工的劳动强度,减少人员路线安排不当引起的损失。因此在实际生产中,一定要将减低劳动强度放在一个重要的位置。自始至终贯彻精益的思想,不断提高劳动强度,毕竟稳定的熟练工人是公司宝贵的财富,能够使生产计划顺利的执行。     

随机型混流双边装配线仿真分析

在现有的确定型混流双边装配线平衡问题的基础上,考虑装配作业时间不确定性的特点,通过e M-Plant仿真软件建立了随机型混流双边装配线的仿真模型。该仿真模型对装配作业过程中可能遇到的不确定因素(工人作业时间随机变动)进行了仿真运行分析,仿真结果说明了:作业时间不确定因素对双边装配线各工位的平衡状况有重要影响。     

改进智能水滴算法求解多目标混流装配线平衡问题

针对第Ⅰ类混流装配线平衡问题,为了更大限度地提高装配线效率,设计一种基于改进智能水滴算法的多目标混流装配线模型.该模型通过在选择工位的同时考虑启发式因素与土壤值来提高装配效率,在处理产品切换引起的负荷变化的同时,能够很好地优化装配线的工位数、平滑指数和操作关联度.通过使用帕累托分层对传统的智能水滴算法进行修改,从而达到一个帕累托集以实现目标的优化.利用若干个装配线问题的标杆算例对提出的算法进行测试并进行指标分析,实验结果显示与其他算法相比,本研究算法计算出的结果更优,非支配解比例、解集分布性等指标更好.     

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。     

基于智能算法的装配线平衡问题研究

为提高汽车发动机装配线的柔性程度,提出多目标混合整数线性规划模型.该模型考虑平衡问题的三个目标,即产品的节拍时间最小、将相同的工序尽可能放到同一个工作站、不同工作站间的工作负载均衡最大;采用粒子群算法进行装配线平衡优化.试验结果表明本文提出的多目标混合整数线性规划模型可以帮助决策者协调装配线的布局,实现生产效率的最大化.     

基于蚁群算法求解混流装配线传送带中断问题

将可扩展工作域概念引入混流装配线中的传送带中断问题,研究了该问题的相关性质：装配线中断发生的充分必要条件,目标函数的边界等．在此基础上,设计了约束集-蚁群算法求解环型油漆车身缓冲区约束下,以传送带中断时间最短为目标的汽车制造排程问题、算例验证了文中解决策略的优越性,同时显示了物料流平准化对传送带中断的影响．     

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.     

基于MES的混流装配线物料配送方法研究

为了实现混流装配线高效率低成本的物料配送,文章结合制造执行系统（MES）特点,设计了一种动态的物料配送方案。通过引入工位信息元概念,建立产品装配过程实时状态监控模型,实时跟踪在制品信息,实现装配车间实时生产进程信息和物料信息的集成;采用时间惩罚函数最小化的配送人员最佳出发时间的算法,保证了装配线在不缺料停工的情况下单次配送数量、配送种类的最大化。结合实例验证了该方案的可行性与实用性。     

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。     

混合遗传算法对混流装配线平衡问题的研究

基于面向汽车行业总装生产线平衡问题的研究,提出了一种包含模拟退火因子的改进的遗传算法,设计了加速收敛因子模型以确保在有限种群空间中的快速收敛;同时考虑了更多工程现场实际约束来修正传统的约束模型．新算法模型应用在混流装配生产线平衡分析中,取得了算法快速收敛和分析结果与实际工程一致的结果．