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。