基于TSP的汽車總裝順序優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-24 11:44
汽車總裝是汽車生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),它主要是對(duì)每一輛汽車按配置、驅(qū)動(dòng)、動(dòng)力、顏色等要素進(jìn)行裝配。由于每輛汽車的需求各有差異,所以對(duì)每一批待裝配汽車,尋求一個(gè)最優(yōu)的總裝順序,將能有效降低成本、提高生產(chǎn)效益。本文以某企業(yè)家用轎車總裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況為背景,抽象并提煉出汽車總裝順序優(yōu)化問題進(jìn)行研究,主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)提煉問題并建立數(shù)學(xué)模型。根據(jù)企業(yè)汽車總裝線生產(chǎn)情況,提出了綜合考慮車輛的配置、驅(qū)動(dòng)、動(dòng)力、顏色等生產(chǎn)要求下,尋求使車輛切換次數(shù)最小的最優(yōu)裝配順序問題。分別對(duì)車輛四類屬性及裝配要求進(jìn)行量化和定義,構(gòu)成約束條件;對(duì)任意裝配序列進(jìn)行統(tǒng)計(jì),構(gòu)成基于四類屬性切換次數(shù)最小的多目標(biāo)函數(shù)。(2)將基本數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為TSP模型。將待裝配的汽車看作是TSP問題的路徑頂點(diǎn),任意頂點(diǎn)之間的距離即是配置、驅(qū)動(dòng)、動(dòng)力和顏色等因素對(duì)相鄰汽車的約束賦值,從而將問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化TSP模型。(3)用遺傳算法求解單約束TSP模型。首先分別考慮配置、驅(qū)動(dòng)、動(dòng)力、顏色等約束,原模型被分別簡(jiǎn)化為只有一類約束的TSP模型。用遺傳算法求解時(shí),個(gè)體均采用實(shí)數(shù)編碼,選擇策略采用錦標(biāo)賽策略,交叉和變異策略綜合采用倒序、交...
【文章來源】:西華師范大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
大規(guī)模汽車總裝生產(chǎn)線
輩歡咸岣呱???、綑n統(tǒng)殺荊?饈敲懇桓銎?瞪??笠刀際?終關(guān)注的問題。為了改善客戶需求多樣性和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的矛盾,汽配件模塊通常按標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),由分布在世界各地的配件生產(chǎn)商完成,而整車則按個(gè)性化訂制進(jìn)行裝配。為此,車輛總裝線也從早期的單一產(chǎn)品流水生產(chǎn)線逐步發(fā)展為多品種輪番生產(chǎn)線、混流生產(chǎn)線,直至近年來的大規(guī)模定制生產(chǎn)線[6,7],如圖1-1。由此,企業(yè)真正具備了隨客戶需求變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整的能力,可以快速調(diào)整工位、物料傳輸系統(tǒng)以及工具夾等以適應(yīng)不同類別車輛的裝配切換。圖1-1大規(guī)模汽車總裝生產(chǎn)線圖1-2大規(guī)模定制生產(chǎn)線的模擬仿真作為高度智能化的大規(guī)模定制生產(chǎn)線,它需要依賴一個(gè)動(dòng)態(tài)、快速的生產(chǎn)決策與調(diào)度系統(tǒng),對(duì)多品種混流投產(chǎn)排序具有較強(qiáng)的優(yōu)化能力,以降低裝配不同品種引起的轉(zhuǎn)換成本,從而提高生產(chǎn)效率。部分學(xué)者致力于研究如圖1-2所示這類系統(tǒng)的模擬和仿真[8,9,10,11],另一些學(xué)者提出汽車總裝的柔性化生產(chǎn)[12,13],以實(shí)現(xiàn)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對(duì)于這一個(gè)總裝序列的最短路徑是21564,可以得到遺傳進(jìn)化曲線,如圖5-2。圖5-2只考慮驅(qū)動(dòng)約束的進(jìn)化曲線對(duì)這一個(gè)序列進(jìn)行約束條件的檢查,對(duì)于動(dòng)力因素的檢查,連續(xù)柴油汽車的排列不超過2輛,兩批柴油汽車之間間隔的汽油汽車數(shù)量不少于10輛,如表5-2所示。表5-2連續(xù)柴油、汽油汽車的數(shù)量連續(xù)柴油汽車的數(shù)量111111111111121連續(xù)汽油汽車的數(shù)量28432414573515121118192238271072對(duì)于驅(qū)動(dòng)因素的檢查,連續(xù)四驅(qū)汽車的排列不超過2輛,兩批四驅(qū)汽車之間間隔的兩驅(qū)汽車數(shù)量不少于10輛,如表5-3所示。表5-3連續(xù)兩驅(qū)、四驅(qū)汽車的數(shù)量連續(xù)四驅(qū)汽車的數(shù)量22222222222222222221連續(xù)兩驅(qū)汽車的數(shù)量17302716141030121446
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]遺傳算法對(duì)汽車總裝線配置優(yōu)化問題的方法探究[J]. 沈栩竹,范國(guó)蓉,王躍,何猛. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(10)
[2]“汽車總裝線的配置”問題解析[J]. 薛毅. 數(shù)學(xué)建模及其應(yīng)用. 2019(01)
[3]基于遺傳算法解決TSP問題探索[J]. 岳鵬齊. 現(xiàn)代信息科技. 2019(04)
[4]基于優(yōu)化蟻群算法在TSP問題中的應(yīng)用研究[J]. 蔣曉繼. 信息與電腦(理論版). 2019(03)
[5]重型汽車裝配線的平衡問題研究與應(yīng)用[J]. 秦天虎,張旭陽,史靜靜. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(21)
[6]汽車總裝線的配置問題[J]. 傅霞. 河北農(nóng)機(jī). 2018(11)
[7]一種新型自適應(yīng)遺傳算法在多峰函數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 張大科,錢謙. 軟件導(dǎo)刊. 2018(06)
[8]關(guān)于汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)作用研究[J]. 徐龍壯. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息. 2018(09)
[9]改進(jìn)遺傳模擬退火算法在TSP優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 何慶,吳意樂,徐同偉. 控制與決策. 2018(02)
[10]汽車總裝車間板鏈輸送線的應(yīng)用研究[J]. 任秀. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(17)
碩士論文
[1]汽車混流排序與同步物流方法研究及其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 呂再生.浙江理工大學(xué) 2019
[2]基于改進(jìn)遺傳算法的汽車裝配線平衡問題研究[D]. 肖中華.武漢科技大學(xué) 2010
[3]基于遺傳算法的制造系統(tǒng)虛擬設(shè)備布局設(shè)計(jì)[D]. 龔全勝.華中科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):2997186
【文章來源】:西華師范大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
大規(guī)模汽車總裝生產(chǎn)線
輩歡咸岣呱???、綑n統(tǒng)殺荊?饈敲懇桓銎?瞪??笠刀際?終關(guān)注的問題。為了改善客戶需求多樣性和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的矛盾,汽配件模塊通常按標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),由分布在世界各地的配件生產(chǎn)商完成,而整車則按個(gè)性化訂制進(jìn)行裝配。為此,車輛總裝線也從早期的單一產(chǎn)品流水生產(chǎn)線逐步發(fā)展為多品種輪番生產(chǎn)線、混流生產(chǎn)線,直至近年來的大規(guī)模定制生產(chǎn)線[6,7],如圖1-1。由此,企業(yè)真正具備了隨客戶需求變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整的能力,可以快速調(diào)整工位、物料傳輸系統(tǒng)以及工具夾等以適應(yīng)不同類別車輛的裝配切換。圖1-1大規(guī)模汽車總裝生產(chǎn)線圖1-2大規(guī)模定制生產(chǎn)線的模擬仿真作為高度智能化的大規(guī)模定制生產(chǎn)線,它需要依賴一個(gè)動(dòng)態(tài)、快速的生產(chǎn)決策與調(diào)度系統(tǒng),對(duì)多品種混流投產(chǎn)排序具有較強(qiáng)的優(yōu)化能力,以降低裝配不同品種引起的轉(zhuǎn)換成本,從而提高生產(chǎn)效率。部分學(xué)者致力于研究如圖1-2所示這類系統(tǒng)的模擬和仿真[8,9,10,11],另一些學(xué)者提出汽車總裝的柔性化生產(chǎn)[12,13],以實(shí)現(xiàn)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對(duì)于這一個(gè)總裝序列的最短路徑是21564,可以得到遺傳進(jìn)化曲線,如圖5-2。圖5-2只考慮驅(qū)動(dòng)約束的進(jìn)化曲線對(duì)這一個(gè)序列進(jìn)行約束條件的檢查,對(duì)于動(dòng)力因素的檢查,連續(xù)柴油汽車的排列不超過2輛,兩批柴油汽車之間間隔的汽油汽車數(shù)量不少于10輛,如表5-2所示。表5-2連續(xù)柴油、汽油汽車的數(shù)量連續(xù)柴油汽車的數(shù)量111111111111121連續(xù)汽油汽車的數(shù)量28432414573515121118192238271072對(duì)于驅(qū)動(dòng)因素的檢查,連續(xù)四驅(qū)汽車的排列不超過2輛,兩批四驅(qū)汽車之間間隔的兩驅(qū)汽車數(shù)量不少于10輛,如表5-3所示。表5-3連續(xù)兩驅(qū)、四驅(qū)汽車的數(shù)量連續(xù)四驅(qū)汽車的數(shù)量22222222222222222221連續(xù)兩驅(qū)汽車的數(shù)量17302716141030121446
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]遺傳算法對(duì)汽車總裝線配置優(yōu)化問題的方法探究[J]. 沈栩竹,范國(guó)蓉,王躍,何猛. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(10)
[2]“汽車總裝線的配置”問題解析[J]. 薛毅. 數(shù)學(xué)建模及其應(yīng)用. 2019(01)
[3]基于遺傳算法解決TSP問題探索[J]. 岳鵬齊. 現(xiàn)代信息科技. 2019(04)
[4]基于優(yōu)化蟻群算法在TSP問題中的應(yīng)用研究[J]. 蔣曉繼. 信息與電腦(理論版). 2019(03)
[5]重型汽車裝配線的平衡問題研究與應(yīng)用[J]. 秦天虎,張旭陽,史靜靜. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(21)
[6]汽車總裝線的配置問題[J]. 傅霞. 河北農(nóng)機(jī). 2018(11)
[7]一種新型自適應(yīng)遺傳算法在多峰函數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 張大科,錢謙. 軟件導(dǎo)刊. 2018(06)
[8]關(guān)于汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)作用研究[J]. 徐龍壯. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息. 2018(09)
[9]改進(jìn)遺傳模擬退火算法在TSP優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 何慶,吳意樂,徐同偉. 控制與決策. 2018(02)
[10]汽車總裝車間板鏈輸送線的應(yīng)用研究[J]. 任秀. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(17)
碩士論文
[1]汽車混流排序與同步物流方法研究及其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 呂再生.浙江理工大學(xué) 2019
[2]基于改進(jìn)遺傳算法的汽車裝配線平衡問題研究[D]. 肖中華.武漢科技大學(xué) 2010
[3]基于遺傳算法的制造系統(tǒng)虛擬設(shè)備布局設(shè)計(jì)[D]. 龔全勝.華中科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):2997186
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