基于隨機(jī)作業(yè)時(shí)間的雙邊裝配線平衡優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-12 19:02
雙邊裝配線由于具有長(zhǎng)度較短、夾具使用效率高、產(chǎn)品下線快等優(yōu)勢(shì),近年來(lái)越來(lái)越多大型機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)都開(kāi)始采用這種裝配模式。相較于傳統(tǒng)的單邊裝配形式,因?yàn)榇嬖诟嗟募s束條件,雙邊裝配線平衡問(wèn)題顯得更加復(fù)雜。而平衡問(wèn)題在裝配線建設(shè)過(guò)程中的作用舉足輕重,任務(wù)的分配是否合理直接關(guān)系到裝配線建成后運(yùn)行情況的好壞。本文在對(duì)雙邊裝配線平衡問(wèn)題進(jìn)行研究時(shí),首先對(duì)人工魚(yú)群算法作出改進(jìn),提出可用于求解離散問(wèn)題的離散型魚(yú)群算法,并根據(jù)雙邊裝配線的約束特點(diǎn)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的解碼方法。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)算例的求解來(lái)驗(yàn)證離散型魚(yú)群算法在單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化時(shí)的有效性。在實(shí)際生產(chǎn)中,尤其是在以手工作業(yè)為主的裝配線中,受機(jī)器故障、工人經(jīng)驗(yàn)、任務(wù)復(fù)雜性等的影響,任務(wù)的作業(yè)時(shí)間不可能為定值,而是呈某種概率分布形式。本文在研究這種作業(yè)時(shí)間不確定的裝配線平衡問(wèn)題時(shí),首先使用平衡算法得到平衡解,然后通過(guò)動(dòng)態(tài)仿真分析對(duì)平衡解進(jìn)行進(jìn)一步的評(píng)價(jià)。對(duì)于多產(chǎn)品混流裝配線而言,當(dāng)訂單中的產(chǎn)品比例發(fā)生變化時(shí),裝配線的效率可能會(huì)受到影響。在進(jìn)行混流裝配線平衡時(shí),本文設(shè)計(jì)新的目標(biāo)函數(shù)來(lái)衡量裝配線在應(yīng)對(duì)產(chǎn)品比例發(fā)生變化時(shí)的穩(wěn)定性,并且在所得平衡解的基礎(chǔ)上進(jìn)行...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全文結(jié)構(gòu)圖
第2章雙邊裝配線平衡算法研究17(2)若當(dāng)前配對(duì)工位中存在正在被分配任務(wù)的緊前任務(wù),則被分配任務(wù)的加工開(kāi)始時(shí)間不能早于其緊前任務(wù)的加工完成時(shí)間;(3)任務(wù)的結(jié)束時(shí)間不能超過(guò)節(jié)拍時(shí)間。若當(dāng)前單邊工位已不能再添加任務(wù),則增加配對(duì)工位數(shù)繼續(xù)分配。具體解碼流程如圖2.3所示。圖2.3解碼示例按照上述的解碼方式,為了保證所獲得的鄰域解都是可行解,我們?cè)O(shè)計(jì)了這樣一種的改變序列的方式。隨機(jī)選取序列中的某一個(gè)任務(wù)進(jìn)行移動(dòng),為了滿足先序約束關(guān)系,這個(gè)任務(wù)只能被移動(dòng)到它所有的緊前任務(wù)之后與所有的緊后任務(wù)之前,那么它可以移動(dòng)的范圍就是從離它最近的緊前任務(wù)到離它最近的緊后任務(wù)之間的任意位置。如果它沒(méi)有緊前任務(wù),那么它可以被移動(dòng)到從序列第一位到離它最近的緊后任務(wù)之間的某一個(gè)位置(包括第一位);如果它沒(méi)有緊后任務(wù),那么它可以被移動(dòng)到從離它最近的緊前任務(wù)到序列最后一位之間的某一個(gè)位置(包括最后一位)。例如,在P9問(wèn)題中,任務(wù)6的緊前任務(wù)是任務(wù)2和任務(wù)3,緊后任務(wù)是任務(wù)9。如圖2.4所示,在序列(1,2,3,4,5,6,7,8,9)中任務(wù)6最近的緊前任務(wù)是任務(wù)3,當(dāng)任務(wù)6被選中進(jìn)行移動(dòng)時(shí),它可以被移動(dòng)到任務(wù)3和任務(wù)9之間的任意一個(gè)位置,由此可得到的四條序列都是可進(jìn)行解碼的序列。
哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文18123456789123645789123465789123457689123457869圖2.4鄰域移動(dòng)方式2.4.2人工魚(yú)行為方式生成初始種群時(shí)先構(gòu)造一條滿足任務(wù)先序關(guān)系的序列,如(1,2,3,4,5,6,7,8,9),種群內(nèi)的所有個(gè)體的初始值都由這條序列按照上文所述的方法隨機(jī)移動(dòng)Step個(gè)任務(wù)所生成。以上在評(píng)價(jià)人工魚(yú)狀態(tài)時(shí)只使用了一個(gè)目標(biāo)函數(shù),在求解單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題時(shí)離散型魚(yú)群算法的流程圖如圖2.5所示。圖2.5單目標(biāo)魚(yú)群算法流程圖因?yàn)槎x域與編碼是離散的,對(duì)于群聚行為來(lái)說(shuō),很難確定一個(gè)體周圍伙伴的中心位置,所以在離散型魚(yú)群算法中將不選用群聚行為。同時(shí)考慮到隨機(jī)行為對(duì)算法尋優(yōu)的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混流雙邊裝配線平衡的改進(jìn)型教與學(xué)優(yōu)化算法[J]. 饒迪,唐秋華,張利平,鄭才福. 現(xiàn)代制造工程. 2017(05)
[2]中國(guó)制造業(yè)為何“大而不強(qiáng)”,如何突圍[J]. 燕玉. 人民論壇. 2017(10)
[3]隨機(jī)型雙邊混流裝配線平衡問(wèn)題的兩階段求解方法研究[J]. 段移庭,蘇平,鄭晨鳴. 工業(yè)工程. 2016(02)
[4]基于多目標(biāo)殖民競(jìng)爭(zhēng)算法的隨機(jī)型雙邊裝配線[J]. 李大雙,張超勇,邵新宇,朱海平. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(11)
[5]基于分解策略的裝載機(jī)裝配線平衡研究[J]. 胡小鋒,閆杉. 中國(guó)科技論文. 2012(08)
[6]啟發(fā)式算法在隨機(jī)型雙邊裝配線平衡問(wèn)題中的應(yīng)用研究[J]. 胡俊逸,張則強(qiáng),宋林,程文明. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2012(04)
[7]隨機(jī)型雙邊裝配線平衡問(wèn)題的一種啟發(fā)式算法[J]. 宋林,張則強(qiáng),程文明,余慶良. 工業(yè)工程. 2011(04)
[8]工作研究在雙邊裝配線平衡中的應(yīng)用[J]. 侯東亮. 工業(yè)工程與管理. 2008(03)
[9]雙邊裝配線平衡的啟發(fā)式算法[J]. 吳爾飛,金燁,沈健,梁燕. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(09)
[10]基于改進(jìn)遺傳算法的雙邊裝配線平衡[J]. 吳爾飛,金燁,續(xù)愛(ài)民,胡小鋒. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2007(02)
博士論文
[1]雙邊裝配線平衡技術(shù)的研究[D]. 吳爾飛.上海交通大學(xué) 2009
[2]一種新型的智能優(yōu)化方法-人工魚(yú)群算法[D]. 李曉磊.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):3280479
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全文結(jié)構(gòu)圖
第2章雙邊裝配線平衡算法研究17(2)若當(dāng)前配對(duì)工位中存在正在被分配任務(wù)的緊前任務(wù),則被分配任務(wù)的加工開(kāi)始時(shí)間不能早于其緊前任務(wù)的加工完成時(shí)間;(3)任務(wù)的結(jié)束時(shí)間不能超過(guò)節(jié)拍時(shí)間。若當(dāng)前單邊工位已不能再添加任務(wù),則增加配對(duì)工位數(shù)繼續(xù)分配。具體解碼流程如圖2.3所示。圖2.3解碼示例按照上述的解碼方式,為了保證所獲得的鄰域解都是可行解,我們?cè)O(shè)計(jì)了這樣一種的改變序列的方式。隨機(jī)選取序列中的某一個(gè)任務(wù)進(jìn)行移動(dòng),為了滿足先序約束關(guān)系,這個(gè)任務(wù)只能被移動(dòng)到它所有的緊前任務(wù)之后與所有的緊后任務(wù)之前,那么它可以移動(dòng)的范圍就是從離它最近的緊前任務(wù)到離它最近的緊后任務(wù)之間的任意位置。如果它沒(méi)有緊前任務(wù),那么它可以被移動(dòng)到從序列第一位到離它最近的緊后任務(wù)之間的某一個(gè)位置(包括第一位);如果它沒(méi)有緊后任務(wù),那么它可以被移動(dòng)到從離它最近的緊前任務(wù)到序列最后一位之間的某一個(gè)位置(包括最后一位)。例如,在P9問(wèn)題中,任務(wù)6的緊前任務(wù)是任務(wù)2和任務(wù)3,緊后任務(wù)是任務(wù)9。如圖2.4所示,在序列(1,2,3,4,5,6,7,8,9)中任務(wù)6最近的緊前任務(wù)是任務(wù)3,當(dāng)任務(wù)6被選中進(jìn)行移動(dòng)時(shí),它可以被移動(dòng)到任務(wù)3和任務(wù)9之間的任意一個(gè)位置,由此可得到的四條序列都是可進(jìn)行解碼的序列。
哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文18123456789123645789123465789123457689123457869圖2.4鄰域移動(dòng)方式2.4.2人工魚(yú)行為方式生成初始種群時(shí)先構(gòu)造一條滿足任務(wù)先序關(guān)系的序列,如(1,2,3,4,5,6,7,8,9),種群內(nèi)的所有個(gè)體的初始值都由這條序列按照上文所述的方法隨機(jī)移動(dòng)Step個(gè)任務(wù)所生成。以上在評(píng)價(jià)人工魚(yú)狀態(tài)時(shí)只使用了一個(gè)目標(biāo)函數(shù),在求解單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題時(shí)離散型魚(yú)群算法的流程圖如圖2.5所示。圖2.5單目標(biāo)魚(yú)群算法流程圖因?yàn)槎x域與編碼是離散的,對(duì)于群聚行為來(lái)說(shuō),很難確定一個(gè)體周圍伙伴的中心位置,所以在離散型魚(yú)群算法中將不選用群聚行為。同時(shí)考慮到隨機(jī)行為對(duì)算法尋優(yōu)的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混流雙邊裝配線平衡的改進(jìn)型教與學(xué)優(yōu)化算法[J]. 饒迪,唐秋華,張利平,鄭才福. 現(xiàn)代制造工程. 2017(05)
[2]中國(guó)制造業(yè)為何“大而不強(qiáng)”,如何突圍[J]. 燕玉. 人民論壇. 2017(10)
[3]隨機(jī)型雙邊混流裝配線平衡問(wèn)題的兩階段求解方法研究[J]. 段移庭,蘇平,鄭晨鳴. 工業(yè)工程. 2016(02)
[4]基于多目標(biāo)殖民競(jìng)爭(zhēng)算法的隨機(jī)型雙邊裝配線[J]. 李大雙,張超勇,邵新宇,朱海平. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(11)
[5]基于分解策略的裝載機(jī)裝配線平衡研究[J]. 胡小鋒,閆杉. 中國(guó)科技論文. 2012(08)
[6]啟發(fā)式算法在隨機(jī)型雙邊裝配線平衡問(wèn)題中的應(yīng)用研究[J]. 胡俊逸,張則強(qiáng),宋林,程文明. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2012(04)
[7]隨機(jī)型雙邊裝配線平衡問(wèn)題的一種啟發(fā)式算法[J]. 宋林,張則強(qiáng),程文明,余慶良. 工業(yè)工程. 2011(04)
[8]工作研究在雙邊裝配線平衡中的應(yīng)用[J]. 侯東亮. 工業(yè)工程與管理. 2008(03)
[9]雙邊裝配線平衡的啟發(fā)式算法[J]. 吳爾飛,金燁,沈健,梁燕. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(09)
[10]基于改進(jìn)遺傳算法的雙邊裝配線平衡[J]. 吳爾飛,金燁,續(xù)愛(ài)民,胡小鋒. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2007(02)
博士論文
[1]雙邊裝配線平衡技術(shù)的研究[D]. 吳爾飛.上海交通大學(xué) 2009
[2]一種新型的智能優(yōu)化方法-人工魚(yú)群算法[D]. 李曉磊.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):3280479
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