基于遺傳算法的汽車零部件生產線平衡優(yōu)化技術研究
發(fā)布時間:2021-10-25 12:04
生產線重組優(yōu)化和企業(yè)生產設施規(guī)劃都需要用到生產線平衡這一重要理念,生產線平衡就是將生產的全部工序進行平均化,調整各個工作站的負荷以確保各個工作站的作業(yè)時間盡可能的相近。其次是消除瓶頸工位以及生產效率的浪費,提高生產線整體的生產效率,為企業(yè)帶來更大的效益。生產線不平衡會導致工作人員出現等待的現象,也會降低整體的生產效率和在制品的堆積,造成大量的生產浪費。為了解決生產線不平衡帶來的問題,本文主要從以下幾個方面進行研究:首先,針對兩類典型的生產線平衡問題進行求解,一類是單一品種的生產線平衡問題,另一類是混合品種的生產線平衡問題。在總結了生產線平衡關于仿真以及解決方法的研究現狀后,將改進的遺傳算法與仿真分析方法相結合,在生產節(jié)拍確定的前提下,對生產線進行優(yōu)化并求解最少工作站數量。將此方法應用到實際生產線模型進行分析,取得了較好的效果。其次,傳統(tǒng)的遺傳算法早期特別容易出現“早熟”的問題,種群中出現適應值很高的超級個體,在遺傳進化中占有較大比例,從而使種群多樣性迅速降低,算法收斂于局部最優(yōu)解。至此,對傳統(tǒng)的遺傳算法進行改進設計,包括編碼設計、適應度函數設計、選擇和變異操作設計等,通過Matlab對...
【文章來源】:長春工業(yè)大學吉林省
【文章頁數】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.1.1 生產線平衡的研究背景
1.1.2 生產線平衡的研究意義
1.2 生產線平衡的研究現狀
1.2.1 基于仿真分析的生產線平衡研究現狀
1.2.2 基于精確算法的生產線平衡研究現狀
1.2.3 基于啟發(fā)式算法的生產線平衡研究現狀
1.2.4 基于人工智能算法的生產線平衡研究現狀
1.2.5 混流生產線平衡的研究現狀
1.3 待解決的問題
1.4 主要研究內容
1.5 本章小節(jié)
第2章 生產線平衡問題的分析
2.1 生產線平衡問題的概述
2.1.1 生產線的常規(guī)分類
2.1.2 生產線平衡問題的基礎理論
2.2 生產線平衡的數學描述
2.2.1 生產線平衡問題的數學表達
2.2.2 生產線平衡優(yōu)化問題的分類
2.2.3 生產線平衡的評價指標
2.3 遺傳算法的簡介
2.3.1 遺傳算法的介紹
2.3.2 遺傳算法應用的關鍵問題
2.4 本章小結
第3章 基于改進遺傳算法的單一生產線平衡分析
3.1 汽車零部件生產線平衡存在的問題
3.2 遺傳算法的優(yōu)化設計
3.2.1 遺傳編碼
3.2.2 譯碼
3.2.3 種群初始化
3.2.4 交叉算子
3.2.5 變異算子
3.2.6 避免早熟問題的組合選擇策略--輪盤選擇
3.2.7 適應度函數
3.3 實例驗證程序的有效性
3.4 某公司生產線平衡改進遺傳算法優(yōu)化
3.5 程序結果對比分析
3.6 本章小結
第4章 基于改進遺傳算法的混合生產線平衡分析
4.1 混合生產線模型的問題描述
4.2 混合生產線平衡問題的數學建模
4.3 遺傳算法的改進設計
4.3.1 改進遺傳算法的基本框架
4.3.2 改進算法的詳細步驟
4.4 混合生產線的仿真方法
4.5 本章小結
第5章 基于Plant Simulation的混合生產線平衡問題仿真研究
5.1 關于Plant Simulation仿真軟件的概述
5.1.1 Plant Simulation軟件介紹
5.1.2 Plant Simulation軟件的特點
5.2 初始方案的確定
5.3 基于Plant Simulation仿真模型的初步建立
5.3.1 建立模型所需要遵循的原則
5.3.2 主要模塊介紹
5.3.3 模型的建立
5.4 算例分析
5.5 本章小結
第6章 總結與展望
6.1 總結
6.2 不足和展望
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學位期間研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Plant Simulation的路燈桿件生產線產能優(yōu)化方案研究[J]. 劉鎮(zhèn)海,周友行,徐長鋒. 現代制造工程. 2020(01)
[2]基于啟發(fā)式算法的家具裝配線平衡與優(yōu)化[J]. 葛曉梅,王曉媛,張國輝,辛雪珂,王萬鎖. 組合機床與自動化加工技術. 2019(02)
[3]多品種小批量環(huán)境下的家具混流生產線平衡分析與改善[J]. 趙晏林. 林產工業(yè). 2019(01)
[4]未來汽車工廠與智能物流[J]. 鄭鑫,曾巍巍. 物流技術與應用. 2018(11)
[5]多目標模擬退火算法求解混裝線平衡與排序[J]. 姜東,唐秋華,李梓響,吳玲. 機械設計與制造. 2018(09)
[6]回溯搜索優(yōu)化算法研究進展[J]. 王海龍,蘇清華,胡中波. 湖北工程學院學報. 2018(03)
[7]基于Plant Simulation的件雜貨碼頭作業(yè)仿真研究[J]. 劉志雄,熊楊,鄧興旭,陳玉婷. 系統(tǒng)仿真學報. 2018(05)
[8]農機裝配生產線布局研究[J]. 馬念杰,馮歡歡,程俊男,邵書山,張波,張學敏. 中國農機化學報. 2018(04)
[9]基于有向網絡的雙U型裝配線平衡實驗與分析[J]. 焦玉玲,徐良成,王占中,張鵬. 吉林大學學報(工學版). 2018(02)
[10]航空緊固件生產車間流水線平衡量化分析及改善[J]. 馮碩,陳闖. 航空制造技術. 2017(22)
博士論文
[1]裝配線平衡的最優(yōu)化模型與算法研究[D]. 周亮.南京理工大學 2005
碩士論文
[1]面向JIT的柔性U型生產線任務分配方法與系統(tǒng)研究[D]. 江強強.合肥工業(yè)大學 2018
[2]基于WITNESS的串行生產線仿真與優(yōu)化[D]. 朱吉利.天津工業(yè)大學 2018
[3]基于混合算法的車間布局多目標優(yōu)化及仿真研究[D]. 楊梅.湖南大學 2016
[4]混合流水線多目標調度優(yōu)化研究[D]. 劉勝軍.山東理工大學 2016
[5]白車身混流焊裝線物流仿真和投產序列研究[D]. 武文杰.合肥工業(yè)大學 2016
[6]基于遺傳算法的汽車焊裝線平衡研究及仿真驗證[D]. 蔡磊.合肥工業(yè)大學 2016
[7]裝配線平衡問題不同算法性能比較研究[D]. 張曉玲.南華大學 2016
[8]基于遺傳算法的汽車零部件集配中心選址問題的研究[D]. 張楠.吉林大學 2015
[9]汽車儀表臺混流裝配線設計研究[D]. 龔軻.南京理工大學 2015
[10]體外診斷試劑盒裝配生產線設計及裝備開發(fā)[D]. 胡立紅.天津大學 2014
本文編號:3457363
【文章來源】:長春工業(yè)大學吉林省
【文章頁數】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.1.1 生產線平衡的研究背景
1.1.2 生產線平衡的研究意義
1.2 生產線平衡的研究現狀
1.2.1 基于仿真分析的生產線平衡研究現狀
1.2.2 基于精確算法的生產線平衡研究現狀
1.2.3 基于啟發(fā)式算法的生產線平衡研究現狀
1.2.4 基于人工智能算法的生產線平衡研究現狀
1.2.5 混流生產線平衡的研究現狀
1.3 待解決的問題
1.4 主要研究內容
1.5 本章小節(jié)
第2章 生產線平衡問題的分析
2.1 生產線平衡問題的概述
2.1.1 生產線的常規(guī)分類
2.1.2 生產線平衡問題的基礎理論
2.2 生產線平衡的數學描述
2.2.1 生產線平衡問題的數學表達
2.2.2 生產線平衡優(yōu)化問題的分類
2.2.3 生產線平衡的評價指標
2.3 遺傳算法的簡介
2.3.1 遺傳算法的介紹
2.3.2 遺傳算法應用的關鍵問題
2.4 本章小結
第3章 基于改進遺傳算法的單一生產線平衡分析
3.1 汽車零部件生產線平衡存在的問題
3.2 遺傳算法的優(yōu)化設計
3.2.1 遺傳編碼
3.2.2 譯碼
3.2.3 種群初始化
3.2.4 交叉算子
3.2.5 變異算子
3.2.6 避免早熟問題的組合選擇策略--輪盤選擇
3.2.7 適應度函數
3.3 實例驗證程序的有效性
3.4 某公司生產線平衡改進遺傳算法優(yōu)化
3.5 程序結果對比分析
3.6 本章小結
第4章 基于改進遺傳算法的混合生產線平衡分析
4.1 混合生產線模型的問題描述
4.2 混合生產線平衡問題的數學建模
4.3 遺傳算法的改進設計
4.3.1 改進遺傳算法的基本框架
4.3.2 改進算法的詳細步驟
4.4 混合生產線的仿真方法
4.5 本章小結
第5章 基于Plant Simulation的混合生產線平衡問題仿真研究
5.1 關于Plant Simulation仿真軟件的概述
5.1.1 Plant Simulation軟件介紹
5.1.2 Plant Simulation軟件的特點
5.2 初始方案的確定
5.3 基于Plant Simulation仿真模型的初步建立
5.3.1 建立模型所需要遵循的原則
5.3.2 主要模塊介紹
5.3.3 模型的建立
5.4 算例分析
5.5 本章小結
第6章 總結與展望
6.1 總結
6.2 不足和展望
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學位期間研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Plant Simulation的路燈桿件生產線產能優(yōu)化方案研究[J]. 劉鎮(zhèn)海,周友行,徐長鋒. 現代制造工程. 2020(01)
[2]基于啟發(fā)式算法的家具裝配線平衡與優(yōu)化[J]. 葛曉梅,王曉媛,張國輝,辛雪珂,王萬鎖. 組合機床與自動化加工技術. 2019(02)
[3]多品種小批量環(huán)境下的家具混流生產線平衡分析與改善[J]. 趙晏林. 林產工業(yè). 2019(01)
[4]未來汽車工廠與智能物流[J]. 鄭鑫,曾巍巍. 物流技術與應用. 2018(11)
[5]多目標模擬退火算法求解混裝線平衡與排序[J]. 姜東,唐秋華,李梓響,吳玲. 機械設計與制造. 2018(09)
[6]回溯搜索優(yōu)化算法研究進展[J]. 王海龍,蘇清華,胡中波. 湖北工程學院學報. 2018(03)
[7]基于Plant Simulation的件雜貨碼頭作業(yè)仿真研究[J]. 劉志雄,熊楊,鄧興旭,陳玉婷. 系統(tǒng)仿真學報. 2018(05)
[8]農機裝配生產線布局研究[J]. 馬念杰,馮歡歡,程俊男,邵書山,張波,張學敏. 中國農機化學報. 2018(04)
[9]基于有向網絡的雙U型裝配線平衡實驗與分析[J]. 焦玉玲,徐良成,王占中,張鵬. 吉林大學學報(工學版). 2018(02)
[10]航空緊固件生產車間流水線平衡量化分析及改善[J]. 馮碩,陳闖. 航空制造技術. 2017(22)
博士論文
[1]裝配線平衡的最優(yōu)化模型與算法研究[D]. 周亮.南京理工大學 2005
碩士論文
[1]面向JIT的柔性U型生產線任務分配方法與系統(tǒng)研究[D]. 江強強.合肥工業(yè)大學 2018
[2]基于WITNESS的串行生產線仿真與優(yōu)化[D]. 朱吉利.天津工業(yè)大學 2018
[3]基于混合算法的車間布局多目標優(yōu)化及仿真研究[D]. 楊梅.湖南大學 2016
[4]混合流水線多目標調度優(yōu)化研究[D]. 劉勝軍.山東理工大學 2016
[5]白車身混流焊裝線物流仿真和投產序列研究[D]. 武文杰.合肥工業(yè)大學 2016
[6]基于遺傳算法的汽車焊裝線平衡研究及仿真驗證[D]. 蔡磊.合肥工業(yè)大學 2016
[7]裝配線平衡問題不同算法性能比較研究[D]. 張曉玲.南華大學 2016
[8]基于遺傳算法的汽車零部件集配中心選址問題的研究[D]. 張楠.吉林大學 2015
[9]汽車儀表臺混流裝配線設計研究[D]. 龔軻.南京理工大學 2015
[10]體外診斷試劑盒裝配生產線設計及裝備開發(fā)[D]. 胡立紅.天津大學 2014
本文編號:3457363
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