考虑随机与多约束因素的双边装配线平衡问题研究

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双边装配线广泛应用于汽车、卡车和装载机等大型复杂机械产品的装配。与单边装配线相比，双边装配线具有缩短装配线长度，减少物料搬运成本，减少作业人员无效移动，节约工具和夹具成本等优点。双边装配线平衡是双边装配线规划设计的核心内容，通过双边装配线平衡技术，可以使装配线所需位置数最少，减少前期设备投入，同时可以使装配线各工位的负荷尽可能相等，减少装配线闲忙不均的现象，实现均衡化生产。一个好的双边装配线平衡方案，能够减少单件产品的工时消耗，提高作业人员及生产设备的工作效率，因此，研究双边装配线平衡问题(TALBP)对降低企业生产成本，提高企业竞争力具有重要意义。为改善现有TALBP问题模型过于理想，不能满足实际生产需求的研究现状，首先，对双边装配线的特点及双边装配线平衡的特殊要求进行详细分析，针对基于严格约束的基础TALBP问题，提出了新的、有效的平衡算法；接着，分别考虑实际生产中装配作业时间的随机性因素和装配过程中的多约束因素，对随机型双边装配线平衡问题(STALBP)和多约束双边装配线平衡问题(TALBP-MC)进行研究；最后，针对同时考虑随机因素和多约束因素的随机多约束双边装配线平衡问题(STALBP-MC)建立数学模型，给出了两种有效的求解算法，并通过实例验证了模型和算法的有效性。针对基于严格约束的TALBP问题，建立数学模型，根据双边装配线所特有的操作方位约束，及其无效等待时间大小与任务装配顺序密切相关等特点，提出了一个基于4种优先规则的启发式算法和一种基于序列组合编码的改进遗传算法，通过一组算例验证了两种算法的有效性后，应用所提算法对某装载机总装线进行初步设计，给出了一个可行的平衡方案。针对考虑任务作业时间不确定性的STALBP问题，建立数学模型，提出了一种基于整数序列编码的模拟退火算法和一种基于优先权值编码的改进遗传退火算法，在通过一组算例验证了两种算法的有效性后，应用所提算法求解一个任务作业时间服从正态分布的装载机总装线平衡实例，并给出了具体平衡方案。针对考虑装配任务与工位间的特定的位置约束、及装配任务间区域约束和并行约束的TALBP-MC问题，建立数学模型，提出了一种基于优先权值编码的改进帝国竞争算法，通过一组算例验证了算法的有效性后，应用该算法对一个多约束装载机总装线平衡实例进行求解，给出了一个可行的任务分配方案。最后，针对同时考虑作业时间随机因素和装配任务间多约束因素的STALBP-MC问题，建立数学模型，对前文提出的改进遗传退火算法和改进帝国竞争算法进行局部调整，以使其适用于STALBP-MC问题，并应用提出的两种算法对一个随机多约束装载机实例进行求解，验证了模型和算法的有效性。双边装配线平衡;随机型双边装配线平衡;多约束双配线平衡;改进遗传退火算法；改进帝国竞争算法

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作者
王聪聪;
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作者单位

西安理工大学;

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授予单位西安理工大学;
学科机械制造及其自动化
授予学位硕士
导师姓名杨明顺;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类汽车工程;自动化技术及设备;
关键词
随机; 约束因素; 装配线平衡;

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