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基于改进蛙跳算法的混流装配线投产顺序研究

基于改进蛙跳算法的混流装配线投产顺序研究

作者：刘思言长春工业大学

学位级别：硕士

在近几年汽车产业随着科学技术水平的提高和各级政府的大力扶持下得以快速发展,人们对汽车的消费观念有了巨大的转变,汽车作为大众化产品也已从耐用奢侈品开始向快消品转型。汽车制造业在满足客户多样化、个性化需求的同时,也要攻坚如... 详细信息

在近几年汽车产业随着科学技术水平的提高和各级政府的大力扶持下得以快速发展,人们对汽车的消费观念有了巨大的转变,汽车作为大众化产品也已从耐用奢侈品开始向快消品转型。汽车制造业在满足客户多样化、个性化需求的同时,也要攻坚如何提高生产效率、提升设备利用率、降低库存成本等一系列“卡脖子”难题,从而能够提高响应市场需求的能力,在庞大的市场中获得主导地位。混流生产已成为汽车制造业的主要生产方式,而合理的投产顺序能够提高产线的生产效率,充分利用现有资源并实现平稳生产。本文将针对H公司发动机厂混流装配线的实际需求建立多目标的数学优化模型,针对混流装配线的投产顺序优化问题设计了一种改进混合蛙跳算法,利用智能优化算法求解出针对H公司发动机厂混流装配线的最佳投产顺序,从而降低生产运营成本,最大限度地提高混流装配线的装配效率。首先,为了提高H公司发动机厂混流装配线的装配效率、降低生产成本,本论文针对H公司发动机厂混流装配线的实际需求,以最小生产循环周期、物料消耗平准化和最小化总调整变换时间为优化目标,分别建立了各优化目标的数学模型,最后运用层次分析法和加权平均法建立了基于多目标的混流装配线投产顺序优化的综合数学模型。其次,本文在混合蛙跳算法的基础上,提出了基于发动机混流装配线投产顺序优化问题的改进混合蛙跳算法。在改进混合蛙跳算法中,通过在初始化蛙群时引入贪婪思想,提高了混合蛙跳算法在生成初始蛙群时的质量,保证算法的寻优性能以及收敛性,使得蛙群能在较少的进化次数内找到更好的解;在局部搜索中运用基于交叉操作的更新方式,很好地解决了传统的混合蛙跳算法在解决混流装配线投产顺序优化实例问题的搜索过程中由于容易产生大量的不可行解而使该算法近似于随机搜索形式的问题,进而能够使更多的青蛙承接到最优个体的优秀信息片段;针对混合蛙跳算法只对最差青蛙个体更新的方式进行改进,将模拟退火算法引入到混合蛙跳算法的蛙群全局搜索当中,在全局最优青蛙个体附近进行搜索,以便找到比当前携带最优解的青蛙更优的青蛙个体,这样既扩大了搜索空间又能保证优秀青蛙个体不流失,也避免了算法出现早熟、陷入局部最优的情况。再次,通过发动机混流装配线的实例验证了改进混合蛙跳算法的有效性。以H公司发动机厂混流装配线为研究背景进行研究,分析了该公司发动机混流装配线的现状,并针对该公司混流装配线投产顺序优化问题,分别用改进混合蛙跳算法、混合蛙跳算法、模拟退火算法进行求解,并将所得的最优目标值、迭代曲线通过比较分析,得出改进后的混合蛙跳算法明显优于混合蛙跳算法和模拟退火算法,说明了改进混合蛙跳算法在求解该类问题上的优越性和有效性,并对改进后的混合蛙跳算法进行同为离散问题的TSP问题仿真实验,进一步的验证了改进后混合蛙跳算法的性能。最后,以H公司发动机厂总装配车间为背景,利用MATLAB(R2021b)软件的GUI可视化交互式设计工具开发了基于改进混合蛙跳算法的发动机混流装配线排产优化系统的友好人机界面,提高了设备的利用率和装配效率,减轻了生产计划员的工作负荷。

关键词：发动机混流装配线改进混合蛙跳算法多目标优化投产顺序

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JIT最终装配计划中投产顺序的研究

中国机械工程 2002年第7期13卷 589-591页

作者：倪伟英杨光薰北京航空航天大学机械制造及自动化系

针对 JIT的准时供货、减少在制品量和缩短调整时间等要求 ,分析了最终装配计划中比较实用的 3种投产顺序方法。对以最大延迟时间最短为目标的算法进行了证明 ,并分别介绍了以保持各种零部件的出现率不变为目标和使总的调整时间最短为目... 详细信息

针对 JIT的准时供货、减少在制品量和缩短调整时间等要求 ,分析了最终装配计划中比较实用的 3种投产顺序方法。对以最大延迟时间最短为目标的算法进行了证明 ,并分别介绍了以保持各种零部件的出现率不变为目标和使总的调整时间最短为目标的启发式投产顺序算法。

关键词： JIT 最终装配计划混合装配线投产顺序

基于混合粒子群算法的混流装配线投产顺序研究及仿真

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制造业自动化 2011年第11期33卷 51-53,84页

作者：南翔党保华颉潭成张朋俊河南科技大学机电工程学院洛阳471003 洛阳理工学院机电工程系洛阳471023

针对混流装配线投产顺序的优化问题,提出两个目标函数。针于这种多目标优化问题,提出了一种混合粒子群算法。该算法结合最优解评估选取方法和遗传算法编码和交叉的思想,对粒子的全局极值和个体极值的选取做了改进。给出发动机混流装配... 详细信息

针对混流装配线投产顺序的优化问题,提出两个目标函数。针于这种多目标优化问题,提出了一种混合粒子群算法。该算法结合最优解评估选取方法和遗传算法编码和交叉的思想,对粒子的全局极值和个体极值的选取做了改进。给出发动机混流装配线的一个实例,用该算法求投产顺序,按照求得的投产顺序在AutoMod仿真平台上建立仿真模型。通过仿真运行,证明了该算法求解混流装配线投产顺序的有效性以及AutoMod仿真混流装配线投产顺序的可行性。

关键词：投产顺序目标函数粒子群算法遗传算法 AutoMod

基于Flexsim的混流装配线投产顺序的仿真

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微计算机信息 2007年第24期23卷 29-31页

作者：赵建辉王红军北京机械工业学院机械工程系

阐述了混流生产线的投产排序问题。基于面向对象建模理论,在Flexsim仿真平台基础上对混流生产线上不同的投产顺序进行仿真,介绍了Flexsim在生产线建模仿真过程中的基本步骤和关键技术,为不同排产顺序得出了仿真结果。

关键词：混流生产线投产顺序 Flexsim

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摩托车混流装配线投产顺序研究

摩托车混流装配线投产顺序研究

作者：赵慧真重庆理工大学

学位级别：硕士

市场经济的全球化及消费者个性化需求的日益增长,迫使企业在降低成本、保证质量的同时必须以最快的速度响应市场的需求,满足消费者个性化需求。多品种、小批量的混流生产方式能够快速响应市场变化,因此,越来越多的企业采用混流生产方式... 详细信息

市场经济的全球化及消费者个性化需求的日益增长,迫使企业在降低成本、保证质量的同时必须以最快的速度响应市场的需求,满足消费者个性化需求。多品种、小批量的混流生产方式能够快速响应市场变化,因此,越来越多的企业采用混流生产方式来应对瞬息万变的市场。混流装配生产组织方式是在基本不改变或较少改变目前生产条件的基础上,通过对装配线进行合理的调整与优化,实现多个品种混流装配,提高企业的生产效率和对市场的响应能力。本文以摩托车装配线为背景,以摩托车混流装配线的投产顺序优化问题为研究对象,对混流装配线投产顺序的两个优化目标进行了重点研究。首先,介绍了论文的选题背景及意义,对混流装配线投产问题的国内外研究现状进行了综述,明确了论文的主要研究内容。其次,对混流装配线平衡及投产顺序问题进行了理论研究,分析了装配线平衡与投产顺序问题之间的关系,确立了论文的优化目标:零部件匀速消耗和最小生产循环周期最短;然后建立零部件匀速消耗模型和最小生产循环周期最短模型。以L公司摩托车混流装配线为例,针对该企业装配线现状建立零部件匀速消耗和最小生产循环周期最短模型,并用遗传算法对零部件匀速消耗模型进行求解,用混合遗传算法对最小循环周期最短模型进行求解。通过实例验证了两种算法分别在求解两个模型上均具有一定的优越性。最后,用Witness软件对最小循环周期最短模型进行了建模仿真,进一步验证了混合遗传算法在求解混流装配线投产顺序优化问题时的可靠性,对工作站的忙闲率进行了分析,分析结果表明投产顺序对装配线平衡问题起着决定性的作用。

关键词：摩托车混流装配投产顺序遗传算法

基于遗传算法与仿真的混流生产下产品投产顺序研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2016年第11期30卷 134-140页

作者：张洪亮张鹏彬安徽工业大学管理科学与工程学院安徽马鞍山243032

混流生产可以使企业适应多品种、小批量的生产环境,而其顺利实施的关键问题之一是确定产品的投产顺序。基于此,将遗传算法与Flexsim仿真应用到混流生产下产品投产顺序的研究中。在最小生产循环的基础上,建立了最小化超载与闲置成本、最... 详细信息

混流生产可以使企业适应多品种、小批量的生产环境,而其顺利实施的关键问题之一是确定产品的投产顺序。基于此,将遗传算法与Flexsim仿真应用到混流生产下产品投产顺序的研究中。在最小生产循环的基础上,建立了最小化超载与闲置成本、最小化生产率变化成本的目标规划模型,利用遗传算法对该模型进行求解,并搭建了基于Flexsim的仿真模型,为验证产品投产方案的科学性及比较各投产方案的优劣提供可视化工具。以某电机厂总装生产线为例进行了案例研究,验证了该方法的合理性与可行性。所提出的方法对企业顺利实施混流生产、科学制定产品投产顺序具有一定的价值和指导意义。

关键词：混流生产投产顺序遗传算法 Flexsim仿真