求解多目标混流装配线平衡问题的VPS-PSO算法

为了更有效地减少工作站数目、提高装配线效率,提出了一种基于多目标混流装配线平衡问题的方法。针对混流装配线平衡问题,采用工作站损失指数、装配线损失效率和平滑指数的评价指标作为混流装配线平衡优化问题的适应度函数,在给定节拍和装配优先顺序的前提下建立多目标优化模型。提出一种基于变种群策略的改进粒子群(VPS-PSO)算法能有效地维持种群的多样性,提高粒子群算法的全局搜索寻优能力。案例表明,该算法相对于PSO算法具有更好的寻优能力和求解效率,可以更高效地得到合理的装配线平衡方案。     

采用遗传算法的混流装配线平衡多目标优化

针对混流装配线操作人数已知、生产节拍待定情况下的平衡问题,研究了混流装配线第二类平衡问题的优化方法,以均衡各工作站的加权平均负荷、最小化生产节拍为优化目标,建立了求解加权平均负荷与生产节拍加权和的数学模型,并运用遗传算法对其进行求解.各优化目标数量级的统一,简化了算法求解过程,在保证解的有效性的同时提高了算法求解效率.算例分析验证了算法的有效性.     

基于遗传算法的直线型和U型混流装配线平衡问题研究

针对混流装配线上不同产品作业时间差异导致的工作站瞬时负荷不均衡问题,提出了一种改进的直线型和U型混流装配线多目标平衡方法,并以装配线平衡率、平滑指数作为平衡效果的评价指标。综合考虑工序分配约束、工作站约束、优先关系约束和节拍约束等约束条件,同时兼顾工作站数最小和各工作站内不同品种产品负荷均衡2个目标函数,分别建立直线型和U型混流装配线多目标平衡优化模型。采用遗传算法作为优化算法,并在变异环节加入强制规则,使得变异过程能够朝着规定方向进行,以提高可行解的比例。最后通过对比算例分析结果,表明所提方法能够快速有效求解直线型和U型混流装配线平衡问题,可以为企业在直线型和U型混流装配线规划阶段制定平衡方案提供参考。     

基于装配线平衡的U形装配线生产效率研究

针对以人为主的U形混流装配线的生产效率展开研究。提出了基于合作的工作站内任务分工策略,考虑工人行走对平衡的影响,利用强制节拍装配线平衡方法确定了工人的基本任务分工;通过合理设置工位间缓存以及改变工作优先序,变强制节拍为自由节拍,只在源端设置一个固定节拍来保持生产压力;通过合作使工人之间的任务负荷更加均衡。仿真研究结果表明:在生产压力较小的情况下,只需变强制节拍为自由节拍,即可有效地提高生产效率;而在生产压力较大的情况下,变强制节拍为自由节拍以及合作均能有效地提高U形混流装配线的生产效率,合作还能提高工人之间的任务均衡率。     

非同步混装线负荷平衡与投产排序集成优化方法

为了提高非同步混流装配线的生产效率,提出了一种负荷平衡和投产排序的集成优化方法。首先通过综合优先图,将多品种装配线平衡问题转变成单品种平衡问题;通过设计组合优先启发式方法,以最小化生产节拍为目标,生成平衡方案;在平衡方案基础上,按照生产需求,采用考虑有限缓冲区容量的NEH(Nawaz-Enscore-Ham)算法,获得最小化最大完工时间的投产排序方案。通过对比传统的混流装配线平衡与排序方法,分析了所提方法的优越性;最后将本方法应用到发动机缸盖的混流装配线实际生产中,验证了所提方法的有效性。     

实时负荷条件下混流装配线平衡方法研究

针对一般静态平衡方法未考虑工作站实时负荷差异对混流装配线平衡的影响问题,通过建立相应数学模型研究在混流装配线动态运作下各工作站的实际负荷情况,提出优化产品投产排序以及合理配置有限缓存区的方法平衡实时负荷差异,实现混流装配线的动态平衡;最后利用Promodel软件根据实例仿真验证理论分析的结果,设计了较优的产品投产顺序,确定了有限缓存区位置与容量,仿真结果证明了实验方案的有效性。     

面向大规模定制的混流装配线平衡研究

为解决面向大规模定制的混流装配线的平衡问题,分析了这一类装配线的特点,并综合考虑工作站的数量、工作站的负荷及装配线效率三个因素,提出了面向大规模定制的混流装配线的平衡模型和优化装配线平衡的混合遗传算法.该算法将模拟退火算法和遗传算法相结合,采用了交叉概率和变异概率的自适应重构策略,有效避免了算法的早熟,增强了算法全局寻优能力.实例仿真计算表明,该算法比标准的遗传算法和模拟退火算法具有更高的求解质量和求解效率.     

基于改进粒子群优化算法的混流装配线演进平衡

随着产品需求的多样化、装配工艺及技术进步、设备更新等动态变化,装配线平衡方案需不断调整,甚至重新规划与演进平衡。为了探究上述因素对混流装配线演进平衡的影响,提出了实现装配线演进平衡的方法,建立了以最小化装配线的生产节拍、站间平滑指数、演进平衡调整成本为优化目标的混流装配线演进平衡数学模型,并通过改进粒子群优化算法进行优化。在该算法中,为增加粒子的多样性和搜索能力,克服传统粒子群优化算法快速收敛等问题,以粒子进化的成功率来更新算法中的惯性因子,将群体中非最优粒子中的有利信息迁移到群体中的最优粒子上,从而加快算法的搜索速度。结合某企业的生产实例验证了该方法的有效性和可行性。     

基于自由产能的固定节拍混流线平衡仿真

针对固定节拍下生产不同产品的混流装配线平衡问题,采用自由产能的方式,并用Flexsim仿真软件进行验证。仿真结果表明增加"自由人"能有效改善系统性能。     

基于启发式算法的农机混流装配线平衡分析与优化

针对某农机企业装配车间生产效率低下的问题,以玉米机装配线为研究对象,对其构建和优化混流装配线进行了研究。首先计算了玉米机不同型号产品构建混流装配线的综合作业时间,绘制了作业优先顺序图,然后运用启发式算法对该混流装配线的平衡问题进行了分析与优化,最后运用Flexsim仿真软件对混流装配线进行了动态仿真,以此验证了构建的混流装配线的可靠性。通过优化,混流装配线平衡率提升了14.87%以上,装配线瓶颈工时降低了(13.47～19.28)min,生产效率提高了一倍以上。研究结果表明,运用启发式算法可直接得到混流装配线工位数和作业时间,有效解决农机混流装配线平衡优化问题。