基于多目标的混流装配线平衡优化研究

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1、分类号：TP18单位代码：10190研究生学号：201501054密级：公开硕士专业学位论文马振楠2018年6月基于多目标的混流装配线平衡优化研究ResearchonBalancingOptimizationofMixed-ModelAssemblyLineBasedonMulti-objective硕士研究生：马振楠校内导师：陶丽华副教授企业导师：赵长波高级工程师申请学位：工程硕士领域：工业工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：长春工业大学长春工业大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文《基于多目

2、标的混流装配线平衡优化研究》，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期:年月日长春工业大学硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春工业大学研究生学位论文版权使用规定”，同意长春工业大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春工业大学可以将本学位论文的全部

3、或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密的论文在解密后遵守此规定。作者签名：校内导师签名：企业导师签名：日期:年月日摘要摘要混流装配线以能够对多种产品同时进行混合装配的优势被广泛应用于现今制造业企业中，使企业可以为客户提供个性化与多样化的产品。然而当企业面向不同客户订单进行生产时，产品的品种和需求数量都会发生相应的改变，原有装配线已不在适用于对新订单的生产，企业需要对混流装配线进行重新设计。由于不同产品装配时间的差异性，装配工艺的不确定性，使混流装配线平衡问题比单一品种装配线平衡问题要更加复杂

4、。如何在保证订单及时交付的条件下，使转产时间最短，所用设备数最少，装配效率最高，人工总成本最低成为了企业迫切需要解决的问题。本文在总结和分析了国内外混流装配线平衡问题研究现状的基础上，从企业混流装配线难以平衡的实际问题出发，以最小化工作地数、最小化实际生产节拍、各工作地间负荷均衡、各工作地瞬时负荷均衡、最小化人工总成本为优化目标，建立了多目标优化的数学模型。将遗传算法和模拟退火算法的优点相结合，设计了混合遗传算法作为混流装配线平衡问题的求解方法。其中遗传算法利用模拟退火算法的局部寻优能力，对其较优解进行局部搜索，使其跳出局部最优。同时，模拟退火

5、算法利用遗传算法的全局寻优能力，实现了对多个解的并行搜索，提高了对全局解空间的搜索能力。通过算例分析验证了算法的可行性。表明了本文所提出的数学模型能够对混流装配线的多个目标实现同时优化，所设计的混合遗传算法在求解混流装配线平衡问题时的有效性。并对长春一汽解放有限公司卡车厂总装车间总装线平衡问题实例进行了优化。最后，利用Flexsim三维仿真软件分别建立了一汽解放卡车总装线优化前后的仿真模型。通过对仿真结果的分析，验证了本文所提出的混合遗传算法求解基于多目标的混流装配线平衡问题的实用性。关键词：多目标优化Matlab混合遗传算法Flexsim混流

6、装配线IAbstractAbstractWiththeadvantageofbeingabletomixproductionofmultipleproductsatthesametimemixed-modelassemblylinehavebeenwidelyusedintoday'smanufacturingcompanies.Companiescanprovidecustomerswithpersonalizedanddiversifiedcustomizedproducts.However,whenacompanyproducesorde

7、rsfordifferentcustomers,thevarietyandquantityofproductswillchangeaccordingly.Theoriginalassemblylineisnolongersuitablefortheproductionofneworders.Thecompanyneedstoredesignnewmixed-modelassemblyline.Duetothedifferencesintheassemblytimeofdifferentproductsandtheuncertaintyofthe

8、assemblyprocess,thebalanceofmixed-modelassemblylinesismorecomplexthanthatof