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1、应用遗传算法求解第一类装配线平衡问题第2()卷第2期2010年2月计算机技术与发展COMPUTERTECHNOLOGYANDDEVEIDPM1ENTVol.20No.2Feb.2010应用遗传算法求解第一类装配线平衡问题范维博，周俊，许正良2(1•东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室，江苏南京210096;2.海澜集团有限公司信息中心，江苏江阴214426)摘要:装配线的负荷平衡对生产企业非常重要.负荷平衡的装配线可以使各工作站空闲时间减少，并使工作站Z间负荷均匀，以保证装配线吋问损失率最低•针对第一类装配线平衡问题，首先对该问题进行了分析，在此基础上，建立了问题的数学
2、模型.进而给出求解该问题的遗传算法，设计了该遗传算法的编码模式和译码方法，构造了适应函数，确定了初始种群的选取方法和种群的选择机制，并给出了种群的交叉和变异方法•通过求解某实例的装配线平衡问题，显示了这种算法的有效性.关键词:遗传算法;装配线;负荷平衡中图分类号:TP18文献标识码:A文章编号:1673—629X(2010)02—0194〜03AppicationofGeneticAlgorithmtoAssemblyLineBalancingFANWei—bo,ZHOUJun,XUZheng.1iang2(l.MinistryofEducationKeyLaboratoryof
3、MeasurementandControlofComplexSystmasofEngineering,Southeastuniversity,Nanjing210096,China;2.InformationCenterofHeilanGroupCo.,LtdJiangyin214426,China)Abstract:Theloadsmoothnessofassemblylineisveryimportantforproductionfactory.Theassemblylinewhichisnresmoothfulmayhavelessidletimeandlessbssrat
4、eoftime.TheALB(assemblylinebalancing)isamlyzed.Onthisbasis.themathematicalmodelise!;-tablished.Then,thegeneticalgorithmfbrsolvingthispmblemispresented.Theencodinganddecodingmethodisdesigned,thefitnessfunctionisconstructed.theinitialpopulationselectionmethodandthechoicemechanismofthepopulation
5、isdetermined.Thecrossoverandmutationmethodsofthepopulationispresented.Furthermore,theresultshowthatthealgorithmispracticalandeffictivebysolvingthebalancingpmbl-'aofanassemblyline.Keywords:geneticalgorithms;assemblyline;loadmmothnessO引言装配线平衡问题实质就是把有限的工序集合在满足加工顺序条件下分配到有序工作站,使各工作站的作业时间尽量接近.由于其求解
6、目标不同，装配线负荷平衡问题可分为两类uJ:第一类是给定节拍时间，求最小工位数;第二类是给定工位数，求最小节拍吋间•装配线负荷平衡问题具有典型的NP特性J,国内外学者在这方面做了不少研究•文献［3〜6］运用启发式算法来解决装配线平衡，而文献［7〜9］提出了运用常规的精确算法来解决装配线问题•相对于其他算收稿日期:2009—06—03;修冋日期:2009—09一16基金项目:江苏省2007年工业科技攻关it划项目(BE2007002)作者简介:范维博(1985),男，江苏析迂人，硕士研究生，研究方向为计算机综合自动化;刷俊，刚教授,研究方向为复杂控制，系统工程，汁館机综合自动化法，
7、遗传算法具有高效的并行全局搜索性能•鉴于此，笔者运用了改进的遗传算法，在建立了数学模型的基础上,对第一种类型的装配线平衡问题进行求解.实验表明，该算法很好地提高了装配线的负荷平衡性.1问题分析及数学模型的建立文中研究的是第一种类型的装配线平衡问题，即装配线在给定生产节拍，满足工序约束图(参考图1,图2)约束条件下，把有限的工序分配到有序的工作站•在满足各个工作站的作业时间不超过生产节拍条件下，求装配线平衡指数和工作站的最小化•问题可由下面的数学模型描述.已知工序集合E二{1,2,
