浅议基于遗传算法的装配序列优化

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1、南京理工大学硕士学位论文基于遗传算法的装配序列优化姓名：林喜波申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：郭毓20040701摘要Ⅵ24046本文以某公司洗衣机装配一线为研究对象，利用遗传算法搜索并优化装配序列，充分考虑了企业的制造资源，从而使优化结果接近生产实际。首先根据调研期间获得的资料建立问题的数学模型，考虑了装配时间、可装配性和调度成本等指标。然后针对子装配体的模式含义，设计了编码方案和遗传策略，分别讨论了不同生产工况下的单目标、多目标优化问题。由于是一个多目标多约束模型，约束环境极易破坏遗传信息从而出现有效基因缺失和早熟，针对这些问题，提出了基因修补算子，基于

2、代沟信息自适应调整算子等新的遗传策略。同时结合局部搜索算法加快了在最优值附近的收敛速度。对算法的收敛性及其实际意义给予了理论分析。最后将优化结果与海尔采用的方案做了分析比较。关键词：遗传算法，装配序列规划，自适应遗传算法，组合优化ABSTRACTInthisthesis，basedonthewashingmachineproductionlineofHaler—MerloniInc，thegeneticalgorithmsaleappliedtofindthefeasibleandoptimalassemblysequence．Theconstraintsofmanufactu

3、ringresourcesareintroducedtomakethesequencemoreaccurate．Accordingtotheinformationcollectedfromtheassemblyline，themathematicmodelisfirstlyestablished，andtheoptimizationcriteriasuchasmakespan，accessibilityandschedulingcostaleconcerned．Thenthecodingschemeandgeneticoperatorsaredesignedthroughwhi

4、chthestaticanddynamicoptimizationisdiscussedrespectively．Becauseit’Samulti-objectiveandmulti—constraintoptimizationmodel，thehereditaryinformationiseasytobedestroyedbytheprocedureconstraints．Therefore，intheprocessofoptimization，theprematureconvergenceandthefaultofeffectivegenearecaused．Toreso

5、lvethisproblem，severalnewgeneticoperatorsareproposed，suchasgenerepairingoperatorandadaptiveoperator．Combiningwithlocalsearching，thehybridgeneticalgorithmsshowgreateffectiveness．Furthermore，theglobalconvergenceofthealgorithmsisanalyzed．Atlast，theoptimalassemblysequenceiscomparedwithwhichadopt

6、edinHaiertotestifythevalidityoftheproposedapproach．Keywords：Geneticalgorithms，Assemblysequenceplanning，AdaptiveGA，Combinatorialoptimization瑙士{龟文基于遗馋算法瓣装配謦列撬饯1绪论{．{装配技术的发鬃现代制造业鞠飞速教展，极大地促进了社会生产力。自80年代柔饿制造系统(FMS)进入实用阶段以j

7、乏，霆藏世界上大约鸯1500条CIMS、FMS及爨多的FMC簌运行，它使机械加工的面貌发生了质的变化。零件制造、金属成型、切黼加工等丑臻综合鑫动纯，

8、隧着柔往臻l逡渡拳、计算规辅秘技笨及铸怠技零的发袋，嵩今毽赛穰黼制造她游避入众盘基动纯熬孵代。然而，幽于加工技术超前于装配技术许多年，两者已形成了明显的反麓，装配技术鑫裁为现代纯生产的薄弱环节，现代翻造技术的获展使传统的午工装配工艺面稿着∥竣的挑战。装配爨动识(assemblyautomation)在于提麓生产效攀、降低成本、绦诚产品矮量，特别是减轻或取代特殊条{孛下的人工装配。出于装配大多是手工操捧躲劳动密集型过程，生产道程锻太程壤上取决予装配过程对入的依赖性，它是工人执行莱一鬓髂操终瑟蕊