基于粒子群算法的U型装配线平衡问题研究.pdf

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1、第4期组合机床与自动化加工技术NO．42012年4月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueApr．2012文章编号：1001—2265(2012)04—0005—04基于粒子群算法的u型装配线平衡问题研究术朱兴涛，张则强，胡俊逸(西南交通大学机械工程学院，成都610031)摘要：针对给定节拍最小化工作站数的第一类u型装配线平衡问题，提出了一种改进的粒子群算法。由于粒子群算法不能直接用于求解离散空间的组合优化问题，故文章采用基于优先权的粒子群算法来求解，通过对任务赋以的权重的大小来选择任务，并具体说明了粒子速度和位置的更新。最

2、后，对大量测试问题集进行了验证，说明了算法的有效性。关键词：U型装配线平衡；粒子群算法中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AParticleSwarmOptimizationAlgorithmforU-shapedAssemblyLineBalancingProblemZHUXing-tao，ZHANGZe—qiang，HUJun—yi(SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Thepaperproposedanimprovedparticlesw

3、armoptimizationalgorithmwhichminimizedthenumberofstationsforagivencycletimeinthetype1oftheU—shapedAssemblyLineBalancingProblem(UALBP一1)．Becauseparticleswarmalgorithmcannotbedirectlyusedtosolvethecombinatorialopti—mizationproblemofdiscretespace，thearticlesolveditbyparticleswarmalgorithmbasedonpri

4、oritywhichchoosedtaskthroughingthesizeoftheweightofthetask．Andthepaperillustratedthemethodofupdatingvelocityandlocationofparticle．Finally，theproposedalgorithmwastestingandcomparedwithliteraturetestquestion，andtheresultshowedtheeffectivenessoftheproposedalgorithms．Keywords：U—shapedassemblylinebal

5、ancing；particleswarmalgorithm配作业到工作站时，u型装配线可以按照从前到后或0引言者从后到前的顺序单方向进行，也可以从两个方向装配线平衡问题(AssemblyLineBalancingProb—同时进行。直线型的装配线上，只能按照单方向分lem，ALBP)是制造领域的一个重要问题，对生产效率配作业元素的顺序。由于U型装配线分配作业的灵的提高至关重要。同时ALBP是公认的NP．hard组合活性，使得u型装配线的分配结果中工作站的个数优化问题，问题的复杂度随任务数目的增加呈指数级一般不会超过直线型装配线上的工作站的个数，故U增长，因而难以在合理的时间里找到最优解

6、¨。J。随着型装配线的平衡效率更高。制造业激烈的外部环境的改变，越来越多的企业推崇相对于直线型装配线平衡问题来说，对u型装精益生产，而精益生产所带来的重大改变使越来越多配线平衡问题的研究比较少。文献[3，4]分别采用的生产线采用u型布局代替直线型布局。位置权重法和动态阶位方法来求解，属简单的启发U型装配线平衡问题(U—shapedAssemblyLine式方法，只能得出问题的近似解，而非最优解。文献BalancingProblem，UALBP)是对简单装配线平衡问[5]采用遗传算法，但由于遗传操作算子的复杂性而题的延伸，与直线型生产线相比，u型布局的本质关增加了问题的复杂度。文献[1]

7、、[2]、[6]采用蚁群键在于装配线的出口和入口在同一个位置，布局更算法来求解，其效果优于位置权重法。文献[7]则采紧凑，从而可以实现弹性作业人数。而在装配线分用petri网来求解u型装配线平衡问题。文献[8]采收稿日期：2011—08—05基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(200806131014)；教育部人文社会科学研究青年基金项目(12YJCZH296)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(SWJTU09CX022；2