基于复杂性的船体混流装配线排序优化研究

摘要

船体分段建造是现代企业造船的关键技术，而分段建造的合理性与准时性将直接影响造船企业整个生产过程的连续性与可控性。在船体分段装配线过程中，产品投产顺序的安排是非常重要的问题，产品投产顺序的好坏将会直接影响装配线的生产效率和产品质量。本文以船体建造过程中的分段产品为研究对象，在国内外相关文献的基础上，针对于平面车间和多车间关联下的装配线产品投产问题进行了深入的研究。
　　（1）首先详细叙述了船体平面分段装配线的具体装配流程，并且建立了排序优化模型，然后选取粒子群算法作为多个指标的优化方法，并且对修正后的算法进行了评价和算例验证。紧接着针对若干方案的决策问题，提出了改进后的相对接近度的筛选策略，并详细介绍了其计算过程。最后，对一个实际的船舶分段建造案例进行求解，验证了优化方法以及排序模型的有效性和合理性。
　　（2）考虑到复杂性对装配制造系统的影响，本文从产品准备时间和工作站的闲置与超载时间两个角度完成了对产品混装复杂性的建模，并综合其与最小化交货期损失目标的重要程度，采用基于宽容量的粒子群分层优化算法进行求解，并且进行了结果评价。
　　（3）考虑到船体装配是多个车间协同作业，本文首先建立了最小化完工时间的数学模型，并且利用改良后的粒子群算法对具体的企业作业任务进行求解，成功的实现多个车间关联优化，并且与企业的原投产计划相比，减少了订单完工时间。然后，考虑到制造系统动态不确定性，针对多个车间紧急件的插入，以其完工时间最小化为优化目标，完成作业任务重调度，结果表示，紧急件在最短时间内完成了加工。
　　本文采用面向对象的编程技术，运用vb6.0实现了基于智能优化算法的混流装配线排序系统的开发。最后通过具体的船体分段装配线实例验证了该系统的有效性，并且通过相关模块，可以实现订单录入与更新，产品信息管理以及可视化结果输出（优化时间、迭代曲线以及作业任务甘特图）等操作。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究历史与发展现状

1.3 课题主要研究内容

第2章 船体混流装配线分段产品排序优化研究

2.1 基本问题介绍

2.2 优化模型的建立

2.3 多个目标排序优化算法

2.4 船体混流装配线排序实例分析

2.5 本章小结

第3章 基于产品混装复杂性的船体混流装配线排序研究

3.1 复杂性基本问题

3.2 产品混装复杂性的描述

3.3 优化算法与多目标处理

3.4 基于产品混装复杂性的排序实例分析

3.5 本章小结

第4章 基于动态复杂性的船体多车间协同计划排序

4.1 船体多车间建造基本问题

4.2 多车间协同作业计划排序描述

4.3 基于动态复杂性的多车间协同计划排序模型

4.4 多车间协同作业计划排序实例分析

4.5 本章小结

第5章 系统实现与应用实例

5.1 系统总体设计

5.2 主要功能模块设计

5.3 实例研究

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢