机械产品装配线平衡问题优化研究

摘要

本文以机械制造行业为背景，通过生产方式的演变引出了柔性制造系统及产品装配线的平衡问题，对装配线平衡的优化理论与方法进行了较为深入的探讨。该研究对离散型产品制造企业的装配生产具有一定的参考价值。
　　 首先，应用数学方法对装配线规划中的平衡问题进行了研究，建立了该问题的数学模型，给出了问题本身及其约束关系的形式化描述。该平衡问题是一个典型的组合优化问题，随着作业元素规模的增大，求解的难度亦呈现阶乘级的增长。基于平衡问题的求解复杂性，设计适用的遗传算法进行求解。
　　 通过实例数据研究了影响装配线平衡的因素。装配线平衡是组织连续装配流水线的必要条件，也是缓解装配工序瓶颈、提高劳动生产率、减少在制品库存成本和多品种生产准备成本的重要方法。为此，需要分析影响装配线平衡状态的原因；确定平衡问题的优化目标并给出改善装配线平衡的原则性方法。
　　 装配工作站负荷平衡问题的优化研究。提出了装配线在规划设计和生产运行两个阶段的平衡优化模型。提出了装配优先约束关系模型和约束关系模型的优先矩阵表达法与数据文件表达法。在遗传算法框架下，设计了装配线平衡模型的求解算法。
　　 装配线平衡研究的实例验证。通过装配生产中的平衡问题，实例验证所建模型的正确性与算法的有效性。本文研究所采用的平衡优化技术与方法，对于一般离散型制造企业的装配生产线平衡设计具有理论指导意义和实际参考价值。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

1.4 本章小结

第2章 装配线平衡基础理论

2.1 装配线平衡问题描述

2.2 优化求解算法

2.2.1 优化算法比较与选择

2.2.2 遗传算法

2.3 相关求解工具

2.3.1 MatLab优化软件

2.3.2 Lingo优化求解工具

2.4 本章小结

第3章 装配线平衡影响因素分析

3.1 机械产品装配的特点及装配线的基本要素

3.2 装配线平衡影响因素分析和平衡评价指标

3.2.1 影响因素分析

3.2.2 评价指标

3.3 装配线平衡问题的分类

3.4 装配线平衡的改善方法

3.5 本章小结

第4章 基于遗传算法的装配线平衡问题研究

4.1 装配约束模型的表达

4.1.1 装配约束模型的矩阵表达法

4.1.2 装配约束模型的数据文件表达法

4.2 平衡问题优化模型的建立

4.3 ALB问题的遗传算法设计

4.4 本章小结

第5章 实例验证

总结与展望

附录： Lingol l.0生成的平衡仿真模型

参考文献

致谢

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