机械产品管控一体柔性装配线平衡问题研究

摘要

装配过程是整个生产活动中最重要、最复杂且涉及面最广的过程，其执行的好坏对最终产品的质量有着重要影响。本文针对在研究传统装配线静态平衡问题过程中缺乏考量制造柔性因素的现状，全局性的分析影响装配线平衡的各类因素的合力作用及各因素之间的相关度，基于机械产品装配线管控一体化理论提出一种实时分析工序柔性装配因子的管控策略和改进遗传算法的优化处理方法。
　　首先在分析管控一体柔性装配线软硬件特征的基础上，构建了机械产品管控一体柔性装配线平衡模型，综合权衡管控一体柔性装配线不平衡的各类因素，建立了装配工序的装配次数-预期时间函数。其次在管控决策台对平衡状态实时分析的基础上，构建了基于改进遗传算法的优化处理模型，并给出基于动态工位分割算法和动态交叉、变异概率的算法改进步骤。最后以管控一体柔性装配线实验平台为依托，应用本文所研究的方法开发针对某汽车公司差速器装配生产实例的管控一体柔性装配线平衡系统模块，从而有效的解决了管控一体柔性装配线动态平衡问题。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 课题研究的目的与意义

1.2.1 课题研究的目的

1.2.2 课题研究的意义

1.3 装配线平衡问题研究现状

1.3.1 传统装配线平衡问题研究现状

1.3.2 管控一体柔性装配线平衡问题研究现状

1.4 论文研究的主要内容

1.5 论文的组织结构

1.6 本章小结

第二章 机械产品管控一体柔性装配线平衡问题描述

2.1 装配线平衡术语

2.2 传统装配线平衡问题分类

2.3 传统装配线平衡问题的一般数学描述及求解思路

2.4 机械产品管控一体柔性装配线平衡问题基本概念

2.4.1 管控一体柔性装配线概述

2.4.2 管控一体柔性装配线平衡问题特点

2.5 本章小结

第三章 基于柔性装配因子分析策略的平衡建模

3.1 机械产品管控一体柔性装配线平衡模型与机理

3.1.1 管控一体柔性装配线平衡模型分析

3.1.2 管控一体柔性装配线平衡机理分析

3.2 面向装配过程的柔性装配因子解析

3.2.1 柔性装配因子的分类与量化

3.2.2 设备柔性因子

3.2.3 过程操控柔性因子

3.2.4 工艺柔性因子

3.2.5 质量柔性因子

3.2.6 生产重组柔性因子

3.2.7 工序移动柔性因子

3.3 装配次数-预期时间函数模型

3.4 本章小结

第四章 基于改进遗传算法的平衡方法研究

4.1 遗传算法简介

4.2 遗传算法的基本操作原理

4.3 改进遗传算法基本求解框架设计

4.4 改进遗传算法的作步骤设计

4.4.1 编码方式

4.4.2 初始种群的产生

4.4.3 适应度函数设计

4.4.4 选择操作

4.4.5 交叉操作

4.4.6 变异操作

4.4.7 改进遗传算法的关键参数设定

4.5 实例验证

4.5.1 需求分析

4.5.2 结果对比

4.6 本章小结

第五章 机械产品管控一体柔性装配线平衡系统实现

5.1 机械产品管控一体柔性装配线平衡系统概述

5.1.1 实验平台介绍与系统特点

5.1.2 系统方案设计

5.1.3 系统功能模块设计

5.2 系统数据库设计

5.3 系统运行实例

5.3.1 工序基本信息介绍

5.3.2 管控一体柔性装配线平衡系统运行示例

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文