多目標拆卸線平衡問題的Pareto細菌覓食優(yōu)化與仿真分析.pdf

1、無論是出于法規(guī)和制度的約束，還是出于對經(jīng)濟因素的考量，制造企業(yè)越來越重視廢舊產(chǎn)品的回收處理工作。拆卸是產(chǎn)品回收過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以流水化連續(xù)作業(yè)的方式組織拆卸生產(chǎn)不但是提高其拆卸效率的重要舉措，而且對于推動產(chǎn)品拆卸的自動化及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。
　　由于拆卸線平衡問題（Disassembly Line Balancing Problem，DLBP）的復雜性，其預期優(yōu)化目標往往有多個，除了要考慮各工作站間任務(wù)負荷的均衡性，還要考

2、慮盡早拆除有危害的零部件、盡早拆除需求高的零部件、最小化拆卸作業(yè)成本、最小化操作方向的變動等目標。為克服傳統(tǒng)方法在求解多目標拆卸線平衡問題時不能很好處理各子目標間沖突及易于早熟等不足，提出了一種多目標細菌覓食優(yōu)化算法(Multi-objectiveBacterial Foraging Optimization，MBFO)。算法采用Pareto非劣排序技術(shù)對種群進行分級，并結(jié)合擁擠距離機制評價同級個體的優(yōu)劣。為提高算法收斂性能，在趨向性操

3、作結(jié)束后引入精英保留策略保留優(yōu)秀個體，并采用全局信息共享策略引導菌群不斷向均勻分布的Pareto最優(yōu)前沿趨近。在對算法性能的測試中，對于小規(guī)模算例，相比較于已知方法，能夠額外給出側(cè)重點不同的另外6種平衡方案，為生產(chǎn)者提供多樣化的決策空間;對于大規(guī)模算例，三個優(yōu)化指標的求解性能分別比已知方法提高了50.4％、7.6％、14.9％。
　　在對某打印機的拆卸回收工作進行線平衡設(shè)計時，考慮到無效作業(yè)時間會對生產(chǎn)周期時間產(chǎn)生影響這一實際情況

4、，建立了包含調(diào)整時間的拆卸線數(shù)學模型。采用MBFO算法求得了拆卸成本較低、作業(yè)效率較高、符合規(guī)劃產(chǎn)能的任務(wù)分配方案。經(jīng)過對理論平衡方案的仿真分析，發(fā)現(xiàn)由于作業(yè)時間的波動性及故障情況的發(fā)生，拆卸線上出現(xiàn)了大量的堵塞與等待現(xiàn)象。采用在工作站后增加緩存區(qū)的手段進行改善，仿真結(jié)果顯示，改善后的方案堵塞率平均下降38.75％，等待率平均下降69.91％，產(chǎn)量提高了20.40％。由此可知，本文運用算法優(yōu)化與仿真分析相結(jié)合的技術(shù)手段，使得對拆卸線的平