隨機(jī)U型裝配線平衡問題研究.pdf

1、生產(chǎn)是人類創(chuàng)造物質(zhì)財富的活動和過程,裝配線是一種重要的生產(chǎn)組織方式。裝配線屬于離散型制造中的加工裝配式制造。上世紀(jì)初,福特發(fā)明的裝配線代替了單件生產(chǎn)方式,拉開了社會化大生產(chǎn)的序幕。上世紀(jì)末,豐田汽車公司憑借JIT生產(chǎn)方式,在汽車行業(yè)中取得了巨大成就,在競爭激烈的美國汽車市場占據(jù)了一席之地。U型裝配線作為精益生產(chǎn)、準(zhǔn)時制生產(chǎn)的重要內(nèi)容,已在企業(yè)界得到應(yīng)用,取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。理論上說,U型裝配線平衡問題是伴隨U型裝配線同時出現(xiàn)的；然而,

2、由于U型裝配線平衡問題是NP難問題,至今仍未形成一套系統(tǒng)、成熟的方法和理論；企業(yè)界往往依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或采用試錯的方法平衡小規(guī)模U型裝配線,U型裝配線的推廣應(yīng)用急需一種高效的平衡方法?？紤]到當(dāng)前研究存在的問題,本文以隨機(jī)U型裝配線平衡問題為主題,主要進(jìn)行了以下方面的研究工作：
　　 ⑴回顧了裝配線產(chǎn)生和發(fā)展的歷史,說明了有關(guān)隨機(jī)U型裝配線的基本概念,分析了隨機(jī)U型裝配線平衡問題研究的背景和意義,指出目前研究中存在的不足。
　　

3、⑵探討了裝配線平衡問題的概念；考慮到任務(wù)時間的波動性,將服從正態(tài)分布的隨機(jī)任務(wù)時間引入U型裝配線,提出了隨機(jī)U型裝配線平衡問題；建立了隨機(jī)U型裝配線平衡問題的0-1整數(shù)規(guī)劃模型。提出啟發(fā)式算法和遺傳算法求解隨機(jī)U型裝配線平衡問題,以經(jīng)典的Jackson問題為例說明了算法流程和關(guān)鍵點(diǎn)。
　　 ⑶選擇任務(wù)單元數(shù)量由少到多的11個測試問題對提出的啟發(fā)式方法和遺傳算法進(jìn)行系統(tǒng)測試,對測試結(jié)果進(jìn)行分析比較。提出并求解了搜索最小工作站數(shù)量減

4、小的突變點(diǎn)的問題。針對隨機(jī)U型裝配線平衡問題的隨機(jī)特性,采用蒙特卡羅仿真方法對優(yōu)化算法的求解結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。這些研究可從不同側(cè)面驗(yàn)證提出的求解算法的有效性。
　　 ⑷考慮任務(wù)單元除前趨關(guān)系以外可能存在的六種復(fù)雜約束,提出帶復(fù)雜約束的隨機(jī)U型裝配線平衡問題；使用改進(jìn)的啟發(fā)式算法和遺傳算法求解該問題:用一個汽車總裝線平衡的案例說明了帶復(fù)雜約束的隨機(jī)U型裝配線平衡問題的應(yīng)用,并對帶復(fù)雜約束和不帶復(fù)雜約束情況下的求解結(jié)果進(jìn)行了對比。