基于遗传算法的装配线平衡问题研究

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ＶａｌｕｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
・１２３・
基于遗传算法的装配线平衡问题研究
ＡｓｓｅｍｂｌｙＬｉｎｅＢａｌａｎｃｉｎｇＰｒｏｂｌｅｍＲｅｓｅａｒｃｈＢａｓｅｄｏｎＧｅｎｅｉｃｔＡｌｇｏｒｉｔｈｍ
ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅｌｇａｏｉｒｈｍｔｂａｓｅｄｏｎｆｅａｓｉｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｏｄｕｃｅｉｎｉｔｉａｌｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｕｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｃｒｏｓｓｏｖｅｒａｎｄｍｕｔａｔｉｏｎｏｐｅｒａｔｏｒ，ｔｏｅｎｓｕｒｅｆｕｔｕｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅｖｉａｂｌｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓ；Ａｎｄｍｕｌｉｔｐｌｅ－ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｇｅｎｅｉｔｃａｌｇｏｒｉｈｍｔｂｏａｒｄｅｎｓｔｈｅｓｃｏｐｅｏｆｔｈｅｓｅａｒｃｈｓｐａｃｅ，ＳＯｉｔｃａｎａｖｏｉｄｌｏｃｌａｏｐｔｉｍｉｚａｉｔｏｎ，ａｌｓｏｅｎｈａｎｃｅｈｅｔｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｌｇｏｉｒｈｍｓｔ．Ｆｉｎａｌｌｙａｎｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｖｅｅｘａｍｐｌｅｉｓｇｉｖｅｎｔｏｔｅｓｔｉｆｙ
摘要：文中针对装配线平衡问题，提出了一种基于可行作业序列的多种群遗传算法。该算法依据可行作业序列产生初始种群，并据此构造交叉、变异算子，以保证后代种群都是可行解；而且多种群的遗传算法，扩大了搜索的空间范围，所以可以有效的避免局部最优的情况发生，而且还能增强算法的运行效率。文章在最后，用实例进行了运行效果的验证
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒａｓｓｅｍｂｌｙｌｉｎｅｂａｌａｎｃｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｉｎｔｈｅｔｅｘｔ，ｐｕｔｔｉｎｇｆｏｒｗａｒｄａｖｉａｂｌｅｊｏｂｓｅｑｕｅｎｃｅ — ｂａｓｅｄｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｇｅｎｅｔｉｃ
பைடு நூலகம்
中图分类号：Ｆ２７３Ｏ引言
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６ — ４３１１（２０１３）０５ — ０１２３ — ０３
时间为Ｔ（Ｓｋ）＝ ∑ｉ；总作业时间为Ｔ＿ ∑ ｔｉ。在进行ＡＬＢ规划，首先必须满足单元作业之间的先后顺序约束条件，即某些作业之间在技术上存在先后的执行顺序。采用矩阵来描述作业装配的优先关系，若装配线上有ｎ个作业，其优先关系矩阵为ｎｘｎ的方阵，为Ｐ＝（Ｐ），其中ｆ１，若ｉ为ｉ的紧前作业元素Ｐｉｊ — ｌ０，否则
，、
自从装配线平衡（ＡｓｓｅｍｂｌｙＬｉｎｅＢａｌａｎｃｉｎｇＡＬＢ）问题被提出后，就一直为研究热点。在装配线上，工件一次进入
各个工位进行加工，如何在满足生产线节拍以及作业之间
优先顺序的情况下，组合并优化分配作业单元，使各个工作站的工时尽可能相等，从而避免因资源过于空闲或忙碌而产生不良后果，这就是装配线平衡问题（ＡｓｓｅｍｂｌｙＬｉｎｅＢａｌａｎｃｉｎｇＰｒｏｂｌｅｍ，ＡＬＢＰ问题）ｉｌｌｏ通常情况下，根据所要优化的目标不同，可将装配线生产平衡问题分为两类回。第类是在给定生产节拍、装配作业时间和作业逻辑关系的情况下，求解最小工作站数；第二类是先给定工作站数目、装配线的作业时间和作业优先关系，来求出最小的生产节拍及列出每个工作站内的作业分配情况，本文主要针对第二类装配线问题进行研究。
ｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｈｉｔｓｌｇａｏｉｔｒｈｍ．
关键词：装配线平衡；改进遗传算法；约束矩阵
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｓａｅｍｂｌｙｌｉｎｅｂａｌａｎｃｅ；ｉｍｐｏｖｒｅｄＧＡ；ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｍａｒｘ
梁雨生ＬＩＡＮＧＹｕ — ｓｈｅｎｇ；李向波ＬＩＸｉａｎｇ — ｂｏ
（天津工业大学，天津３００３８０）
（Ｔｉ，ｍｊｉｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８０，Ｃｈｉｎａ）