基于改進(jìn)遺傳算法的混流裝配線的協(xié)同優(yōu)化及仿真研究.pdf

1、混流裝配線是提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力,滿足產(chǎn)品多樣化需求,降低庫(kù)存和生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。負(fù)荷平衡和投產(chǎn)排序兩個(gè)緊密聯(lián)系、相互影響的問(wèn)題對(duì)混流裝配線的有效利用起著至關(guān)重要的影響。然而,大部分研究都割裂地考慮它們或?qū)λ鼈冞M(jìn)行串行優(yōu)化,最終得不到最優(yōu)的或較優(yōu)的平衡和排序結(jié)果。因此,本文開(kāi)展了基于改進(jìn)遺傳算法的混流裝配線的協(xié)同優(yōu)化及仿真研究。所完成的主要研究工作和取得的成果如下:
　　 (1)系統(tǒng)測(cè)試了種群大小、交叉概

2、率和變異概率三個(gè)控制參數(shù)對(duì)遺傳算法性能的影響,得出了控制參數(shù)的變化對(duì)算法收斂速度的影響規(guī)律。
　　 (2)對(duì)比測(cè)試了基于排名的輪盤(pán)賭選擇、基于上限的確定式采樣選擇、無(wú)回放最大值選擇以及基于小生境技術(shù)的(μ+λ)選擇這四種改進(jìn)選擇算子的收斂速度、收斂可靠性和計(jì)算成本,得出基于小生境技術(shù)的(μ+λ)選擇算子收斂可靠性最高,基于排名的輪盤(pán)賭選擇算子收斂速度最快、耗時(shí)較短。
　　 (3)對(duì)比測(cè)試了基本遺傳算法與自適應(yīng)遺傳算法、模

3、擬退火遺傳算法的性能,得出自適應(yīng)遺傳算法和模擬退火遺傳算法的收斂可靠性和收斂速度均優(yōu)于基本遺傳算法。
　　 (4)建立了有、無(wú)同步傳送帶的兩種混流裝配線協(xié)同優(yōu)化模型。其中,對(duì)于無(wú)同步傳送帶的混流裝配線模型,進(jìn)行制造周期的優(yōu)化；對(duì)于有同步傳送帶的混流裝配線模型,進(jìn)行閑置與超載時(shí)間之和的優(yōu)化。針對(duì)這兩種優(yōu)化模型,詳細(xì)設(shè)計(jì)了自適應(yīng)遺傳算法、基于小生境技術(shù)的遺傳算法和模擬退火遺傳算法這三種改進(jìn)的遺傳算法,并將它們應(yīng)用于兩種模型的優(yōu)化中,

4、比較了各種算法在這具體應(yīng)用中的性能。
　　 (5)利用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了“混流裝配線優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)”,該系統(tǒng)可以根據(jù)手動(dòng)繪制的各模型產(chǎn)品優(yōu)先關(guān)系圖自動(dòng)生成聯(lián)合優(yōu)先關(guān)系圖,并且實(shí)現(xiàn)了利用基本遺傳算法、自適應(yīng)遺傳算法、基于小生境技術(shù)的遺傳算法和模擬退火遺傳算法這四種算法對(duì)混流裝配線分別進(jìn)行最小化制造周期和最小化閑置與超載時(shí)間之和的協(xié)同優(yōu)化。
　　 (6)利用Arena仿真軟件建立了無(wú)同步傳送帶的混流裝配線隨機(jī)模型,該模型中加入