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装配平衡问题(ALBP)是制造调度领域中的一类重要问题。平衡装配负载,可使各工位负载均衡、物料连续稳定流动,从而提高生产效率、提升设备嫁动率、稳定产品质量。在算法层面,该问题隶属于组合优化中的NP难问题,不能在多项式时间内精确求解,研究有效求解算法具有重要的理论研究价值。围绕第2类装配平衡问题,论文主要贡献有以下三方面:针对第2类简单装配平衡问题(SALBP-2),以最小化节拍为优化目标,提出了一种基于元胞自动机的多规则组合优化算法。算法在元胞空间中可进化元胞、可替换邻居、被进化元胞和被进化邻居等相互作用的基础上,提炼出改善规则和修正规则两种元胞进化规则,对SALBP-2进行求解。实验结果验证了所提算法对求解装配平衡问题的有效性。在基于元胞自动机多规则组合优化算法的基础上,对规则进一步细分,形成五种简单规则:强调全局优化的操作选择规则、注重局部搜索的操作分配规则、强化局部优化的操作交换规则、为算法指明搜索方向的定界规则和加快搜索速度的变步长搜索规则,且提出并证明了应用交换规则的充分条件。对第1类简单装配平衡问题(SALBP-1)、第2类简单装配平衡问题(SALBP-2)、第2类U型装配平衡问题(UALBP-2)的实验结果表明,所提算法对求解大规模多工位问题优势明显,且求解精度和计算速度优于现有算法。分析可知,该算法只利用启发式因素和规则搜索,故计算速度快;而组合多种规则形成的优化机制,可保证解的求解质量。针对装配生产中存在的互斥、加强边、强位置和弱位置等多约束存在的情形,提出对应的主动控制策略,分别融入到选择规则和分配规则中,强化所提多规则组合优化算法的实用性,还提出并证明了第2类多约束装配平衡问题(MCALBP-2)中可行解存在的必要条件。由算法的搜索机制可知,当各类约束相互独立时,该算法能有效求得原问题的可行解;当各类约束相互制约时,其求得可行解的概率理论上高于目前求解该类问题的主要方法:罚函数法和被动反应法。