论文部分内容阅读
在全球化竞争日益激烈的制造业领域,混流装配线以其特有的生产模式在柔性制造和敏捷制造的时代趋势下得到了广泛应用并且效果显著。鉴于国内外对于混流装配线的研究都主要集中在其生产排序等方面,有关混流装配线设施规划与布局问题的研究较少,而设施规划与布局作为影响混流装配线生产效率的重要因素之一,对生产系统起到决定性作用。本文针对性地以混流装配线为研究对象,建立多目标优化数学模型,并基于混合NSGA2求解数学模型,有效解决了混流装配线设施规划与布局问题。在基于混合NSGA2求解多目标优化问题的理论研究中,提出GT-NSGA2解决NSGA2运行时无法求解目标函数问题,而对于NSGA2局部搜索能力弱的特点,设计出NSGA2-TS以结合NSGA2和TS各自优势从而得到全局最优,最后对于NSGA2-TS在解决高维度问题时出现目标候选解丢失等问题,提出选入准则以提高最终目标解集的满意度。在混流装配线设施规划与布局问题的实际应用研究过程中,本文以物流成本最小化和生产平衡效率最大化为目标建立数学模型,对实例中助力器装配线L1进行分析建模,并采用GT-NSGA2对其进行优化,验证了GT-NSGA2中基因检测过程的有效性,然后采用NSGA2-TS再次求解模型,验证了NSGA2-TS跳出局部最优的能力以及更快的收敛速度,同时两次实例验证结果表明混流装配线设施规划与布局数学模型的可靠性。为求解更多目标以及更多工位的大规模混流装配线设施规划与布局问题,本文又以物流成本最小化、生产平衡效率最大化以及生产能力最大化为目标建立数学模型,分别对助力器装配线L1和更多工位的L2进行建模,并利用带选入准则的NSGA2-TS求解两个案例中模型,其结果验证了混流装配线设施规划与布局数学模型在求解大规模问题时的通用性与可扩展性,同时证明选入准则在NSGA2-TS运行时可以有效防止目标解丢失以及简化候选方案选择的作用。