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《基于混合殖民競爭算法的雙邊裝配線平衡問題研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號學(xué)號M201270528學(xué)校代碼10487密級碩士學(xué)位論文基于混合殖民競爭算法的雙邊裝配線平衡問題研究學(xué)位申請人:李大雙學(xué)科專業(yè):機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師:邵新宇教授張超勇副教授答辯日期:2015年5月15日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonTwo-sidedAssemblyLineBalancingProblembasedonHybridColonial
2、CompetitiveAlgorithmCandidate:LiDashuangMajor:MechatronicEngineeringSupervisor:Prof.ShaoXinyuAssoc.Prof.ZhangChaoyongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外,本論文不包
3、含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□,在年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于
4、不保密□。(請?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”)學(xué)位論文作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:日期:年月日日期:年月日華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要雙邊裝配線廣泛應(yīng)用于家用轎車、卡車、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等大型產(chǎn)品,相比于單邊裝配線,它能有效縮短線長度、提高線上輔助機(jī)械的利用率、降低各個(gè)工位之間工人移動所帶來的時(shí)間消耗、并降低裝備零部件的運(yùn)輸成本。雙邊裝配線按任務(wù)時(shí)間的確定性,分為確定型與隨機(jī)型;按可以裝配產(chǎn)品的品種數(shù)目,分為單品種、混流型與多品種型。雙邊裝配線平衡問題屬于復(fù)雜的NP-hard組合優(yōu)化問題,不僅具有計(jì)算復(fù)雜性,而且實(shí)際生產(chǎn)過程中具
5、有多約束、多目標(biāo)等特點(diǎn)。除了操作方位約束、優(yōu)先順序約束、節(jié)拍時(shí)間約束、事件約束等基礎(chǔ)約束,現(xiàn)實(shí)雙邊裝配還存在位置約束、區(qū)域約束(包含積極和消極的區(qū)域約束)和同步約束等額外約束;常見的優(yōu)化目標(biāo)有節(jié)拍時(shí)間一定,優(yōu)化工位數(shù)與成對工位數(shù)、總工位數(shù)一定,優(yōu)化節(jié)拍時(shí)間、最大化線效率、最小化平滑系數(shù)和最小化單位產(chǎn)品總成本。對于多目標(biāo)的優(yōu)化方式有將各個(gè)目標(biāo)線性整合成一個(gè)目標(biāo)的加權(quán)整合法和基于Pareto思想求解Pareto前沿曲線的快速非支配排序法。本文針對常見的基礎(chǔ)約束與額外約束,構(gòu)建了考慮多約束、多目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型。提出了一種
6、新型的混合殖民競爭算法,設(shè)計(jì)了該算法基本操作算子:帝國初始化的解碼操作、帝國內(nèi)同化、合并種群法、帝國內(nèi)更新與殖民競爭等操作,并混入延遲接受爬山算法作為局部搜索算法。實(shí)驗(yàn)表明,加入局部搜索能夠有效地獲得更優(yōu)解。根據(jù)混合殖民競爭算法,提出的單目標(biāo)算法用于確定型第I類、隨機(jī)型單目標(biāo)和混流單目標(biāo)平衡問題,獲得比當(dāng)前文獻(xiàn)更優(yōu)的解,并結(jié)合實(shí)際用例,優(yōu)化了某乘用車的混流平衡問題,得到了較低成本的任務(wù)分配方案;提出的基于Pareto思想的多目標(biāo)算法,將面向時(shí)間與面向成本的目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化,求解確定型單品種、某工程機(jī)械底盤的確定型
7、問題、隨機(jī)型單品種和混流多目標(biāo)雙邊裝配線平衡問題,并得到了比同樣混入局部搜索算法的快速非支配排序遺傳算法(NSGA-II)更優(yōu)的Pareto前沿。本文最后從算法和問題兩方面對研究進(jìn)行了總結(jié)和展望。關(guān)鍵詞:雙邊裝配線平衡混合殖民競爭算法延遲接受爬山算法多目標(biāo)優(yōu)化I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTThetwo-sidedassemblylinebalancingproblem(TALBP)ismainlyusedinthecars,trucks,excavatingmachinery,loadingmachi
8、neryandotherlarge-sizedhigh-volumemachinery.Incontrastwiththetraditionalone-sidedassemblyline,thetwo-sidedassemblylinecanprovidethefollowingadvantages:shorterlinelength,higherequipmentuti