基于改進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)對市場的快速反應能力,滿足產品多樣化需求,降低庫存和生產成本,提高產品質量的重要手段。負荷平衡和投產排序兩個緊密聯系、相互影響的問題對混流裝配線的有效利用起著至關重要的影響。然而,大部分研究都割裂地考慮它們或對它們進行串行優(yōu)化,最終得不到最優(yōu)的或較優(yōu)的平衡和排序結果。因此,本文開展了基于改進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)測試了種群大小、交叉概

2、率和變異概率三個控制參數對遺傳算法性能的影響,得出了控制參數的變化對算法收斂速度的影響規(guī)律。
　　 (2)對比測試了基于排名的輪盤賭選擇、基于上限的確定式采樣選擇、無回放最大值選擇以及基于小生境技術的(μ+λ)選擇這四種改進選擇算子的收斂速度、收斂可靠性和計算成本,得出基于小生境技術的(μ+λ)選擇算子收斂可靠性最高,基于排名的輪盤賭選擇算子收斂速度最快、耗時較短。
　　 (3)對比測試了基本遺傳算法與自適應遺傳算法、模

3、擬退火遺傳算法的性能,得出自適應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、無同步傳送帶的兩種混流裝配線協(xié)同優(yōu)化模型。其中,對于無同步傳送帶的混流裝配線模型,進行制造周期的優(yōu)化；對于有同步傳送帶的混流裝配線模型,進行閑置與超載時間之和的優(yōu)化。針對這兩種優(yōu)化模型,詳細設計了自適應遺傳算法、基于小生境技術的遺傳算法和模擬退火遺傳算法這三種改進的遺傳算法,并將它們應用于兩種模型的優(yōu)化中,

4、比較了各種算法在這具體應用中的性能。
　　 (5)利用Java語言開發(fā)了“混流裝配線優(yōu)化設計系統(tǒng)”,該系統(tǒng)可以根據手動繪制的各模型產品優(yōu)先關系圖自動生成聯合優(yōu)先關系圖,并且實現了利用基本遺傳算法、自適應遺傳算法、基于小生境技術的遺傳算法和模擬退火遺傳算法這四種算法對混流裝配線分別進行最小化制造周期和最小化閑置與超載時間之和的協(xié)同優(yōu)化。
　　 (6)利用Arena仿真軟件建立了無同步傳送帶的混流裝配線隨機模型,該模型中加入