考虑工时不确定性的混流U型装配线平衡的分布鲁棒优化方法

TP18%TG95; 在以人工装配为主的流水线生产中,工时的不确定性是影响生产节拍的重要因素.考虑到随机优化要求精确的概率分布信息和较高的鲁棒优化保守性,本文针对工时不确定条件下混流U型装配线平衡问题,采用以经验分布为中心、Wasserstein距离为半径的模糊集对工时的不确定性进行描述,并以最小化生产节拍为优化目标,建立装配线平衡问题的分布鲁棒优化模型.为了降低模型的复杂性,利用强对偶理论将模型转换为易于求解的形式;为保证解的鲁棒性,设计了一种鲁棒性指标并将其作为模型的约束条件.针对上述模型,通过设计一种基于区间数的解码方式,并引入自适应交叉和变异概率,给出了一种改进的遗传算法.最后通过标准...

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Published in华东理工大学学报（自然科学版） Vol. 49; no. 6; pp. 862 - 872
Main Authors 周剑扬, 张凌波
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华东理工大学信息科学与工程学院, 上海 200237 01.12.2023
Subjects
mixed-model U-shaped assembly line
genetic algorithm
遗传算法
混流U型装配线
Wasserstein距离
assembly line balancing
Wasserstein distance
装配线平衡
distributionally robust optimization
分布鲁棒优化
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Summary:TP18%TG95; 在以人工装配为主的流水线生产中,工时的不确定性是影响生产节拍的重要因素.考虑到随机优化要求精确的概率分布信息和较高的鲁棒优化保守性,本文针对工时不确定条件下混流U型装配线平衡问题,采用以经验分布为中心、Wasserstein距离为半径的模糊集对工时的不确定性进行描述,并以最小化生产节拍为优化目标,建立装配线平衡问题的分布鲁棒优化模型.为了降低模型的复杂性,利用强对偶理论将模型转换为易于求解的形式;为保证解的鲁棒性,设计了一种鲁棒性指标并将其作为模型的约束条件.针对上述模型,通过设计一种基于区间数的解码方式,并引入自适应交叉和变异概率,给出了一种改进的遗传算法.最后通过标准算例和断路器抽架生产实例进行了数值仿真实验,结果表明相较于随机优化和鲁棒优化方法,所建立模型在降低结果保守性的同时保持较高的鲁棒性,并且针对问题所提出的改进遗传算法具有良好的寻优能力.
ISSN:1006-3080
DOI:10.14135/j.cnki.1006-3080.20221031001