李 平,夏绪辉,唐秋华

(1.武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉,430081;2.黄冈师范学院信息与计算科学学院,湖北黄冈,438000)

要完成作业空间狭小、操作间几何及功能约束关系复杂的装配操作,除了智能判断和柔性操作能力外,还需要自动化装配的速度和精度与之匹配[1]。利用装配线平衡技术,可确保生产过程的连续、平行、比例、均衡和准时。装配线平衡的常规求解方法一般分为3类:①作业测定方法[2],用于制定整个装配线工时标准,但由于缺乏精确的数学模型及算法作基础,故不适用于大规模装配线平衡问题的求解;②基于数学规划求解[3],建立线性规划或动态规划模型,利用模型求解结果对生产线进行优化,但该方法用于解决离散问题时受限于问题的规模;③基于启发式方法求解[4],这类方法具有某些共同特点,譬如都是随机产生一组可行解作为初始种群,并以此为基础采用迭代改进的策略逼近问题的最优解,因而能很好地解决一些NP问题,其主要算法有遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、神经网络算法[5-7]等。

本文在秦裕瑗方法[8-9]的基础上,提出一种新的求解装配线平衡问题的方法——取整摹加算法,将装配线平衡问题转化为取整摹加意义上等价的TSP问题,借用TSP问题求解方法进行求解。

1 装配线平衡问题及其求解框架

1.1 问题描述

将满足装配优先约束关系的一组操作均衡分配于装配线各工位即为装配线平衡问题。装配线平衡问题示意图如图1所示。……