孔志学 姜 恒 张珠峰

改进蚁群算法在生产线加工方案选择中的应用

孔志学 姜 恒 张珠峰

（上海航天精密机械研究所，上海 201600）

针对多品种小批量数控加工生产线，不同工件、多种工艺路线在同一条生产线上进行混合生产时生产线节拍低、设备利用率低的问题，提出了一种迭代渐进式蚁群算法对生产线最优加工方案进行选择。基于时序优先原则，按工艺路线串行、设备资源使用时间连续的准则，建立生产线时间模型及生产线综合评价指标；改进算法流程，限定初代算法规模，快速遍历所有产品加工路线，再逐步扩大算法规模，根据历代最优解不同工艺路线分布情况，对蚂蚁路径距离值进行更新，采用至今最优蚂蚁信息素叠加扩散策略，促使搜索进程加速向最优解收敛；采用低阈值伪随机算法，提高算法全局搜索能力，避免算法后期陷入局部最优解。在VS2015软件平台上进行算法仿真对比，结果表明，该算法在避免局别最优和算法收敛速度方面具有明显优势。

生产线时间模型；迭代渐进式蚁群算法；时间线排序；工艺路线

1 引言

近年来，随着航天事业的快速发展，航天典型结构件数控加工生产线不断投入生产应用，而航天产品依然以多品种中小批量生产为主，用于生产单一产品的加工生产线运行效率低、设备利用率低、投资成本高，已成为制约生产线相关技术在航天企业推广应用的瓶颈之一。

为提高流水车间的生产效率和设备利用率，Liu Yencheng等[1]提出一种流水车间作业模型，将工件不同类型，设计分支定界算法，优化降低车间生产周期；……