申请/专利权人：华中科技大学;无锡小天鹅电器有限公司

申请日：2020-12-22

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN112632777B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06N3/126

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2021.04.27#实质审查的生效;2021.04.09#公开

摘要：本发明公开了一种面向家电产品装配线的Ⅱ型双边装配线平衡方法及系统，包括以下步骤：1收集家电产品双边装配线平衡问题相关数据；2种群初始化，随机产生M个对应于3倍任务数长度3N的染色体；3将染色体进行解码，将它还原为具体的装配线平衡分配方案，计算染色体适应度值；4根据染色体适应度值进行排序，选取S个适应度最大的染色体作为精英解，运用轮盘赌选择法从种群中选出M‑S个染色体用于遗传操作；5重复步骤3至4直至达到设定的迭代次数，输出适应度值最小的染色体，得到相应的排布方案。本发明结合生产实际家电产品线的复杂约束场景，以给定工位数求解最小节拍为目标，设计新的编解码方法，应用在实际问题中，具有很强的实际应用价值。

主权项：1.一种面向家电产品装配线的Ⅱ型双边装配线平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、收集家电产品双边装配线平衡问题相关数据，包括任务数N、任务时间ti、操作方位约束Ki、任务优先顺序约束Pi、工人高中低站位约束Hi、操作角度约束Ai、工具约束Gi、紧邻约束Li、成对约束Ji和线体约束Li；步骤2、种群初始化：根据任务优先顺序约束Pi通过随机规则产生M个对应于3倍任务数长度3N的序列，即染色体，其基因值包括任务序号、操作方位和线体选择三部分；步骤3、对种群中的染色体逐一进行解码，将其还原为具体的装配线平衡分配方案，其中，考虑任务时间ti、操作方位约束Ki、任务优先顺序约束Pi、工人高中低站位约束Hi、操作角度约束Ai、工具约束Gi、紧邻约束Li、成对约束Ji和线体约束Li，计算染色体适应度值；所述对种群中的染色体逐一进行解码具体包括：考虑紧邻约束Li，对不满足紧邻约束的任务进行调整；考虑成对约束Ji，对不满足成对约束的任务进行调整；在初始节拍时间下进行解码，对调整完毕的染色体进行解码；考虑成对约束Ji、操作方位约束Ki、操作角度约束Ai、线体约束Li和工具约束Gi，将其还原为具体的装配线平衡分配方案，计算工位数量，利用预设的Ⅱ型问题节拍更新操作判断是否已达到终止条件，若没有达到，则更新节拍，重新解码；步骤4、根据染色体适应度值进行排序，选取S个适应度最大的染色体作为精英解，运用轮盘赌选择法从种群中选出M-S个染色体用于遗传操作；所述遗传操作具体流程如下：交叉操作：根据交叉率Rm，判断染色体是否进入交叉操作，运用两点交叉方法进行交叉操作，对于尚未确定的基因位置，将这些位置上分配的任务写入待处理任务集RS，采用重分配策略进行重分配，使得染色体经交叉后仍能保持可行性；变异操作：根据染色体变异率pm，判断染色体是否进入变异操作，根据基因变异率pg，确定要进行突变的基因位置，将这些位置上分配的任务写入待处理任务集RS，采用重分配策略进行重分配，使得染色体经变异后仍能保持可行性；重分配策略：从RS找出无前序或前序均已被分配的任务i，写入到候选集RC中；选出一个任务，如果RC中有多个任务，找出阶位权值RPW最大的任务；计算所选任务i在染色体序列中的可分配区间[SEi,SLi]；随机选择任务i的分配位置[SEi,SLi]分配任务i；RS＝RS-i；如果RS为空，结束分配；反之，重复上述步骤；步骤5、重复步骤3至4直至达到设定的迭代次数It，输出适应度值最小的染色体，得到相应的排布方案。

全文数据：

权利要求：

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