[发明专利]一种考虑复杂度的装配线平衡方法

摘要

本发明涉及一种考虑复杂度的装配线平衡方法，用以获取装配线中各作业元素在各工作站中的分配方案，该方法包括以下步骤：1)定义作业元素复杂度和工作站复杂度；2)获取多目标优化模型的约束条件，并根据作业元素复杂度和工作站复杂度，以平衡率最大和工作站复杂度均衡指数最小为目标建立多目标优化模型；3)采用遗传算法对多目标优化模型进行求解，得到最优的分配方案。与现有技术相比，本发明具有均衡工作站作业时间的同时，均衡各工作站复杂度，避免不确定性因素累积而导致装配线平衡失效，提高装配线平衡方案鲁棒性等优点。

主权项

1.一种考虑复杂度的装配线平衡方法，用以获取装配线中各作业元素在各工作站中的分配方案，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)定义作业元素复杂度和工作站复杂度，根据信息熵理论，以作业元素失误率定义作业元素复杂度，作业元素复杂度的表达式为：hi＝‑P(xi)logrP(xi)根据作业元素复杂度定义工作站复杂度，工作站复杂度的表达式为：其中，i为作业元素编号，hi为第i个作业元素的复杂度，P(xi)为第i个作业元素的失误率，r为常数，当r＝2时，复杂度的单位为比特，当r取自然对数时，复杂度的单位为奈特，Hm为第m个工作站的复杂度，m为工作站编号，km为第m个工作站包含的作业元素数，xi为第i个作业元素；2)获取多目标优化模型的约束条件，并根据作业元素复杂度和工作站复杂度，以平衡率最大和工作站复杂度均衡指数最小为目标建立多目标优化模型，多目标优化模型的目标函数为：约束条件为：STm＜C m＝1,2...MN＝(Nij)n×n Nij＝1,i∈xz,j∈xy,z≤y其中，f(x)为平衡率，g(x)为工作站复杂度均衡指数，ti为第i个作业元素的作业时间，n为作业元素总个数，M为工作站总数，STm为第m个工作站分配的作业元素作业时间之和，C为装配线预设工作节拍，j、l、z、y为作业元素的编号，xj、xl、xz、xy为第j、l、z、y个作业元素，E为作业元素集，N为优先矩阵；3)采用遗传算法对多目标优化模型进行求解，得到最优的分配方案，具体包括以下步骤：31)以实数编码方式生成染色体；32)根据作业元素优先关系和约束条件进行种群初始化，生成一定数量的初始种群；33)采用预先判别约束条件的交叉变异策略对初始种群中的染色体进行交叉变异操作；34)建立适应度函数，进行迭代求解，最终得到满足适应度函数收敛精度的解，即最优的分配方案。