N公司多品种装配线规划研究(学位论文).pdf

3 MnnNG工程硕士专业学位论文N公司多品种装配线规划研究Research on the Planning of Multi-variety Assembly Line of N Company万方数据学位论文使用授权声明本人完全了解中国矿业大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的 学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理：作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文 的部分使用权，即：学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可 以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；为教学和科研目的，学 校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆、图书馆等场所或在校园 网上供校内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生 学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）。作者签名：导师签名：年 月 日 年 月 日万方数据致谢转眼间两年的研究生生活即将结束，自己已经从一个在同门师兄师姐面前畏手畏 脚、不知所措的师弟变成了一个师兄。从刚进入研究生阶段的迷茫，到慢慢找到目标，这一切的一切都历历在目，恍如昨日，不禁感慨时光的飞逝。回首两年的研究生生活，发现自己过得相当充实，在周围所有人的帮助、关心、鼓励和交流下，自己由一个不经一事的本科毕业生逐渐迈向了成熟，在这个过程中，我更进一步的发现了自己、发掘了自己、发挥了自己，所以感谢在我身边的所有老师、同学、亲人和朋友，感谢你们！在研究生阶段给予我帮助和指导最多的是我的导师李乃梁副教授。李老师亦师亦 友的指导和交流，每时每刻都在帮助我的成长。他无私、大度、宽容、随和的性格和 做事追求完美的品质都深深地影响了我，使我在潜移默化中改变着自己，在这样的环 境下不断进步，而且李老师在学术方面给予了我很大的发展空间，促使我完成了这篇 硕士学位论文。感谢工业工程系李玉鹏、李小林等专业老师，他们有着扎实且丰富的专业知识。在课堂上，他们教书育人，让我们在知识的海洋里遨游，为我们开启了知识的大门；在生活中，他们答疑解惑，让我们有一个更深刻地认识，解决我们的疑虑。他们亦师 亦友，平易近人，在研究生阶段能够结识到他们是我的荣幸。感谢同门师兄弟陆勇、陶春辉、陈艳红等，朝夕相处的舍友孙鑫、郑恺丹，还有 一起度过数个周末的高新富、左路路、孙畅等一众朋友。在研究生期间可以遇到他们，我感到无比幸运，和他们一起度过每一刻都是快乐的。他们就像自己的家人，关心照 顾着我。无论遇到什么事情都会一起承担，在哭的时候一起哭，笑的时候一起笑。在 人生的旅途中能够遇到他们，沿途的风景变得更加绚烂夺目，仿佛一切都都变得美好。当然，还要感谢我的父母。在学习与工作之余，父母一直在默默支持着我，对他 们的奉献我必须以感恩来回报。最后，感谢所有参加论文评阅和答辩的老师们，感谢你们辛勤的工作和无私的奉 献！万方数据摘要N公司在发展过程中长期受到需求波动、生产资源的因素约束，难以通过效仿大 型企业，实现规范化、现代化的生产组织模式。企业长期处于按订单生产、以人工装 配为主的生产状态。根据发展规划，企业需要对原有产线进行重新规划，使其具备(通 过产线切换)生产多种产品的能力。针对该需求，本文通过现状调研，研究N企业多 品种装配线规划问题，包括生产组织设计及平衡优化，研究内容如下：(1)现状调研与产线规划流程框架建立收集N公司典型产品结构信息、装配工艺信息、成品出入库信息等数据，分析现 有生产系统当中存在的问题。分析多产品共线生产的可行性，构建多产品装配线规划 的流程框架及工作要素，为后续工作提供基础。(2)基于系统聚类的共线产品组合划分根据产品相似性相关理论，结合工人的加工能力定义分类指标，包括：产品结构 相似程度、辅助工具相似程度、作业负荷以及工人技术要求。采用系统聚类法对产品 进行聚类分析，获取产品组合。分析产品组合特征，根据车间整体规划、产品结构、工装、辅助设施、作业空间等信息规划生产方式，设计生产系统布局。(3)基于遗传算法的多产品装配线平衡对共线产品组合的装配线生产进行平衡优化。以装配线平衡率最大和平滑性指数 最小为目标，建立装配线平衡问题优化模型。结合装配线中产品组合装配工艺路线的 典型特征，改进遗传算法编码方式，设计相应的遗传操作策略，求解模型得到最优作 业分配方案。通过对N企业典型产品进行组合分析，进行产线规划及平衡优化，有助于企业提 升产能及应对市场变化，从而保持竞争优势。该论文有图32幅，表19个，参考文献79篇。关键词：共线产品组合；系统聚类分析；装配线平衡；遗传算法万方数据AbstractLong-term demand fluctuations and production resources has made a negative impact on the development of N Enterprise,thereby it is difficult to follow the example of some large-scale enterprise-to achieve a standardized and modem production organization.The N Enterprises has been in a fixed state of production that dominated by MTO(make-to-order)and manual assembly.I t is particularly notorious that the enterprise development program indicates it needs to adopt new programme fbr original assembly line so as to increase product diversity(by switching production line).To sum up,the aim of this paper is to study the multi-variety assembly line planning problem of N enterprise including production organization design and balance optimization through present situation investigation.The research contents are as follows:(1)Present situation investigation and establishment of production line planning process frameworkBy collecting the typical information of product structure,assembly technology and readymade in-out warehouse of N company to analyze the existed problems in the current production system.Then analyzing the feasibility of multi-product colliner production to construct the process frame a multi-product assembly line planning process framework and working elements.I n the end,the basis fbr follow-up work has been shown in this chapter.(2)Division of products towards co-linear production based on systematic clusteringAccording to the theory of product similarity,combined with the processing ability of workers to define classification indexs,which including similarity of product structure and auxiliary tool,workload and technical requirements of workers.The system clustering method is used to cluster the products and obtain the product combination.To design the production system layout by analyzing the characteristics of product mix,the overall planning of workshop,product structure,tooling,auxiliary facilities,work space and other information.(3)Assembly line balance based on genetic algorithmAfter this part,the assembly line which produce collinear product combination gets more balance and optimize.Aiming at the maximum assembly line balancing rate and the minimum smoothness index to establish the optimization model of assembly line balancing problem.Using the method of combining the typical characteristics of product assembly process route in assembly line,improving the coding method of genetic algorithm,designing the corresponding genetic operation strategies to obtain the optimal job allocation scheme by solving the model.ii万方数据Through the combination analysis of typical products ofN enterprise,the assembly line planning and balance optimization can help enterprises to improve production capacity and cope with market changes,so as to maintain competitive advantage.This paper contents 32 figures,19 tables,79 referencesKeywords:collinear product portfolio;systematic cluster analysis;assembly line balance;GAin万方数据目录氧录单单注 要 清清量 摘目图表变1.1 选题背景及意义.11.2 国内外研究现状.21.3 研究内容.61.4 技术路线与组织框架.71.5 本章小结.92企业背景及问题分析.102.1 问题背景.102.2 数据搜集及问题分析.122.3 多品种装配线规划设计.182.4 本章小结.193基于系统聚类的共线产品组合划分.203.1 划分依据.203.2 共线产品划分指标定义.213.3 基于系统聚类的共线产品组合划分.243.4 N公司装配线布局设计.303.5 本章小结.344基于遗传算法的装配线平衡.354.1 装配线平衡问题.354.2 装配线作业分配问题建模.384.3 遗传算法设计.404.4 本章小结.435案例应用及仿真验证.445.1 N公司多品种装配线平衡.445.2 仿真验证.525.3 本章小结.556结论与展望.56IV万方数据6.1 结论.566.2 展望.56参考文献.57附录1.62附录2.66附录3.69作者简历.70学位论文原创性声明.71学位论文数据集.72v万方数据ContentsAbstract.IIContents.VIList of Figures.VIIIList of Tables.XList of Variables.XII1 Introduction.11.1 Research Background and Significance.11.2 Literature Review.21.3 Research Contents.61.4 Technology Roadmap and Organizational Framework.71.5 Chapter Summary.92 Enterprise Background and Problems Description.102.1 Background.102.2 Data Collection and Problem Analysis.122.3 Planning of multi-variety assembly line.182.4 Chapter Summary.193 Division of Products Towards Co-linear Production Based on Systematic Clustering.203.1 Criteria of Division.203.2 Definition of Partition I ndex Based on Artificial Assembly Product Portfolio.213.3 Hierarchical Clustering Divides Product Portfolio.243.4 Layout Design of Assembly Line of N Company.303.5 Chapter Summary.344 Line Balance based on Genetic Algorithm.354.1 Preliminaries of Line Balance Problem.354.2 Modeling of Operation Assignment Problem in Assembly Line.384.3 Design of Genetic Algorithm.404.4 Chapter Summary.435 Application of Case to Simulation Verification.445.1 Assembly line balance of N Company.445.2 Simulation Verification.525.3 Chapter Summary.55VI万方数据6 Conclusions and Prospects.566.1 Conclusions.566.2 Prospects.56References.57Appendix 1 62Appendix 2 66Appendix 3 69Author Resume.70Declaration of Thesis Originality.71Thesis Data Collection.72VII万方数据图清单图序号图名称页码图1-1技术路线图8Figure 1-1Technology roadmap8图1-2论文组织框架9Figure 1-2Organizational framework of thesis9图2-1N公司生产流程图10Figure 2-1Production process ofN enterprise10图2-2I Q分类图13Figure 2-2Classification chart of I Q13图2-3产品结构示意图14Figure 2-3I llustration of product structure14图2-4标准作业指导书14Figure 2-4SOP14图2-5物料清单15Figure 2-5BOM15图2-6物料占用工作站16Figure 2-6Work-in-process occupies work space16图2-7各工作站作业时间17Figure2-7Time of stations17图2-8翻转机18Figure 2-8Flipping machine18图2-9规划流程19Figure2-9Process of planning19图3-1SPSS分类过程25Figure 3-1SPSS classification process25图3-2产品分类谱系图29Figure 3-2Product classification pedigree diagram29图3-3产品布置30Figure 3-3Product layout30图3-4工艺布置31Figure 3-4Process layout31图3-5车间布置图33Figure 3-5Workshop layout33图4-1产品优先关系图36Figure 4-1Product Priority Diagram36图4-2GA基本运作流程40Figure 4-2GA basic operation process40VIII万方数据图4-3编码方式41Figure4-3Coding mode41图4-4新编码方式41Figure 4-4New coding mode41图4-5交叉示意图43Figure 4-5I llustration of crossover43图4-6变异示意图43Figure 4-6I llustration of variation43图5-1MN-E800FB工艺流程图46Figure 5-1Drawing of technological process46图5-2作业优先图48Figure 5-2Job priority Chart48图5-3分配结果49Figure 5-3Results of process assignment49图5-4装配线布局图50Figure 5-4Diagram of assembly line layout50图5-5模型示意图53Figure 5-5I llustration of model53图5-6CalOutPut 编码53Figure 5-6CalOutPut coding53图5-7CalOutput 导入54Figure 5-7CalOutPut input54图5-8运行结果54Figure 5-8Running result54图5-9原装配线运行结果55Figure 5-9Operation results of the original assembly line55图 5-10新装配线运行结果55Figure 5-10Operation results of the new assembly line55IX万方数据表清单表序号表名称页码表2-1I Q分析表12Table 2-1I Q analysis table12表2-2工作站面积及工时15Table 2-2Area of station15表2-3工作站划分16Table 2-3Station division16表3-1组合划分打分表26Table 3-1Scoring table of combinatorial partition26表3-2打分依据26Table 3-2Grading basis26表3-3辅助工具组成27Table 3-3Composition of auxiliary tool27表3-4配件组成28Table 3-4Composition of fittings28表3-5产品分类指标打分表28Table3-5Product classification index score table28表3-6集中计划29Table 3-6Centralized planning29表3-7不同装配线布局对比31Table 3-7Comparison of different assemble line layout31表4-1多品种装配线平衡专业词汇表35Table 4-1Professional glossary of mixed-flow assembly line balance35表4-2装配线平衡问题分类37Table 4-2Classification of assembly line balance problems37表4-3生产平衡评价标准37Table 4-3Evaluation standard of production line37表5-1作业明细表44Table 5-1Job schedule44表5-2作业时间47Table 5-2Time of operation47表5-3MN-E800FB作业分配方案49Table 5-3Job allocation scheme of MN-E800FB49万方数据表5-4MN-M800作业分配方案51Table 5-4Operation allocation scheme of MN-M80051表5-5MN-E800W作业分配方案51Table5-5Operation allocation scheme of MN-E800W51表5-6MN-M800W作业分配方案52Table5-6Operation allocation scheme of MN-M800W52XI万方数据变量注释表et打分表数据C聚类集合d组间连接距离P生产线平衡率d平衡损失率SI平滑性指数A有限关系矩阵K装配线上工作站总数目k装配线上第无个工作站CT生产节拍Q不能连续出现在同一工作站的工序集合J所有品种的作业元素数目最大值tj第/个作业元素时间Tk第后个工作站的装配时间Sk为k工作站的作业元素求解集合s作业元素集合Xik决策变量，判定，个工序是否被分配到第后工作站fl目标函数指平衡率最大f2指平滑性指数最小Fi后置作业集合S种群的总适应值Si表示群体中第i个染色体的适应值Pa累积概率r随机产生的浮点数Pr交叉概率Pm变异概率XII万方数据1绪论1绪论1 Introduction1.1 选题背景及意义(Research Background and Significance)1.1.1选题背景随着工业技术的不断发展，制造业的竞争愈发激烈。企业为了持续发展，打 造竞争优势，企业愈发重视生产环节的成本管控。与此同时，工业企业面临客户 需求个性化日益显著的市场环境口,致使产品品种不断增多，新产品和新生产 技术开发的压力日趋增大。为了适应企业的生产计划变更，生产运作过程中经常 需要对生产系统进行相应的调整，但是大多数方法需要企业投入大量的资金、人力以及物力。处于制造业产业链低端的企业可能以选择模仿甚至照搬同行业其 他企业先进技术和管理理念来应对以上问题。但是若企业的生产系统表现出自动 化水平较低、相关基础设施建设水平落后的特点，先进的技术与管理理念可能不 适用于这类企业。因此企业若要实现长远的发展，需要结合自身的特点，通过以 较少的资源投入调整生产系统的配置以达到优化生产的目的即。N公司属于较为典型中小企业，企业规模较小，生产活动以人工装配为主。N公司的主营产品电动三轮扫地车属于环卫产品，由于近年来国内环保意识逐渐 增强，环卫行业出现了蓬勃发展的趋势，导致N公司的客户群对其产品的市场 需求持续走高，而企业现有的装配线无法满足市场需求，需要进行扩产，但现有 的生产空间受限，无法大幅度扩产。同时，企业缺少合理的生产规划，装配车间 暴露出生产活动组织紊乱，工作站作业负荷不均等问题。因此，N公司亟需对装 配线进行优化，以提高产能、适应产品需求量不断上升的情况。为了满足客户的 需求，N公司采用多品种、小批量的定制化生产模式。但所有型号的产品都在一 条装配线上生产，给工人造成过高负担的同时，还影响了产品生产的效率。因 此，本文通过研究产品在人工装配条件下生产过程中所表现的相似性，确定共线 生产的产品组合，以期实现更加稳定的共线生产。在确定典型产品后，对装配线 布局进行设计，充分利用车间的生产空间。同时，现有生产系统中，各工序按照 经验进行作业分配，而非以标准工时为依据，因而导致各工位负荷不均，产能受 限的问题。为了解决上述问题，需要制定科学合理的作业分配方案，以实现多品 种产品共用生产线的规划与产线平衡，使企业可以通过产线切换实现多品种、小 批量定制产品的生产，以应对个性化顾客需求的出现，保证竞争优势。万方数据工程硕士专业学位论文1.1.2选题意义伴随环卫行业的蓬勃发展，入市企业也逐年增加，特别是国内原有几大工程 机械生产企业及部分特种车辆生产企业的加入使得行业竞争越来越激烈o企业若 要满足客户需求，缩短上市周期，以期提高产能，扩大市场份额，就需要提升生 产技术水平来形成自己的竞争优势。根据N公司的实际问题展开多品种装配线 规划研究，可以提高企业的生产效率，实现更为快速响应市场需求，对企业具有 重要意义，体现在以下两方面。(1)确定共线产品组合，实现更为稳定的生产。企业多品种、小批量的生 产模式要求企业在对有限的生产空间进行有效规划，使得产线具有充分的通用 性，产线布置、工位划分等需要满足多种产品的生产需求。确定装配线上可以共 线生产的产品组合使产品的装配过程更加顺畅，更好地利用生产资源。(2)实现装配线均衡、高效的生产。避免因装配线各工作站负荷不均衡，导致部分工作站存在在制品积压的情况。同时各工作站的操作人员的作业时间不 同，造成同一时间内装配线上工人忙闲不均的现象，降低了工人生产的主动性。这样会使装配线不能平稳地运行，降低整条装配线的效率，因此分别针对各产品 的装配工艺流程，对各工序制定标准工时，并在此基础上进行产线平衡优化，可 有效提升产品产能，指导产线切换。1.2 国内外研究现状(Literature Review)判断已经投产的产品是否可以共线生产，需要客观全面的评价产品的相似性,因此评价指标既要考虑产品的自身特性，还需要分析产品的装配过程。因此，为 合理确定共线产品组合，需要探究产品相似性相关理论的研究现状，综合考虑产 品族以及制造单元的相关理论中所涉及评价产品相似性的因素，实现较为全面的 评价。装配线的平衡优化研究，已有较为全面的研究体系与方法，通过对多品种 装配线研究现状的归纳总结，确定装配线平衡问题可用的研究方法。1.2.1 产品相似性相关研究现状确定共线产品组合应根据产品的生产过程判断产品间的相似性，将相似性较 高的产品分为一组。产品族是指具有较高相似性的产品集合，考虑产品相似性可 以借助产品族理论。产品族是大规模定制的产物，目的在于帮助企业在短时间内，通过模块配置及再设计产生满足顾客个性化需求的产品，在此过程中，生产过程 的相关因素应得到更多重视。产品族的划分通常需要考虑多种因素的相似性。兰春林等根据功能需求以 及产品的设计参数判断产品的相似性，设计产品族的划分流程。蒲家琦等从产 品设计知识的角度出发，根据功能需求、技术原理以及结构相似性划分产品族。2万方数据1绪论刘兴中8在传统产品组合规划的基础上结合地铁车辆市场细分以及客户需求设 计了地铁产品族规划方法。肖文星指出产品族框架研究在产品族架构、制造过 程以及环境影响之间的交互作用方面考虑较为薄弱，因此采用主从优化的方式兼 顾经济效益和环境效益进行产品族规划。Stief等指出产品族研究中过于强调 产品结构相似性，忽视了产品在功能表达上的同质性。因此在研究中加入了功能 组件的概念，描述产品相似性时综合考虑产品零部件的物理特征及其所需实现的 功能。Michalek等川在传统产品族规划方法中加入了市场因素、制造投入、资源 分配的考虑。在上述研究中，产品族设计、划分、评价主要考虑的是产品功能、结构两方 面的相似性。相关研究所涉及的要素逐渐从产品的内部因素拓展到企业外部影响 因素，但对产品的生产过程、生产效率等方面的相似的考虑相对较少。制造单元 与产品族的划分过程相似，均是依据多个因素的相似性配置内部元素，而制造单 元的划分依据更侧重于生产相关因素。因此可以参考制造单元划分的理论方法进 行产品分类，针对产品的生产过程的相似性对产品组合划分进行研究。制造单元的构建通常要综合考虑生产过程中的实际因素，配置制造工艺路线 和设备资源。冯翰信等考虑零件的加工路径和工艺顺序，而王爱民等口引则主要 考虑零部件在制造工艺方面的相似性，对同一产品的零部件进行聚类分析，配置 产品族的制造单元。白书清等网综合考虑了零件工艺路线和设备资源两方面因 素，调整制造单元资源分配方案。靳江艳等口5根据夹具和工装的使用情况、装配 关系的强度以及装配工艺建立划分优化模型，实现制造单元划分。陶俐言等阿根 据加工任务、车间制造资源以及设备相关信息，建立多目标优化模型构建生产单 元。陈瑾标等口刀在配置制造单元时，除考虑了传统模型中生产资源的约束之外，还加入了自动装卸运输机器人的相关因素的约束。李书阁等网以均衡机床总负 荷为目标，以零件工艺相似性和机床数量为约束，分配机床到各制造单元中。柳 春峰口灯在考虑单元制造规划问题时，主要考虑员工的学习效率和产品的物流情 况配置人员分配方案和产品工艺路线。Crawford等皿等指出制造单元构建的关 键在于机器分配，保证每台机器加工的部件在生产过程中以较高生产率的方式运 行。综上所述，共线产品组合的划分需要综合产品族和制造单元划分方法中所涉 及因素。考虑到N公司生产系统的特殊性，识别相似性的划分指标还需要结合 企业实际生产过程的特点进行研究。1.2.2 装配线平衡研究现状装配线平衡是指将工序合理地分配到各工作站中，使得各工作站的作业时间 分布尽量均衡，通常使用的方法工具包括：基础工业工程方法和运筹优化方法。3万方数据工程硕士专业学位论文前者的基本逻辑主要包括作业测定和消除瓶颈两方面，后者则通过建立整数规划 或线性规划模型，并对模型进行求解得到工序到工位的指派方案。根据求解方式 的不同，后者又可分为精确求解算法、智能优化算法、系统仿真方法等。（1）基础工业工程方法基础工业工程方法实质是对生产线现场进行细致、全面的观察分析，发现存 在的问题，然后通过解决消除生产瓶颈，实现装配线平衡。郭伏21等人将瓶颈工 序作为优化对象，先借助基础工业工程的理论和方法确定装配线中的瓶颈工序，加以改善，然后再结合生产线平衡理论进行线体优化，提高生产线平衡率。冯磊 和汪星星团通过作业测定制定标准工时，并据此找出瓶颈工作站，通过在工作研 究中使用5W1H和ECRS原则，结合现场管理的相关知识，消除了瓶颈，提高了 生产平衡率。王宗选团针对SK公司电视机生产线通过工序分析方法生产问题,然后改善了工序流程、作业方法，提高了员工平均利用率、生产线利用率，最后 通过实施5s（整理、整顿、清扫、清洁、素养）、TPM（全面质量管理）等措施，保证精益生产的持续进行。王晓等阳对插口组装线的作业时间进行测定和分析,针对产能过剩的工序和瓶颈工序，分析其工艺流程与操作动作，提出了持续改善 的方案。吴越强和陈健对工作站的作业时间进行测定，分析出瓶颈工作站，然 后运用ECRS原则和6S管理对瓶颈工作站进行改进，以提高装配线的平衡率。曹阳华、孔繁森网通过协调工作站间的工人合作，以及设置缓存区使强制固定节 拍变成自由节拍，使U型装配线的生产更加均衡。综上所述，基础工业工程方法对于企业而言，是切实有效的改善工具，可用 于作业标准时间的制定、工程分析和解决装配线瓶颈问题等方面。基础工业工程 方法重视现场管理，若要高效、低成本的实现装配线平衡需要结合其他方法工具。（2）精确算法精确求解算法指混合整数规划模型下的一类优化算法，其求解方式为分支定 界法。具体实现方式是：将线平衡问题分解成一系列线性规划的求解问题，并且 在求解的过程中实时追踪原问题的上界（最优可行解）和下界（最优线性松弛解）。Ozturk等m针对并行工作站的作业分配和模型调度问题，拓展了现有研究的范 围，设计了一种新的混合整数规划模型和分解方案。Bukchin等采用了新的作 业分配约束，在考虑不同的产品的相同任务分配给不同的站点的情况下，设计了 回溯分支定界方法求解装配线平衡问题。徐发平等针对第一类装配线平衡问 题设计了新的分支界定法，改变了传统方法的分支规则与最大下界规则，通过减 小搜索空间以提高搜索速度。由于精确算法要找出问题的全部可行解，算法的复杂度是节点个数的指数级 30,导致算法的搜索时间不可控。因此，研究者更多的聚焦于启发式算法的设计。4万方数据1绪论（3）启发式算法启发式算法强调结合求解问题所在领域的知识设计算法以提高求解的效率，弱化算法的通用性，并不会进行严格的理论推导和数学证明。在求解装配线平衡 问题方面启发式算法的运用已经相当成熟。求解装配线平衡问题往往需要根据实际问题对启发式算法进行优化设计。对 于直线型混流装配线平衡问题，可以通过调整启发式算法相关操作获取最优解或 可行解。Akpmar和Bayhan叫针对混合装配线的工作站数量、工作平滑度以及并 行工作站的划分问题，设计了混合遗传算法进行求解。Gamberini等阳针对装配 线再平衡问题以提出了一种多目标遗传算法，以得到装配线平衡率和平衡优化过 程所消耗成本的最优组合。Yang等国设计了一种新的遗传算法，在编码过程中 染色体仅表示候选方案的决策信息，并采用非支配排序的方法测定染色体适应度。韩煜东等网利用拓扑排序理论改进了种群初始化，并设计了新的交叉、变异算子,提高了算法操作的可视化和全局寻优的能力。戴隆州等的36采用拓扑法改进 PSO算法种群初始化过程，避免了算法快速收敛的问题，为多目标混流装配线平 衡问题和再平衡问题提供了最优方案。对于更为复杂的装配线平衡问题，如双边、U型等混流装配线平衡问题或生 产过程涉及人机协同作业、传送带等因素，此类更为复杂的平衡问题依然可以通 过调整启发式算法得到最优解或可行解。段移庭等提出了一种遗传算法与仿 真分析相结合的求解方法。首先，采用遗传算法对简化模型进行求解获取一组可 行解。然后，利用系统仿真验证各可行解的运行效果，从中选择该问题的最优解。唐秋华等网针对u型线的特性，提出一种新的位置编码及解析方式解决融合学 习效应和加强约束的第一类U型多品种装配线问题。Liu39以改进遗传算法解决 了混合模型装配线平衡问题，使装配线单站时间分集复、全线时间分集和时间随 机波动三者的复杂度最低。Zeynel等州针对人与机器人协同作业的混流装配线 平衡问题，改进了蜂群算法（Bee Algorithm,BA）与人工蜂群算法（Artificial Bee Algorithm,ABOo通过在BA中加入新的蜜蜂阶段以加速群体和侦察阶段的进 化，避免陷入局部最优状态。对于ABC提出了一个新的旁观者阶段，通过去除 劣质的解决方案来加速整个群体的进化，提高算法搜索能力。从上述研究可以看出，启发式算法在求解装配线平衡问题中的应用已经非常 成熟，但在解决具体问题时需要根据求解问题的具体特征设计具体的启发式算子。（4）系统仿真方法仿真是生产系统优化常用的辅助工具，本质上是借助计算机模拟生产系统的 运行，通过对生产过程进行分析、评估、验证，迅速发现系统运行中存在的问题 和改进方向，并及时