發(fā)布時(shí)間：2018-12-10 09:24

【摘要】：本文所研究的課題來(lái)自于某企業(yè)的橫向課題“分體式蝶閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及閥門柔性裝配線的設(shè)計(jì)”。本文所研究的主要內(nèi)容為閥門柔性裝配線的設(shè)計(jì),該問(wèn)題包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:閥門柔性裝配線的平衡設(shè)計(jì)以及不同品種閥門投產(chǎn)排序的設(shè)計(jì)。本文首先對(duì)閥門柔性裝配線進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。結(jié)合對(duì)企業(yè)實(shí)際調(diào)查的結(jié)果,本文設(shè)計(jì)了閥門柔性裝配線的總體方案,并在此基礎(chǔ)上,對(duì)閥門柔性裝配線的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,同時(shí),完成對(duì)待裝配閥門的結(jié)構(gòu)以及裝配工序的分析。針對(duì)粒子群算法在求解過(guò)程中出現(xiàn)的離散性差以及搜索能力低的缺點(diǎn),本文提出了一種自適應(yīng)的離散化算法,并結(jié)合模擬退火、禁忌搜索等算法的原理,提出了一系列提高其搜索能力的改進(jìn)算法;通過(guò)不同算例的對(duì)比實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文所提出的算法的有效性。由于不同品種閥門裝配過(guò)程中裝配任務(wù)以及裝配時(shí)間存在差異,閥門柔性裝配線平衡設(shè)計(jì)的難度大大增加,本文通過(guò)對(duì)不同閥門裝配工序的分析與歸并,建立了以工作站數(shù)目、工作站負(fù)載波動(dòng)指數(shù)以及裝配線耦合程度為優(yōu)化目標(biāo)的閥門柔性裝配線模型;在算法求解過(guò)程中,結(jié)合啟發(fā)式算法以及隨機(jī)算法,設(shè)計(jì)了初始粒子群的生成算法,并通過(guò)歸一化方法與多目標(biāo)優(yōu)化方法設(shè)計(jì)了適應(yīng)度函數(shù);在求解結(jié)果的基礎(chǔ)上,通過(guò)EM-Plant仿真分析,完成緩沖區(qū)的設(shè)計(jì)。針對(duì)因閥門投產(chǎn)順序不同造成的庫(kù)存成本、時(shí)間成本的差異,本文在對(duì)設(shè)計(jì)完成的閥門柔性裝配線分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了以庫(kù)存成本、工藝輔助時(shí)間、時(shí)間準(zhǔn)備成本為優(yōu)化目標(biāo)的閥門投產(chǎn)排序模型;通過(guò)歸一化與多目標(biāo)優(yōu)化的方法設(shè)計(jì)了適應(yīng)度函數(shù),完成投產(chǎn)排序的設(shè)計(jì),并與只考慮工藝輔助時(shí)間的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,說(shuō)明了本文投產(chǎn)排序的優(yōu)越性。通過(guò)上述的研究,本文最終設(shè)計(jì)了一條工作站數(shù)目最小、各工站負(fù)載波動(dòng)較小、耦合性較好的閥門柔性裝配線;并為企業(yè)設(shè)計(jì)了一個(gè)生產(chǎn)批次內(nèi)的裝配工作的安排,按照該投產(chǎn)順序安排生產(chǎn),企業(yè)的總成本最小。
[Abstract]:The research of this paper comes from the horizontal subject of a certain enterprise, "the structure design of the split butterfly valve and the design of the flexible assembly line of the valve". The main content of this paper is the design of valve flexible assembly line. This problem includes two aspects: the balance design of valve flexible assembly line and the design of sequencing of valve. In this paper, the valve flexible assembly line mathematical modeling. Combined with the result of the actual investigation, this paper designs the overall scheme of the valve flexible assembly line, and on this basis, calculates the technical parameters of the valve flexible assembly line, at the same time, Complete the analysis of assembly valve structure and assembly procedure. Aiming at the disadvantages of poor discreteness and low searching ability in particle swarm optimization (PSO), an adaptive discretization algorithm is proposed in this paper, which combines the principles of simulated annealing, Tabu search and so on. A series of improved algorithms to improve its search ability are proposed. The effectiveness of the proposed algorithm is verified by comparison experiments with different numerical examples. Due to the difference of assembly task and assembly time in different valve assembly process, the difficulty of balancing design of valve flexible assembly line is greatly increased. In this paper, the number of workstations is established by analyzing and merging different valve assembly procedures. The valve flexible assembly line model with the load fluctuation index of workstation and coupling degree of assembly line as the optimization objective; In the process of solving the algorithm, combining heuristic algorithm and stochastic algorithm, the algorithm of generating initial particle swarm optimization is designed, and the fitness function is designed by normalization method and multi-objective optimization method. On the basis of the solution, the buffer is designed by EM-Plant simulation. In view of the difference of inventory cost and time cost caused by different order of valve putting into operation, based on the analysis of the flexible assembly line of valve, this paper designs the cost of inventory and the auxiliary time of process. The sequencing model of valve commissioning with time preparation cost as the optimization objective; Through the method of normalization and multi-objective optimization, the fitness function is designed, and the design of commissioning sequencing is completed. Compared with the results with only considering the auxiliary time of process, the superiority of this paper is illustrated. Through the above research, this paper finally designed a valve flexible assembly line with minimum number of workstations, less load fluctuation and better coupling. An assembly arrangement in the production batch is designed for the enterprise. The total cost of the enterprise is minimum according to the sequence of production.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH165

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本文編號(hào)：2370350