[发明专利]面向家电产品装配线的Ⅱ型双边装配线平衡方法及系统

权利要求书

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t_i、操作方位约束K(i)、任务优先顺序约束P(i)、工人高中低站位约束H(i)、操作角度约束A(i)、工具约束G(i)、紧邻约束L(i)、成对约束J(i)和线体约束L(i)；

步骤2、种群初始化：根据任务优先顺序约束P(i)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t_i、操作方位约束K(i)、任务优先顺序约束P(i)、工人高中低站位约束H(i)、操作角度约束A(i)、工具约束G(i)、紧邻约束L(i)、成对约束J(i)和线体约束L(i)，计算染色体适应度值；

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；

步骤5、重复步骤3至4直至达到设定的迭代次数I_t，输出适应度值最小的染色体，得到相应的排布方案。

2.如权利要求1所述的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，一条染色体的基因值由任务序号、操作方位和线体选择三部分构成，根据任务优先顺序约束P(i)，构建任务优先顺序关系图，根据其拓扑排序，不断地从剩余任务优先顺序图中分离出紧前序为空的任务，若有多个任务，则随机选择一个，将该任务序号写入染色体，同时根据操作方位约束K(i)和线体约束L(i)补充操作方位和线体选择基因值，重复上述过程直至所有任务被分配完毕，完成一条染色体序列组合编码操作；重复单条染色体编码操作M次，即完成种群初始化。

3.如权利要求1所述的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，所述将染色体进行解码具体包括：

考虑紧邻约束L(i)，对不满足紧邻约束的任务进行调整；

考虑成对约束J(i)，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J(i)、操作方位约束K(i)、操作角度约束A(i)、线体约束L(i)和工具约束G(i)，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。

4.如权利要求1所述的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，所述遗传操作具体流程如下：

交叉操作：根据交叉率R_m，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p_m，判断染色体是否进入变异操作，根据基因变异率p_g，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[SE_i,SL_i]；随机选择任务i的分配位置[SE_i,SL_i]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。

5.一种面向家电产品装配线的Ⅱ型双边装配线平衡系统，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；

所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行权利要求1至4任一项所述的面向家电产品装配线的Ⅱ型双边装配线平衡系统。