基于改进多目标灰狼算法的装配线平衡与预防维护集成优化

来源：计算机集成制造系统杂志2020年第12期北京时间：

作者：蒙凯,唐秋华,张子凯,卢辰灏,邓明星

单位：1.武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室2.武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室3.东风雷诺汽车有限公司设备保全科4.武汉科技大学汽车与交通工程学院

摘要：在传统的装配线运行管理中,装配线平衡和设备预防维护是完全分离的两部分,造成了生产的巨大损失和维护的极大不便。面向正常工作的节拍最小化和给定预防维护情形下的节拍最小化及生产调整最小化3个目标,构建装配线平衡与工位预防维护的集成优化模型,以期制定出能提供设备维护契机、保证维护时生产连续性的多套分配方案。提出了面向多目标优化的改进灰狼算法,其中基于集成问题的离散特征,设计了基于随机键的编码和解码方法;融合Pareto层级构造和拥挤距离,提出了狼群等级划分方法和更新机制,以保留并更好地探索近优解;引入了交叉算子,以提高算法在每个案例中的分布性。实验结果表明改进后灰狼算法的收敛性、分布性较好,所获得非支配解集更逼近Pareto最优前沿,且平衡与维护的有效集成可显著降低生产成本。

关键词：装配线平衡,预防维护,集成优化,改进灰狼算法,多目标优化

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51875421)。