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基于改进NSAG-Ⅱ算法的多目标混流装配线平衡优化研究
摘要
本文针对多目标混流装配线平衡问题，使用改进NSAG-Ⅱ算法进行优化研究。首先介绍了多目标优化的概念及其应用场景，然后介绍了混流装配线平衡问题的特点和优化方法。接着详细阐述了改进NSAG-Ⅱ算法的原理和应用，分析了该算法在多目标混流装配线平衡问题中的应用效果。最后通过实验验证，结果表明改进NSAG-Ⅱ算法在多目标混流装配线平衡问题优化中表现良好。
关键词：多目标优化，混流装配线平衡，改进NSAG-Ⅱ算法，优化研究
Abstract
Thispapertargetstheproblemofmulti-objectivemixedflowassemblylinebalancing,usingimprovedNSAG-Ⅱalgorithmforoptimizationresearch.Firstly,theconceptofmulti-objectiveoptimizationanditsapplicationscenarioswereintroduced,andthenthecharacteristicsandoptimizationmethodsofmixedflowassemblylinebalancingproblemwerediscussed.Next,theprincipleandapplicationofimprovedNSAG-Ⅱalgorithmwereelaborated,andtheapplicationeffectofthealgorithminthemulti-objectivemixedflowassemblylinebalancingproblemwasanalyzed.Finally,theresultsshowthatimprovedNSAG-Ⅱalgorithmperformswellintheoptimizationofmulti-objectivemixedflowassemblylinebalancingproblem.
Keywords:multi-objectiveoptimization,mixedflowassemblylinebalancing,improvedNSAG-Ⅱalgorithm,optimizationresearch
一、前言
混流装配线平衡是指不同型号的零部件在同一装配线上按照一定规则混合装配，从而达到提高生产效率、降低成本等目的的一种装配方式。混流装配线平衡问题是一个典型的优化问题，多项指标同时计算、考虑各项指标的权重、各项指标之间的关联都是其研究难点。本文针对混流装配线平衡问题，使用改进NSAG-Ⅱ算法进行多目标优化。
二、多目标优化
多目标优化是指在某些实际应用中，由于考虑的指标较多且指标之间存在联系，因而存在多个并列的优化目标，寻求一组解使得满足这些优化目标。
在多目标优化问题中，不同目标往往具有不同的约束条件和优先级，由于目标之间相互制约和影响，优化问题的解往往不是唯一的，而是一组解，这些解同等重要。因此，在多目标优化问题中，无法借助单一目标函数来衡量最优解，而需要采用多个目标函数来对解进行评价，将优化问题转化为多个单目标优化问题。
三、混流装配线平衡问题
混流装配线平衡问题是指设计具有多种类型零部件的装配线时，要求将不同的零部件混合装配，从而达到提高生产效率、降低成本等目的的一种装配方式。这种装配方式的优化目标通常为最小化总装配时间、最小化生产成本、最小化准备时间或最大化系统使用效率等。
混流装配线平衡问题的复杂性在于：不同的零部件需要分配到不同的工位上，且同一工位上可能同时出现多个零部件；不同零部件的准备时间、加工时间和技能要求可能也不同；如何合理安排零部件的分配、工位的安排以及相关的工作内容和顺序等，都需要进行综合考虑和优化。
四、改进NSAG-Ⅱ算法
改进NSAG-Ⅱ算法基于NSAG-Ⅰ算法，针对其缺陷进行了优化改进。NSAG-Ⅰ算法是一种典型的进化算法，并且将采用相似前沿技术和多样性维护策略来解决多目标优化问题。NSAG-Ⅱ算法通过引入球形采样机制和参数自适应调整方法，使得该算法具有更强的全局搜索能力和收敛性能，并且在多目标优化问题中表现良好。
五、多目标混流装配线平衡问题的优化研究
多目标混流装配线平衡问题的优化可以转化为针对多个目标函数的优化问题，可以采用基于改进NSAG-Ⅱ算法的多目标优化算法进行求解。在优化过程中，需要考虑以下问题：
1、目标函数的选择及权重的确定。根据问题的实际情况，确定需要优化的目标函数，并根据其重要性和优先级，赋予相应的权重。
2、工位分配的优化。根据零部件的特点、准备加工的时间和加工技能要求等因素，将不同零部件分配到不同工位上，并合理安排工作内容和顺序，