随着市场需求逐渐趋向个性化、多样性,准时化混流生产已逐渐成为当今制造业的主流生产方式,准时化大幅度减少了在制品数量,降低了库存成本,提高了生产效率和生产柔性,但同时它的去缓存化也降低了生产系统的鲁棒性和稳健性,在生产系统发生动态干扰时,单个环节的扰动很容易扩散至整条生产线。本文在动态不确定的环境下,对混流装配线动态平衡优化理论与方法展开研究,研究成果对于实现混流装配线生产优化、降低企业的生产成本,具有重要的科学意义和实用价值。本课题的研究内容如下:(1)混流装配线平衡理论及求解算法研究针对一般性的混流装配线平衡问题,以最小化生产节拍和均衡指数为优化目标,建立纵向平衡问题求解模型;以零部件供应平顺、换模成本最小以及工位负载均衡为子目标,通过子目标量纲归一,建立了横向平衡问题优化模型;并介绍了求解装配线平衡平衡问题的一般算法步骤。(2)不确定环境下动态平衡问题优化模型的建立通过人因配置调整,在结构层上响应动态事件,建立动态纵向平衡的优化模型;建立在制品物料组合状态转移路径的描述模型,对在制品进行在线品种调整,探索未上线产品重调度与在制品在线调度相结合的动态横向平衡策略,分别从纵向平衡和横向平衡的角度建立了问题求解模型。(3)混流装配线动态平衡问题优化算法研究针对人因动态再分配和未上线产品重调度问题,在标准烟花算法中引入遗传算法的精英保留策略、变邻域搜索等技术,设计了一种混合烟花算法进行求解;针对产品物料组合状态转移路径的特点,设计了一种改进匈牙利算法对在制品动态调度的指派问题进行求解。(4)混流装配线动态平衡原型系统设计与实现设计了原型系统的功能结构框架,建立了原型系统的软件体系结构,包括用户界面层、业务功能层、技术支持层和数据处理层,并开发了相应的功能模块。本课题的创新点可以归纳为以下几个方面:(1)从人因在不确定环境下具有较强适应性和调整性的角度出发,基于人因动态再分配的研究思路,提出混流装配线动态纵向平衡策略和方法,建立动态纵向平衡优化模型。(2)将混流装配线动态横向平衡问题分为未上线产品重调度和在制品动态调度两个阶段,基于对在制品物料组合状态转移路径的分析,建立在制品动态调度问题优化模型,并设计了启发式算法对其求解。(3)针对人因动态再分配问题和未上线产品重调度问题,在标准烟花算法中引入遗传算法的精英保留策略、变邻域搜索等技术,设计了一种混合烟花算法对问题进行求解。