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题名多约束人机协作U型拆卸线问题建模与优化
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作者
陈海烨
张则强
梁巍
郭磊
段淇耀
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机构
西南交通大学轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室
西南交通大学唐山研究院
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出处
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025年第11期2248-2258,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52375268,52342505,72401239)
教育部人文社会科学研究规划基金资助项目(23YJA630139)
+1 种基金
河北省自然科学基金资助项目(E2024105031)
四川省自然科学基金资助项目(2025ZNSFSC0425,2024NSFSC1048,2024ZHCG0059).
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文摘
针对现有人机协作拆卸线研究中未同时考虑人机任务时间差异和任务属性约束,且未将机器人购置成本考虑在人机协作长期成本中的问题,结合U型拆卸线,提出多约束人机协作拆卸线平衡问题.以工作站数量、空闲时间均衡指标和长期成本为目标函数,构建考虑人机任务属性、人机任务时间、AND/OR优先关系等多种问题特征约束的U型拆卸线整数规划模型.提出改进混合克隆模拟退火算法,设计双层编码、解码和考虑问题特性的变异和交叉操作.引入克隆操作增强算法的局部搜索能力,通过两阶段退火加快算法的收敛速度.应用Gurobi软件求解中小规模问题,与算法的求解结果进行对比,验证了模型和算法的正确性和有效性.通过分别计算和对比不同模式拆卸线的成本随拆卸线预估运行时间的变化情况,验证了该模型具有柔性拆卸线规划的优点.
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关键词
u型拆卸线平衡问题
人机协作拆卸线
改进混合克隆模拟退火算法
整数规划模型
多目标优化
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Keywords
u-shaped disassembly line balancing problem
human-robot collaborative disassembly line
improved hybrid clone selection simulated annealing algorithm
integer programming model
multi-objective optimization
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分类号
TH165
[机械工程—机械制造及自动化]
TP301
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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