基于混合遗传算法的白车身电泳线平衡优化研究.pdf

摘要

摘要

汽车涂装是汽车制造四大工艺中十分重要的一个环节，是形成车身装饰和防腐蚀性

能的重要获得方式。而包含前处理和电泳工艺的白车身电泳线又是白车身涂膜附着力与

抗腐蚀性能的重要保障。白车身电泳线是目前汽车生产车间的标准配置，是汽车涂装生

产线中自动化程度最高、应用最广泛的生产线。本文基于Y公司涂装车间，对其白车身

电泳线的生产现状和工艺模式进行系统分析。建立多目标平衡数学模型，并利用混合遗

传算法进行优化研究，以提高白车身电泳线的平衡性能和生产效率。

首先，对白车身电泳线现状分析并进行节拍优化。通过调研Y公司分析白车身电泳

线存在的问题，在不改变现有设备和工艺的情况下，对白车身电泳线进行节拍优化，分

析对比优化前后各项性能指标，在保证白车身电泳质量的前提下初步改善了白车身电泳

线平衡现状。

其次，对白车身电泳线平衡理论进行研究。根据生产线平衡理论即生产线平衡分类，

提出了第三类白车身电泳线平衡问题。在PlantSimulation中分别建立仿真模型和场景模

型，分别从二维和三维的视角对白车身电泳线进行仿真分析。根据Y公司实际生产情况，

建立约束条件和多目标优化模型，为混合遗传算法优化打下基础。

然后，设计混合遗传算求解白车身电泳线平衡问题。通过对遗传算法和模拟退火算

法分析，确定遗传算法的改进方向。将模拟退火思想引入到遗传算法选择操作中，避免

了遗传算法“早熟”问题，使改进的混合遗传算法以最快的速度达到全局最优并通过

Jackson经典案例验证混合遗传算法的优越性。

最后，对白车身电泳线平衡优化模型进行仿真对比和评价分析。通过联合仿真，使

PlantSimulation和MATLAB相互调用。分别建立基于传统遗传算法与混合遗传算法的

仿真模型，通过对比分析仿真结果验证优化方案的有效性。

关键词：生产线平衡，混合遗传算法，系统仿真，多目标优化

I

盐城工学院硕士学位论文

Abstract

Carpaintingisaveryimportantlinkinthefourprocessesofautomobilemanufacturing,

andanimportantwaytoobtainthebodydecorationandanti-corrosionperformance.The

electrophoreticlineofBIWincludingpretreatmentandelectrophoreticprocessisanimportant

guaranteeforadhesionandcorrosionresistanceofBIWcoating.Electrophoresislineofbody

inwhiteisthestandardconfigurationofautomobileproductionworkshopatpresent.Itisthe

productionlinewiththehighestautomationdegreeandwidestapplicationinautomobile

paintingproductionline.ThispaperfocusesonthepaintingworkshopofYcompany,and

systematicallyanalyzestheproductionstatusandprocessmodeofthebodyinwhite

electrophoresisline.Themulti-objectivebalancemathematicalmodelisestablished,andthe

hyb