同所有生产线系统设计一样,汽车装焊生产线优化设计的重点是解决生产线平衡和设备布局问题,其目的旨在降低维护费用和运行成本、提高设备利用率、确保生产线系统的长期高效运作。本文根据汽车装焊作业特定的生产流程和工艺要求进行了装焊生产线规划设计,并围绕生产线平衡问题和设备布局问题进行了设计优化,开发了相应的面向汽车装焊车间设备布局优化的小型自动布局软件系统。有关研究成果在某汽车制造厂设计项目中得到了应用和验证。本文首先应用精益生产的理念,就单一大批量和混流大批量生产两种情况进行了装焊生产线平衡设计研究,提出了装焊生产线平衡设计的评价方法。在此基础上,以物流优化和空间利用率最大化为目标,建立了车间设备布局的一般数学模型和汽车装焊车间设备布局的数学模型;深入探讨了多种约束表达和车间布局的拓扑模型,提出了约束检验的方法和位置判定的原则。在分析传统遗传算法的基础上,针对装焊生产车间设备优化设计提出了一种改进的遗传算法。最后,通过应用生产线平衡理论,并结合本文开发的自动布局软件系统,实现了某汽车制造厂装焊车间的生产线优化设计、机器人工作站设计、主要工序设计、以及设备布局优化。