随着智能制造技术的发展,各国把握发展智能制造技术的趋势,加速推进制造工厂的精益化智能化建设。装配制造企业纷纷提出智能化高效生产的目标,这对产品的装配线平衡技术提出了更高的要求。面对人力成本和材料价格不断上涨的局面,对装配线进行精益生产成本平衡研究,可以降低成本投入、提高生产效率。精益生产采用双边装配线不仅满足了企业装配大型、复杂零部件产品的需求,而且使布局更加紧凑、生产效率更加高效。基于精益成本理论的双边装配线平衡问题(TALBP)研究能够减少企业前期的设备工具投入,改善各工位闲忙不均的现象,最大化装配线的经济利益,提高市场竞争力。本文主要进行了以下几方面的研究工作:(1)归纳了TALBP、优化方法及精益成本管理的国内外研究现状,总结了和声搜索算法(HS)的应用现状。详细地研究分析了TALBP的定义、分类、特点与复杂性,并对双边装配线平衡问题的精益成本理论进行概述分析。(2)针对满足基础约束的双边装配线问题,以最小化成对工位数和单边工位数为目标,构建基于精益成本的TALBP问题模型。根据研究问题的特征,提出了基于序列组合编码的改进HS算法。在该算法中,设计了满足问题求解能力的解码准则及微调操作。通过求解标准算例,与现有文献对比表明改进HS算法取得了较优解,并采用该算法对装载机装配线进行平衡规划,给出了初步的任务分配方案。(3)针对装配任务与工位之间可能存在的位置约束、装配任务之间存在的并行约束和区域约束等,根据精益成本理论,分析确定装配线效率、平滑指数、人工成本作为精益优化目标,建立了多约束多目标双边装配线平衡问题(MATALBP)的数学模型。采用基于Pareto熵的多目标和声搜索算法(PE-MHS)来求解此类组合优化问题,该算法引入Pareto熵对种群的多样性进行判断,实现自适应调整参数。由于约束条件的复杂性,重新设计了解码操作与不可行解的修正策略。通过不同的算例分析表明采用该算法获得解的数量更多、分布更加均匀,验证了所提出算法的有效性,并对装载机的装配生产线进行精益成本目标的平衡优化。(4)对于实际装载机装配线上出现的工人重复性操作易产生疲劳、工人技能水平的差异和装配设备性能的差异等影响因素,根据算法优化后的具体平衡任务分配方案,利用Plant Simulation软件建立双边装配线仿真模型,对装载机装配线平衡方案进行优化分析,从而选择较优的最终方案。