基于双群搜索机制的装配序列萤火虫优化算法#袁宝勋1，褚学宁1，陈东萍1，刘伟伟1，郭立杰2**510（1.上海交通大学机械与动力工程学院工业工程与物流工程系；2.上海航天设备制造总厂）摘要：针对传统智能算法处理装配序列规划中强约束问题的不足，提出了一种双群搜索机制下的离散萤火虫算法并应用于装配序列规划的求解。采用装配干涉矩阵和装配方向集来描述和量化装配序列规划中的几何约束，并提出双群协同搜索方法处理该约束问题。定义了离散萤火虫算法的编码体系和离散算法模型，处理了装配序列规划中的离散性问题。构建了包含装配序列的稳定性、聚合性及装配方向改变次数三个评价指标的适应度函数，并利用双群搜索机制下的离散萤火虫算法对装配序列进行优化。最后以航天产品的某部件序列规划实例验证了该算法的有效性。关键词：装配序列规划；双群搜索；萤火虫算法中图分类号：TP29;TP3915Assemblysequenceplanningbasedondoublesub-swarmsfireflyalgorithmYUANBaoxun1,CHUXuening1,CHENDongping1,LIUWeiwei1,GUOLijie2(1.SchoolofMechanicalEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai,200240;202530352.ShanghaiAerospaceEquipmentManufacturingPlant,Shanghai)Abstract:Inordertosolvetheshortagebythetraditionalintelligentalgorithmsfortheassemblyhardconstraintsinassemblysequenceplanning(ASP)problem,anewdiscretefireflyalgorithm(FA)basedondoublesub-swarmswasproposed.Doublesub-swarmssearchingmechanismwaspresentedtosolvethegeometricconstraintsinASPproblem,whichisdescribedandquantifiedbyassemblyinterferencematrixandassemblydirectionset.ThecodingrepresentationsanddiscretealgorithmicmodelofFAwerestudiedtosolvethediscreteproblem.Thestabilityofsub-assembly,thecohesionofassemblyoperationandthefrequencyofassemblydirectionchangesweretakenintoaccountinthefitnessfunctioninthispaper.Thegeometricfeasibleassemblysequencesisinitializedandoptimizedbasedondoublesub-swarmsdiscreteFA.Finally,anapplicationexampleofaerospaceproductwaspresentedtoillustratethefeasibilityoftheproposedapproach.Keywords:Assemblysequenceplanning;Doublesub-swarmssearching;Fireflyalgorithm0引言装配序列规划（AssemblySequencePlanning,ASP）是装配过程设计中的重要环节。它主要包含装配建模、装配序列规划以及装配路径规划三个部分。其中装配序列规划是装配规划的核心，其优劣直接关系到产品的装配成本。基金项目：上海市科技创新行动计划项目（11dz1120800，12dz1125600）、国家自然科学基金项目（51075261）、高等学校博士学科点专项科研基金资助课题（20120073110096）、。Foundationitems：ShanghaiScienceandTechnologyInnovationActionPlan(No.11dz1120800，No.12dz1125600),NationalNaturalScienceFoundation,China(No.51075261),ResearchFundfortheDoctoralProgramofHigherEducationofChina（No.20120073110096）。作者简介：袁宝勋（1990-），男，江西九江人，上海交通大学机械与动力工程学院工业工程与物流工程系硕士研究生，主要研究方向：数字化制造研究通信联系人：褚学宁（1961－），男，上海交通大学机械与动力工程学院工业工程与物流工程系教授、博士生导师，主要从事产品工程、服务科学与系统和工业信息工程等方面的科研教学工作.xnchu@sjtu.edu.cn-1-传统的装配序列规划方法属于精确计算方法，如割集法[1]、穷举法[2]等虽然能确保全局最优解的产生，但是其计算复杂度太高。因为产品的装配序列数量与零部件的数量呈指数比例增长关系，所以处理复杂产品的装配序列规划问题会出现装配序列组合爆炸问题，使得传404550556065统方法求解难度增大，很难得到理想结果。为此，人们将智能算法应用到ASP问题中：HONG和CHO等[3]利用神经网络处理机器人装配顺序的优化问题，基于优先约束推理和专家系统提供的装配成本驱动网络的进化方程得到优化序列。但神经网络应用前需进行数据训练，使用面较窄且缺乏全局搜索能力，容易产生不...