機(jī)械加工車間設(shè)備布局建模與算法研究.pdf

1、制造系統(tǒng)設(shè)備布局設(shè)計(jì)是工業(yè)工程領(lǐng)域中最重要的研究?jī)?nèi)容之一，布局設(shè)計(jì)的好壞不僅關(guān)系到工廠的生產(chǎn)效率、廠房的利用率，也與設(shè)備的使用壽命、生產(chǎn)的安全性有重要關(guān)系。傳統(tǒng)的設(shè)備布局主要依靠布局設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)的理論分析和定量化的計(jì)算，布局成本高、周期長(zhǎng)。本文研究制造系統(tǒng)設(shè)備布局設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)優(yōu)化方法，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真，完成生產(chǎn)線的優(yōu)化配置。本文首先對(duì)設(shè)備布局問題進(jìn)行了詳細(xì)的綜述，總結(jié)了設(shè)備布局問題的有關(guān)概念，應(yīng)用范圍，主要要素以及布局基本原則，闡

2、述了制造系統(tǒng)設(shè)備布局設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)理論方法——系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)。本文對(duì)設(shè)備布局問題建模時(shí)，物流成本考慮物流交叉的影響。在該思路下，定義逆流和順流，橫向物流和縱向物流，按照布局者的要求賦予不等的物流成本權(quán)重，在優(yōu)化求解時(shí)自動(dòng)排除一些物流交叉程度高的方案，實(shí)現(xiàn)最小化物流成本和降低物流交叉程度的平衡。實(shí)例表明，布局設(shè)計(jì)者可以對(duì)該模型的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，從而得到滿足其具體需求的結(jié)果。常見的建模方法中，對(duì)順流、逆流的成本權(quán)重不作區(qū)別，可看作本文模型的一種

3、特例。在此思路基礎(chǔ)上，分別對(duì)兩類設(shè)備布局問題——二次分配問題和混合整數(shù)規(guī)劃問題建立數(shù)學(xué)模型。在求解環(huán)節(jié)，本文研究了禁忌搜索算法在設(shè)備布局求解中的應(yīng)用。首先對(duì)禁忌搜索算法進(jìn)行介紹，接著詳細(xì)說明了禁忌搜索算法的重要參數(shù)、求解策略和求解步驟。針對(duì)設(shè)備布局的二次分配問題和混合整數(shù)規(guī)劃問題，說明了實(shí)現(xiàn)禁忌搜索算法的關(guān)鍵問題：構(gòu)造啟發(fā)式算法求初始解，解的編碼，和實(shí)現(xiàn)混合整數(shù)規(guī)劃的兩階段求解法。最后設(shè)計(jì)數(shù)值實(shí)驗(yàn)，考察多項(xiàng)參數(shù)對(duì)算法整體性能的影響，從而