多工藝路線下考慮多目標(biāo)的單元形成問題建模.pdf

1、為了應(yīng)對當(dāng)今市場快速多變的需求，大部分制造業(yè)需要調(diào)節(jié)自身原有的生產(chǎn)模式，由少品種大批量向多品種小批量轉(zhuǎn)變。單元式制造系統(tǒng)憑其在制品少、生產(chǎn)物流量小、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在此過程中得到了廣泛應(yīng)用。單元形成則是實(shí)現(xiàn)單元式制造系統(tǒng)非常重要的一部分。然而單元形成問題是一個(gè)實(shí)際生產(chǎn)背景下的問題，在構(gòu)建單元的過程中會受到很多因素影響，而國內(nèi)外學(xué)者對單元形成問題的研究往往只聚焦在其中一部分，不夠全面，需要進(jìn)一步研究。目前學(xué)者對單元形成問題的研究可分為兩

2、個(gè)方向，一個(gè)是靜態(tài)單元構(gòu)建，另一個(gè)是動態(tài)單元構(gòu)建。本文將針對虛擬單元構(gòu)建，從這兩個(gè)方向進(jìn)行研究。
　　在靜態(tài)單元構(gòu)建模型中，將制造過程中的多工藝路線選擇問題轉(zhuǎn)換為各道工序加工設(shè)備的選擇問題，設(shè)置新購設(shè)備成本最小、跨單元加工次數(shù)最少、單元內(nèi)零件工藝路徑相似性最高以及整體設(shè)備利用率最高為目標(biāo)函數(shù)，并通過用設(shè)備成本加權(quán)的方式突出昂貴設(shè)備的利用率。統(tǒng)一各子目標(biāo)函數(shù)的量綱，將復(fù)雜的多目標(biāo)函數(shù)問題變?yōu)閱文繕?biāo)函數(shù)求解，并對各目標(biāo)函數(shù)賦予權(quán)重系數(shù)

3、，使得到的最優(yōu)解更貼合企業(yè)需求。
　　在動態(tài)單元構(gòu)建模型中，模擬多周期的生產(chǎn)情況，即生產(chǎn)零件的種類與批量變化，考慮了周期交替時(shí)由于單元變化而產(chǎn)生的設(shè)備安裝成本及拆卸成本，以及設(shè)備購買成本及運(yùn)營成本，并研究了跨單元加工產(chǎn)生的成本、設(shè)備空閑時(shí)間成本及設(shè)備面積的成本。通過從成本的角度評估各目標(biāo)，不僅統(tǒng)一了各目標(biāo)量綱，而且使結(jié)果更加直觀。
　　通過用遺傳算法建模，用實(shí)際工廠數(shù)據(jù)對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)算，得到了較為不錯(cuò)的結(jié)果，表示本文的模型