机械加工车间设备布局优化模型及求解算法研究

摘要

车间设备布局设计是制造系统规划中的重要一环，其结果对生产系统运行过程中的物料搬运费用、搬运效率，乃至系统的产能、生产效率等均有较大影响。尽管车间布局设计研究一直方兴未艾，但由于问题的NP难的属性和实际布局问题的多样性，以及随着制造理念和制造模式的发展变化，现有的大量设计模型及求解算法也已经越来越难以适应现代制造车间布局设计的需要。本论文以四川某公司机械加工车间为主要研究对象，针对多品种小批量式制造车间的特点，对车间设备布局优化模型及其算法进行研究，主要做了以下工作：
　　 首先，论文对国内外设备布局的研究现状进行综述，对车间布局的基本理论与方法进行分析与总结，为后文布局模型及算法的研究奠定了理论基础。
　　 其次，详尽的分析了多品种小批量生产方式的特点及此种生产方式布局的特点，提出了此种生产方式下的设备布局目标。接着，将布局目标转换为包含物流成本、搬运时间、面积利用率的综合目标函数，并提出了设备布局的约束条件。
　　 再次，详尽的分析了遗传算法与模拟退火算法的基本理论、运算过程和优缺点，针对两种算法的优缺点设计了遗传-模拟退火算法。该算法继承了遗传算法及模拟退火算法的优点，同时又克服了遗传算法局部寻优较差及模拟退火算法求解效率较低的问题，是一种非常适合求解设备布局问题的算法。
　　 最后，在以上理论研究的基础上，将本文的研究成果应用于四川某公司机械加工车间的设备布局问题，在完成车间物流分析后，应用混合算法对该车间设备布局进行了求解，并求出了该车间的最优解。接着，将该算法与标准遗传算法与标准模拟退火算法进行了对比验证，最终证明了该混合算法的可行性与有效性。

目录

文摘

英文文摘

1 绪 论

2 设施规划的理论与方法

3 车间总体布局优化模型

4 设备布局求解算法研究

5 C公司机械加工车间实例验证

6 论文结论与展望

致 谢

参考文献

附 录