基于遗传算法和非线性目标划模型的设施布置研究

摘要

随着世界正从工业化社会向信息化社会的飞速发展，对制造业的生产方式产生了极大的影响，已基本完成从大量生产方式向准时制及精益生产方式转变，并进一步向计算机集成制造及敏捷制造方式演变，生产方式的转变必然促进设施布置设计的研究与发展。 本文通过对国内外关于设施布置文献资料的研究和分析，根据现有的设施布置技术，采用结合设备嵌套思想的遗传算法求解设施布置的布置方案，建立基于非线性目标规划模型的多目标评价系统对布置方案进行评价选优，主要进行以下研究工作： （1）针对现代生产系统的特点，应用设施布置的相关知识对生产系统中的因素进行系统的分析，对设施布置的研究方法进行综述； （2）结合设备嵌套思想，对生产系统中的各种作业单位进行分类优化，建立以最小物料搬运费用为目标函数的改进遗传算法，根据相关分析的结果确定约束条件，并对遗传算法中的参数进行设置，求解设施布置方案； （3）建立基于非线性目标规划模型的多目标优化评价系统，确定需要进行评价的目标和各评价指标的权重，对通过改进遗传算法求得的设施布置方案进行综合评价： （4）利用Delphi编程语言和Microsoft Access数据库开发基于人机交互的可视化的计算机辅助设施布置软件； （5）把研究结果用于实例验证，结合实例进行生产系统的设施布置，并对结果进行验证分析，探讨并证明其优化效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2本文研究的目的与意义

1.3设施布置研究的国内外现状

1.3.1设施布置的发展及其应用

1.3.2计算机辅助设施布置的研究现状

1.3.3设施布置评价系统的研究现状

1.4设施布置研究中的难点和存在的问题

1.5本文研究的内容

第2章设施布置相关技术的概述

2.1设施布置的基本要素和形式

2.1.1生产系统设施布置的基本要素

2.1.2生产系统设施布置的基本形式

2.2系统化设施布置规划SLP

2.3计算机辅助设施布置技术

2.3.1计算机辅助设施布置的相关模型

2.3.2计算机辅助设施布置的相关算法

第3章改进遗传算法及其在设施布置中的应用

3.1遗传算法

3.2设备嵌套思想与嵌套布置

3.3结合设备嵌套思想的设施布置遗传算法

3.4基于设备嵌套思想的改进遗传算法的建立步骤

3.5改进遗传算法的实例验证

第4章基于非线性目标规划模型的评价系统

4.1设施布置评价系统的实质和体系

4.2生产系统设施布置的目标

4.3非线性目标规划模型及其结构

4.3.1设施布置与非线性目标规划

4.3.2设施布置中的非线性目标规划模型

4.4非线性目标规划模型评价系统建立的基本方法和步骤

4.4.1评价指标的权重系数及偏差值的归一化问题

4.4.2设施布置评价方案的采集

4.4.3建立评价指标集

4.4.4单指标的评价

4.4.5建立权重集

4.4.7综合评价

4.4.8最优方案的选择

第5章CAFL系统的开发及其实例分析

5.1计算机辅助设施布置软件的设计说明

5.1.1软件开发语言的选择

5.1.2系统数据库的建立

5.1.3软件的需求分析及其流程

5.1.4遗传算法的设计

5.2软件的主要功能说明

5.3实例验证

第6章结论与展望

6.1全文结论

6.2展望

参考文献

致谢

附录一作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文