车间多排设备布局问题的优化研究

在车间多排设备布局问题上往往存在限制条件多、设计方案不合理的情况。针对车间多排设备布局问题的特性,提出一种车间布局优化模型,并且利用遗传算法变异策略优势改进粒子群算法,使得设计方案更加合理。首先,将车间设备进行坐标化,建立了基于总物流成本最小的目标函数。经过综合分析,量化了各工序之间的物流关系。然后根据消防通道、设备占地与间距等非物流因素采用分级惩罚思想建立各种约束。此外,利用随机生存的初始种群,采用加入遗传算法的自适应变异策略的粒子群算法搜索最优车间布局。最后,通过一个案例研究了该模型的工作原理。与系统布置设计(Systematic Layout Planning, SLP)方法和遗传算法(Genetic Algorithm, GA)相比,该方法在解决多排设备布局问题效果更好。

基于FlexSim仿真的柔性供应链生产设备布局优化分析

生产设备布局是柔性供应链的重要组成部分,影响着产品的生产流程和物流效率,从而关系到供应链的整体效能。文中以某高校智能制造基地的柔性生产线为例,运用FlexSim软件对其生产设备布局进行仿真优化,通过分析直排型布局、双排型布局和圆型布局三种方案的产量和设备使用率等指标,分析得出双排型布局配合2台行走传输机器人是最优的生产设备布局方案,能够提高供应链的生产响应速度和满足率。文中的研究方法对于企业和高校的柔性供应链的生产设备布局优化具有一定的参考意义。

基于SLP和SHA的多品种小批量生产车间设备布局优化

目的针对多品种小批量生产车间存在的设备布局不合理、材料库存高、物流线长等问题,提出对原布局方案的优化,而传统的SLP方法直接应用于现代企业的设备布局存在缺乏动态柔性、缺乏人员和产品的移动路线分析过程、运算过程有一定的复杂性且受主动因素影响较大等问题。方法以某电冰箱装配生产车间为例,采用系统布置设计(SLP)方法对车间布局进行初步规划,根据规划结果,采用物料搬运系统分析(SHA)方法并结合集合理论知识,以物料分析、物料搬移分析为主要内容,对车间生产所涉及的物料分配暂存区,从而获得两种布局优化方案;基于Witness仿真软件对上述两种布局方案建立相应的仿真模型对其优化效果进行验证,分析在两种布局方案下车间的生产物流现状从而筛选出最优布局方案。结果结果表明,优化后的方案与原车间布局方案相比,总的加工时间节约了167.3 min,物料搬运总距离缩短了14.2%,搬运设备利用率明显提高,生产效率明显提升。结论采用优化后的布局方案,能够解决多品种小批量的生产车间设备布局问题,降低物料搬运成本,同时也能给其他制造型企业进行厂房新建、改建提供一定的借鉴和参考意义。

BIM技术在精确医疗设备布局中的优化应用

随着医疗科技的不断发展和医疗服务质量的日益重视,精确的医疗设备布局成为了现代医疗设施设计中的重要环节。医疗设备的合理安置和高效利用不仅关系到医疗机构的经济效益,还关系到患者的安全和医疗服务的质量。在这一背景下,建筑信息建模(BIM)技术的应用呈现出巨大的潜力,为医疗设备布局的优化提供了新的途径。本文将深入探讨BIM在精确医疗设备布局中的应用,以及它所带来的潜在优势和具体应用,以提高医疗设施的效率和质量。

智能船舶状态感知设备布局优化研究

针对传统状态感知设备布局方案无法满足智能船舶实现全方位状态感知及故障隔离的问题,本文提出了一种以双因果键合图建模为基础的方法。通过对其因果路径进行分析,得到了系统故障特征矩阵(FSM),并基于该矩阵实现了智能船舶状态感知设备布局的优化。以典型的智能船舶系统———船舶主机供油单元系统为例,建立了该系统的双因果键合图模型,并实现了船舶主机供油单元的状态感知设备布局优化。经验证,该方法能够有效满足智能船舶全方位状态感知和故障隔离的要求。

飞机结构件生产线设备布局仿真与优化

针对飞机结构件生产线设备布局物流成本高、设备布局不合理等问题,提出采用遗传算法对飞机结构件生产线设备布局进行优化,寻求最优布局方案。研究重点为遗传算法在多设计变量及工业生产过程中的应用。分析历史订单数据,得出各设备之间的物流关系,并以此建立以历史订单数据和物流成本最低为目标函数的优化模型。在优化过程中,考虑实际基因型交叉情况,提出采用以两设备之间的历史订单数最大为约束条件来进行交叉操作。采用MATLAB软件和Plant Simulation软件对该模型进行仿真,两者仿真结果表明:优化后的设备布局在实际生产过程中有效降低了物流成本,且各设备间的物流量较为均衡,符合生产经济性原则,验证了遗传算法求解飞机结构件生产线设备布局的可行性与有效性。

生产车间设备布局线性模型及算法研究

文章分析了线性布局形式的多样性,提出了虚拟环境下生产车间设备布局的线性模型,研究了模拟退火算法的特点,并运用模拟退火算法及其改进算法求解该线性模型,最后给出了一个实例。

一种结合多目标免疫算法和线性规划的双行设备布局方法

设备布局对于提高生产效率和降低运营成本具有重要意义.本文针对半导体加工制造中常见的双行设备布局问题,提出了一种结合多目标免疫算法和线性规划的双行设备布局方法来同时优化物料流成本和布局面积两个目标.首先,建立了问题的混合整数规划模型;其次,针对问题既含有组合方面(机器排序)又含有连续方面(机器精确位置)的特点,分别设计了一种多目标免疫算法来获取非支配的机器排序集合,提出了一种基于线性规划的方法来构造任一非支配机器排序对应的连续的非支配解集;最后,由所有连续的非支配解来构造最后Pareto解.实验结果表明,该方法对于小规模问题能获得最优Pareto解,对于大规模问题能够获得具有良好分布性的Pareto解且其质量远好于NSGA-II和精确算法获得的解.

基于群智能算法的设备布局离散优化研究

针对单向环形设备布局设计问题,建立了新的数学模型。利用多维实数编码及映射方法,将连续粒子群优化算法应用于求解设备单向环形布局问题,提供了求解离散优化问题的新思路。利用遗传算法中的杂交策略扩展了粒子群优化算法,提高了粒子群优化算法性能。建立了问题的图结构描述,以引入蚁群系统算法搜索优化解。给出了两种方法的求解步骤。通过实例计算和结果比较,说明该算法能有效地解决此类离散优化问题,降低成本,提高效率,所得解质量较高,有很好的实用价值。

基于NSGA-Ⅱ的生产线缓存与设备布局协同优化

为解决因布局过程忽略或粗略设置缓冲区占地面积而造成的生产拥挤或空间浪费问题,针对缓存配置与设备布局问题展开协同优化.基于连续时间Markov随机过程原理建立排队网节点状态模型,求解生产线设备平均利用率.以设备利用率、物料搬运距离和占地面积为优化目标,建立缓存配置与设备布局协同优化模型.通过改进的NSGA-Ⅱ算法对该模型进行优化.最终,通过某柴油机缸体生产线实例验证了本文提出方法的有效性.

基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究

针对设备布局影响制造系统的总体功效的问题,但同时遗传算法在实际应用中,出现早熟现象,爬山能力弱,等一系列缺点提出遗传禁忌混合搜索算法,该算法将遗传算法和禁忌搜索相结合,遗传算法的交叉算子中增加记忆功能,避免迂回搜索,以禁忌搜索作为遗传算法的变异算子。通过实例计算,证明遗传禁忌混合搜索算法是一种行之有效的算法,对解决设备布局这类组合优化问题具有实用价值。

基于遗传算法的车间设备布局优化设计

文章针对某厂曲轴生产车间设备布局问题采用遗传算法进行优化设计。首次提出了搬运矩概念 ,很好的解决了生产多种工件的车间设备布局优化问题。

制造系统设备布局的建模理论与求解方法

为提高企业对市场的敏捷反应能力及市场竞争力,在制造系统中提出了设备布局设计问题。介绍了设备布局的相关概念及不同分类标准下的布局形式,分析了各种设备布局形式的适用范围及优缺点。概括了布局设计中的优化目标及约束条件,综述了布局建模理论及其所建立的模型,并阐释了模型的求解算法。最后,探讨了目前研究中存在的一些问题,为今后的设备布局设计提供了参考。

基于RMC的可重构制造系统设备布局优化研究

为实现多品种变批量生产制造系统阵列式布局的动态重构,提出一种新的设备布局优化方法。建立了可重构制造系统(RMS)设备优化选择数学模型,设计了基于蚁群优化和阶序聚类算法的可重构制造单元(RMC)动态重构算法。以交货期内最小成本为目标,引入系统复杂度和系统响应度从系统能力角度完善了实现RMS重构的约束条件,最终完成了可重构制造系统设备布局优化。最后通过布局实例仿真验证该方法的可行性和有效性。

SLP和遗传算法结合在车间设备布局中的应用

用经典的系统布置设计结合遗传算法求解车间设备布局,以高效率获得满意的设计结果,弥补传统SLP设计过程中手工操作的繁琐迭代、易受主观影响、结果不稳定等缺点。并且通过对遗传算法的改进,增强了算法的全局和局部搜索能力。最后,通过实例验证了其有效性。

企业设备布局方式的仿真

针对设备布局问题研究的不足,分析了3种常用设备布局方式(传统直线形布局、U形布局和单元式布局)的特性,利用仿真工具对一电子制造企业做了个案研究。仿真结果表明当产品品种单一或需求量较少时,U形布局的单产品生产周期相对其他两种布局方式要短一些;当品种较多或需求量较大时,单元式布局能获得最佳效益。

制造系统的设备布局方法

下一代工厂布局模式应具有高柔性、模块化和易于可重构性,柔性设备布局适应市场的动态需求。在对车间布局设计方法分析基础上,分析了现代制造系统中的单元布局、分布式布局、可重构布局及鲁棒性布局的布局逻辑,目标函数及求解算法,并对未来车间设备布局模式进行了展望。

设备布局离散优化问题的粒子群算法研究

设备布局设计是制造系统设计的重要组成部分,设备布局是否合理对整个制造系统的总体功效起着非常重要的影响。粒子群优化算法(PSO)是一种新的群智能优化算法,常用于求解连续空间极值问题,近来正逐渐进入组合优化领域。利用多维实数编码及映射方法将连续PSO算法应用于求解设备环形布局问题,为此类离散优化问题的求解提供了一种新的思路。利用GA中的杂交策略扩展PSO算法,提高了PSO算法性能。通过实例计算和结果比较,说明了该算法能有效地求得设备环形布局问题的优化解,是一种行之有效地算法,有很好的实用价值。

车间生产系统及设备布局

分析了车间生产系统的类型与特点、设备布局的方式与相关技术。以钢圈生产线为例,介绍了根据零件特点和生产任务要求进行设备布局与物料搬运系统设计的方法。

采用遗传算法的RMS设备布局设计及仿真

根据可重构制造系统车间设备布局的最小物流费用原则,建立车间的单行和多行设备布局的数学模型,针对设备布局属于NP完全问题,提出利用MATLAB遗传算法工具箱实现一个基本的设备布局模型的求解,降低了遗传算法对设备布局问题的求解难度。最后,给出一个六台设备的车间布局实例,采用Delmia/QUEST三维可视化仿真软件对求解的布局结果建立仿真模型,并进行仿真结果分析,为设备布局的改进提供决策依据。通过重建仿真模型,能够很好地解决设备布局问题。