基于设备能力的可重组布局规划研究

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1、基于设备能力的可重组布局规划研究——宋士刚李爱平徐立云基于设备能力的可重组布局规划研究宋士刚李爱平徐立云同济大学，上海，200092摘要：为提高企业对市场的敏捷反应能力及市场竞争力，给出了可重组制造系统的重布局规划流程。根据产品的生产工艺，基于现有布局及各个设备的加工状态对设备进行分阶段优化布局，综合考虑物料搬运成本、设备重置成本以及生产损失成本建立了数学优化模型。以最小化系统重布局成本为目标，应用动态规划算法实现了基于设备能力的可重组布局规划。实例验证了该布局规划的可行性和有效性。关键词：可重组制造

2、系统；布局规划；设备能力；动态规划中图分类号：TH164文章编号：10O4～132X(2010)1O一1179—05ResearchonReconfigurablePlantLayoutBasedoilEquipmentCapabilitySongShigangLiAipingXuLiyunTongjiUniversity，Shanghai，200092Abstract：Toimproveenterprise’Smarket—responseabilityandcompetitiveness，ther

3、econfigurableplantlayoutflowofareconfigurablemanufacturingsystemwasproposed．Accordingtomachiningprocessofproducts，equipmentlayoutwasoptimizedgraduallybasedoncurrentlayoutandequipmentmachiningstate．Mathematicmodelwaspresentedwithconsideringmaterieltransp

4、ortcost，equipmentresetcostandproductionlosscost．ItsobjectivewastominimizeCOScofreconfigurableplant，andrealizereconfigurabIeplantlayoutbasedonequipmentcapabilityusingdynamicprogrammingalgorithm．Anapplicationexamplevalidatestheefficiencyandfeasibilityofth

5、eabovemethod．Keywords：reconfigurablemanufacturingsystem；plantlayout；equipmentcapability；dynamicprogramming0引言都是确定的，要优化的只是这些设备位置的调整，可重组制造系统(reconfigurablemanufac—很少考虑制造系统中各设备的负荷状况，得到的turingsystem，RMS)通过对制造系统的快速重布局规划并不是最优的，很容易产生设备资源的组实现对多品种、变批量生产模式的支持，提高企

6、浪费。业快速响应制造能力口]。布局规划是制造系统重本文针对上述问题，在可重组布局规划过程组的核心内容，对降低系统运行成本和维护费用中，基于现有布局充分考虑各个设备当前以及将具有十分重要的意义_2]。来可能的负荷状况，以最小化重组成本为目标，尽在可重组制造系统中，因新产品的引进和订量减少各个阶段布局的改变，应用动态规划算法单的变化，为了降低大量增加的物料传输费用，设实现了基于设备能力的可重组布局规划。备重新布局已成为必然。许多学者相继对动态布1可重组制造系统布局规划的流程局问题进行了研究。文献[3]分析

7、了动态布局问题的实质，确定最小化时间轴上的物料传输费用可重组制造系统能够基于现有自身系统在系与相邻时间段内的重布局费用之和为动态布局问统规划与设计规定的范围内，通过可重构机床或题的优化目标。文献E4]研究了计算重新布局费移动设备以及生成虚拟制造单元等方式重组制造用的递归模型，并分析模型的计算机运行时间。系统。目前，可重构机床仍在研究之中，因此，通文献E5]对通用的动态布局问题进行了研究，在通过可重构机床的方式实现可重组制造系统还比较用动态布局问题的基础上，设定特定约束，如重布困难，现在主要以设备的移动

8、、添加以及逻辑重组局费用和面积等，形成了典型的动态布局研究问的方式实现可重组制造系统的重组]。可重组制题。但在已有的研究中，设备的数量、规模和工序造系统的构建过程主要包括设备选择和布局两大问题，前者是将工艺规划与实际制造资源相匹配收稿日期：2OO9O7—12的过程，即从实际制造资源中选择能够完成具体基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目(2007AA042002)；上海市“十一五”基础性重点研究项目工艺规划的设备；后者是对所选设备进行排列和(06