基于路径依赖的可重构制造单元构建与布局研究

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1、中图分类号：ＴＰ１６５密级：公开ＵＤＣ：本校编号：讀Ｗ义适乂爹硕±学位论文论文题目：基于路径依赖的可重构制造单元构建与布局研究研究生姑名：周建伟学号：０２１２３０９授学校指导教师姓名：李忠学职称：副教申请学位等级：工学硕壬专业：机械制造及其自动化２０１５．４．１０２０１５．６．５论文提交日期：论文答辩日期；独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含

2、其他人已经发表或撰写过的研究成果。，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。／；签字日期；《学位论文作者签名巧年（７（月日词走井＾女学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编ｙｘ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交

3、论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签学字位论文作者签名；凌締导师签３日期：公／《年０／月日签字日期：兴中年＾月，＾日硕士学位论文基于路径依赖的可重构单元构建与布局研究Researchonreconfigurablecellularconstructionandlayoutbasedonroutedependence作者姓名：周建伟学科、专业：机械制造及其自动化学号：0212309指导教师：李忠学完成日期：2015.04兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversi

4、ty兰州交通大学硕士学位论文摘要全球竞争日趋激烈，制造企业在保证产品质量的同时，还需要满足客户对产品多样化的要求。产品多样化的需求要求生产企业必须不断的改变生产任务，如何在生产任务变化后快速进行投入生产是一个需要解决的问题。可重构制造系统对于应对这种变批量、多品种的生产模式具有很好的适应性。可重构制造单元是可重构制造系统的重要组元，它是生产加工的核心，它的构建与布局将直接影响可重构制造的整体柔性和可重构性。单元构建主要考虑的是将具有相似加工工艺路径的多种零件和加工这些工件的生产设备进行划分归类，使工件的跨单元加工次数、运

5、输成本等尽可能的低。布局问题主要考虑的是工件的运输费用、单元内工件加工过程中物流折返等问题的优化。单元构建与布局问题中，设备负荷、生产率、加工运输成本等都是需要优化的主要目标，如何将这些相互矛盾的目标综合处理是单元构建与布局过程解决的主要问题，本文通过对国内外可重构制造系统和可重构制造单元的分析研究，给出了单元构建的几种常用方法，通过对现有方法考虑的因素进行分析找出了主要存在的问题，并对运用相似系数构建单元中的不足之处进行了一定的改进。布局问题通过对多种布局模型分析，各种布局约束条件的分析后，给出了以物流成本最小为目标的

6、布局优化模型，并运用流程线性布局的方法将物流费用最小转化为相邻设备间的物流交互次数最大，对设备设施进行布局研究。通过对单元构建与布局问题的分析给出了基于工艺路径考虑的多品种、多加工工艺路径、多制造单元的费效模型，通过对工艺路径、设备信息等的约束保证了模型构建的合理性。以往对单元构建的研究只限于模型的构建和解法合理性的研究，本文基于遗传算法求解多目标问题的优越性，结合某减速器生产厂的具体加工分析，在求解出现有工艺路径下生产各零件的最优路径后，对现有最优路径下设备负荷大小的分析，找出现有工艺路径存在的问题，对工艺路径做出了进

7、一步的划分，使设备-零件成组后的设备负荷更加均衡，使生产加工任务明确，生产率大幅度提高，产品生产周期进一步缩短。最后根据所形成的单元和具体的工艺路径划分，对各个单元内的设备在物理重构可以实现的假设下进行布局分析，以物流费用为主要优化目标，给出了符合工艺路径加工方向的设备布局图。关键词：可重构制造系统；单元构建；工艺路径；设备布局；遗传算法论文类型：应用研究-I-基于路径依赖的可重构制造单元构建与布局研究AbstractWiththeincreasinglyfierceglobalcompetition,manufactu

8、ringcompaniesnotonlytoensureproductquality,butalsosatisfythediversifiedneedofproductstomeetcustomerrequirements.Demandforproductdiversificationrequirementsofth