考虑在制品搬运的设备布局仿真与优化

《考虑在制品搬运的设备布局仿真与优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、广东工业大学硕士学位论文(工学硕士)考虑在制品搬运的设备布局仿真与优化鲁一凡二O一八年五月分类号：F406.2学校代号：11845UDC：密级：学号：2111501022广东工业大学硕士学位论文(工学硕士)考虑在制品搬运的设备布局仿真与优化鲁一凡指导教师姓名、职称：陈庆新教授（学科）专业或领域名称：机械工程学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：二零一八年五月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster（MasterofEngineeringScience

2、）Simulation-basedOptimizationofEquipmentLayoutwithWork-in-processTransportationCandidate:LuYifanSupervisor:Prof.ChenQingxinMay2018SchoolofElectro-mechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要智能制造则代表着高端、前沿的制造方式，具有广阔的发展前景。智能制造单元由智能小车、柔性设备

3、、特殊轨道等因素组成，具有以下特点：各类设备完全智能控制；智能小车在带有感应器的轨道上可以自动行驶、搬运工件、装载/卸载工件、判断行驶方向；设备具有柔性，能加工不同工件的不同工艺。在智能制造单元中，物料的搬运和加工是主要生产活动，物料的路径决定了物流走向，根据物流走向可以进一步确定设备的分布。根据已有的工件类型、工艺路径、设备数量等因素，找到最优的设备布局方案，对改善物流能力、提高生产效率具有重要作用。因此，本文对带有智能小车的具有柔性工艺路径智能单元设备布局进行了研究。首先，考虑到需要对柔性制造单元进行建模分析，本文建立了以各类成本之和最小为期望，以设备之间

4、不干涉、产出率等因素为约束的随机非线性混合整数规划模型。同时对模型以不同的约束条件为方向进行了简化，将其简化成可以用于数值求解的二次分配模型。其次，采用二次分配模型，以物流量最小为目标函数进行了数值求解，求解时考虑了工件工艺路径的多样性，得到了在无限物流能力下仅考虑物流强度最小的布局方案。然后，将数值方法求出的最小化物流量布局方案作为初始解，使用仿真软件对具有最小物流量的设备布局方案进行了仿真验证。仿真模型考虑了小车的有限运输能力和设备有限加工能力，综合了产出率、生产周期、负载行程等各类生产指标。将物流量最小的布局方案与物流量非最优的布局方案进行对比，并对不同

5、布局方案得到的指标进行相关性和显著性分析，得到了关于设备布局设计的可靠地评价指标。最后，将得到新的评价指标作为设备布局评价的依据，采用遗传算法搜索与仿真评价相结合的方式，求解出了在新的指标下最优的布局方案。根据设备布局与数学建模的相关理论，本文建立了随机非线性混合整数规划模型，然后对模型进行了简化，同时对多种布局方案进行了仿真实验。采用算法与仿真评价相结合的方式，对最优布局进行求解。为设备布局设计提供了一套新的思路。关键词：设备布局；仿真优化；小车搬运；柔性工艺路径I广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTManufacturingisthebasicindu

6、stryofthecountry.Intelligentmanufacturingrepresentsahigher-level,moreadvancedmanufacturingmode,especiallyahighlyintelligentandflexiblemanufacturingunit.Ithasabroaddevelopmentprospect.Theintelligentmanufacturingunitconsistsofautomatedguidedvehicle,flexibleequipment,specialrailsandoth

7、erfactors.Ithasthefollowingcharacteristics:alltypesofequipmentaretotallyintelligentlycontrolled;theautomatedguidedvehiclecanautomaticallytravel,carryworkpieces,load/unloadworkpieces,andjudgeonatrackwithsensors.Drivingdirection;theequipmentisflexibleandcanprocessdifferentprocesses.In

8、theintelligentmanuf