基于GT的数字车间设备布置的优化.pdf

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1、925卷第4期机电产品开簋岛纠辫V01．25，No．4垫!!苎!旦旦竺璺!竺!!!竺竺竺!竺!竺竺!!竺型苎!!竺!坐堂塑壁!竺!!堕：!!!!兰．文章编号：1002-6673(2012)04-17∞3基于GT的数字车间设备布置的优化杨兆伟(泰山职业技术学院机电工程系，山东泰安271000)摘要：基于成组技术的车闸设备线性布置研究，在综合考虑生产需求、工艺特征的务件下．以车问物流最小为目标，建立了设备布置的优化模型，设计了相应的遗传算法，并以一实例验证了模型和算法酌可靠性。关键词：车间设备布置；成组技术：遗传算法中图分类号：’11P39文献

2、标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2012．04．070TheOptimizationDesignofDigitaIWorkshopEquipmentLayoutBasedOilGTYA^『G刃m—F／ei(DepartmentofElectricalandMechanicalEngineering,TaishanPolytechnic，TaianShandong271000，China)Abstnct：Thelinearl蝉0utofworkshopequipmentbasedongrouptechnol

3、ogyisdevelopedinthispaper．InordertOsearchaminimumworkshoplogisticspoint，越optimizationmodelofequipmentlayoutandtheappropriategeneticdgo,ithmisestablishedwithtahlgall矗c-tonintoconsideration．includingtheproductionrequirementsandtechnologxcalcharactcmticsccc．Thereliabilityofth

4、eabovestatedmodelandalgorithmisverifiedbylivingexample．Keywords：planthyout；grouptechnology；geneticalgorithm0引言车间设备布置是制造系统设计中急需解决的重要问题之一。它按照一定的原则。在预先给定的内部空间约束内，将生产系统所使用的各种资源进行合理组织与布置，以达到某种最优设计目标111。它是一个涉及参数化设计、人工智能、图形学、信息处理、优化、仿真等技术的交叉学术领域。车间设备布置问题是一种组合优化问题．具有非线性，NP等特性。车间设备

5、的布置决定了车间内物料流动方向和速度，限定了整个车闯的生产潜能，因此对车间内的设备进行合理的布置与设计，是构建高效率生产车间最为重要的内容。1成组布置技术概述1．1设备布置的基本类型生产车间设备布置基本形式主要有四类。产品原则布置，工艺原则布置，成组原则布置，固定式布置阁。收稿日期：2012卸渊作者简介：扬兆伟(1976-)，男，山东泰安人，讲师。主要从事先进制造工艺与装备的研究。170产品原则布置适用于少品种大批量场合．工艺原刚布置适用于多品种小批量场合。而成组原则布置又成为混合原则布置，是将产品原则布置和工艺原则布置相结合起来的一种先进

6、的布置形式。成组原则布置方式既有工艺原则布置的柔性又有流水线的生产效率，还提高了设备使用率、减少搬运流量及加工时间囹。1．2基于多机成组生产单元的设备线性布置设计(1)问题的形式化描述。基于多机成组生产单元的设备线性布置设计问题可描述为：假定对于待加工零件已分类成组，形成了加工组，现已知某一加工组中有P广一物流绕行个工零件及每个零件生产批量Bk、加工工艺路线。给定m台设备完成该加工组中P个零件的加工．考虑物流回溯的影响。目标是寻找一种设备布置方式使得该单元的物流固溯量圈l设备布局数学模型№lThemathematicalmodelofequ

7、ipmentlayout最低，同时保证在该条件下的物流搬运距离最小。设备布局的数学模型如图l所示。工学硕士，l物流搬运流量矩阵％：岛表示零件k从设备i至设·数控机床世界·备j的物料搬运流量：f毒“Ifm⋯丘k如k⋯‰‰k⋯k决策变量定义：fl零件k由设备i流向设备；弘={o零件k由设备i、j之间无物料流动I—l零件k由设备i回流至设备i则有：毛=R风搬运距离矩阵：d；i表示设备i与设备j之问的距离，采用直线型的设备布局方式，对于任何满足i，j=1，2，⋯，加，均有dij=d产Ix广x。I：d2I如⋯dhdddd·～d。定义P种零件在设备i和

8、j之间的搬运总距离矩阵M画：∑丘∥．．I=I∑如⋯k=1pP∑‰∑k⋯∑kk=1k=Ik：l”令：—～=艺如k；I回溯距离Back—Distance及搬运总距离Distance：