天然肠衣组装工艺的数学模型、算法和优化.pdf

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1、+富日任石丁l可苏石目前。天然肠衣的装配主要用人工完成，速度慢、效率低·精度差。本文为天然肠衣装配建立了数学模型，将问题转换为一个整数规划。由于变量数目太大，常规方法无法在有效时间内解决。本文将分枝定价法和遗传算法结合使用，求解实际问题效果良好。同时，本文对工厂现有的工艺流程进行了详细的分析，给出了提高生产效率、减少原料浪费的几个建议。关键字二天然肠衣、整数规划、快速随机算法、数学模型、组装工艺中图法分类号:0221.4AbstraetCurrellt15了且aturalcasingsareasse扭bledmanuall3一It15510认，一ineffieien

2、:一andp00rInaCCUraC醉ThisPaPerse七5uPanin七egerProgra皿mingmodel允r七heassemblingProeess.Ho从了ever，thenumberof、吸riables15huge，itoannotbesolvedwi七hina:吸lidperiodof七imeb3，are孕larmethod.ThisPaPereom玩nesbraneh一and一Prieingalgor此hmandgene七iealgori;hm七0solvet，heProble扭effieien:1污，.Atthesame七methispaP

3、er扭akesdetailedanal玉·515ofeurre助processandgivessever劫suggestionstoimPro、reProductione伍enoy幼dredueewas七e.Keywords:naturaleasings。integerProgramlling:妙iek一r叭domalgorithmmathernatieal扭odel。韶sembl、厂PIo.eessChineseLibraryClassifieationnumber:0221.4/目录1问题背景及简介1，9，土︸问题背景问题简介模型建立与求解2.1数学模型2.1.

4、1装配规格模型2.1.2原料组装模型约束矩阵的生成..…求解整数规划的常用方法乞3.1分枝定界法…2.3.2遗传算法2.3，3分枝定价法…快速随机方法……2点1算法.……2·4.2实际效果3模型实现及改进123.1实际应用123.2进一步优化1532.1长度测量优化..……153.2.2成品规格的设置153.2.3剩余材料的再利用163侣有待完善的部分.......-二l93.3.1快速随机算法的理论证明193.3‘2通过聚类分析得到初始空问193.3.3模型的自我学习2O334日标函数的优化2O表格目录d日9日︶匕︵︶l︸1.1成品规格示意表(长度单位:米)2.1

5、装配规格数量(不考虑长度可变)1一，土2.212月23日原材料2.3(14，25，5，59)分枝定界法结果…2.4(14，25，5。59)快速随机方法的结果1125(3，13.5，12，59)快速随机方法的结果11︸﹃上孟土，l，上土上合匕勺O8，7乃︵‘8一3‘1(3，15.5，12，89)的剩余情况..…3.2(3，15.5，n，89)的剩余情况.…3.3(3，15.5，11/12，89)的剩余情况二，3.412月1日原材料...……3.5(14，24.5，5，89)的计算结果..…3.6(3。13.5，12，89)的计算结果..…3.7第一次计算后剩余的原材料

6、.…3.8第二次优化结果二，..……第一章问题背景及简介Ll问题背景天然肠衣(以下简称:肠衣)业是我国传统加工产业之一。目前，我国的肠衣出口量已经占据世界总量的1/3左右，稳坐世界肠衣出口量的头把交椅。全世界近六成的肠衣在中国加工，全国仅欧盟注册的肠衣加工出口企业就超过100家。上海进行肠衣来料、进料加工业务，已走过了二十余年历程，入世以后更是逐年呈现稳步上升的态势，年进口量从几百吨增长到数万余吨。据统计，上海口岸目前来料、进料加工肠衣的业务，已占全球四分之一的份额，出口创利约250。万美元，直接和间接创造近一万个就业机会，有效地解决了部分农村富余劳动力的就业问题，

7、对农民富裕、农村稳定起到了较好作用。但是，由于劳动力成本增加以及人民币升值导致的原材料成本明显上升，整个行业的利润率逐步下滑。随着国际上对食品残留农业化学品检疫标准的提高，通关流程时限增加，为了缩短资金周转周期，一些国际大型肠衣公司已着手在土耳其、埃及、墨西哥、葡萄牙等地新建来料加工基地，更使国内肠衣业雪上加霜。肠衣加工企业实施技术进步，提高劳动生产率，降低成本，增强核心竞争力，迫在眉睫。作为一个劳动密集型行业，肠衣加工所需的机械设备比较简单，在生产成本中所占比例不高，设备的改造所带来生产效率的帮助十分有限。因此，将信息技术作为技术进步的手段应用于传统的以手工生