设施规划与物流 教学课件 作者 朱耀祥 等编著 8_设施布置问题模型.pptx

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1、GMSSGH8主编8.1　设施布置问题模型的基本概念8.2　用于计算机辅助布置设计中的算法和量化技术8.3　二次分配问题(QAP)的模型与算法8.4　模拟退火算法在设施布置问题中的应用8.5　遗传算法在设施布置问题中的应用8.1　设施布置问题模型的基本概念8.1.1　概述8.1.2　单列布置问题的模型8.1.3　ABSMODEL18.1.4　不等面积设施的多列布置模型8.1.5　ABSMODEL38.1.6　模型问题的讨论8.1.1　概述图8-1　单列布置和多列布置8.1.1　概述图8-2　机场中飞机停靠门的分配8.1.2　单列布置问题的模型图8-3　非正方、非长

2、方设施形状的近似8.1.3　ABSMODEL1图8-4　单列布置中各变量与决策变量的表示8.1.3　ABSMODEL1(8-1)(8-2)(8-3)8.1.3　ABSMODEL1图8-5　对不等设施长度问题一个可行单列布置8.1.3　ABSMODEL1例8-1　一家修理TV和VCD的修理店准备扩大业务范围，修理其他电子消费产品，包括电脑及其周边设备、微波炉、音响系统等，店中也准备出售相关附件及零配件。去年店主接受无数抱怨，其中有店内拥挤阻塞、零件及修理单错放、修理质量低劣等问题。店主凭借经验，认为只要在现有空间中重新布置设施，房间拥挤和质量问题就能改进。于是招募了

3、4名IE专业的高年级学生组成团队用改进设施布置的办法来解决问题。(1)公司第一个技术员负责TV和VCD的修理，第二个负责修理微波炉，第三个修理音响系统，(2)虽然修理技术员共享一些仪器设备，但其他仪器设备往往是某一技术员用得较多。(3)生产中的使用面积为23m×5m。(4)现有布置应如图8-6a所示。图8-6　修理店现有布置及改进图8-7　往复行程矩阵和五个房间的大小解　使设施长度平行于建筑物长度方向，因为往复行程矩阵是对称的，即aij＝aji,如此矩阵不对称,要使其对称化。包含在人员走动中的成本与行程距离直接成正比。因为设施是每间房间，不需要房间之间留出间隙距离

4、。上述问题的ABSMODEL1可根据式(8-1)～式(8-3)编制成名为GINO的软件，然后用以输入数据和输出结果。这一模型在非负约束等条件下，可得每一个房间中心相对于VRL的水平坐标值为改进后的布置如简图8-6b。在最终设计布置图上还应包括紧急出口、疏散路线、卫生间、职工和顾客的停车场等，因为这些项目在数学模型中很难考虑。此外，还要考虑当地的消防法规等。诸如以上各种问题，在数学模型中尚难解决，数学模型只能用来解决一个最主要的问题。因此由GINO软件所得解题结果，尚需对照实际情况作一定的修改。8.1.4　不等面积设施的多列布置模型关于多列布置问题有仪表板布置问题，

5、自动化制造系统中机器设备的布置问题，各种键盘设计和办公室布置设计等。已为明确地表达这些问题开发了各种模型如ABSMODEL1，ABSMODEL3，二次分配问题(QAP),线性混合整数规划模型，以及在目标函数和约束中有绝对项的非线性模型等。ABSMODEL2是假设面积为相等的设施的布置模型,对多数实际布置来说这种假设是不现实的，所以这里只介绍ABSMODEL3。有关二次分配问题(QAP)，将在8.3节中讨论。8.1.5　ABSMODEL3图8-8　不等面积多列布置决策变量和参数的图示8.1.5　ABSMODEL3(8-4)(8-5)(8-6)(8-7)8.1.6　模

6、型问题的讨论设施位置问题的模型ABSMODEL直观、方便、容易理解，并能用简单的启发式解题，因此放在本章开头。这一模型的主要缺点是要求设施的外形只能是方形或长方形，还要假定已知设施的方位，要放松这一约束就要为增加复杂性而付出代价。8.2　用于计算机辅助布置设计中的算法和量化技术8.2.1　引言8.2.2　前期计算机化布置设计的方法8.2.3　布置设计的图论方法8.2.1　引言建立模型可以帮助我们认清问题并考虑开发一种布置中的关键因素。模型本身并不提供解此问题的方法，因此为了解答问题必须研究解题技术或算法。算法就是一步一步的步骤，按部就班地为模型找到解答。8.2.2

7、　前期计算机化布置设计的方法8.2.2.1　ALDEP和CORELAP8.2.2.2　CRAFT8.2.2.3　MULTIPLE8.2.2.1　ALDEP和CORELAP1.ALDEP2.CORELAP1.ALDEP图8-9　ALDEP的垂直扫描模式2.CORELAP1)对作业单位密切程度表作些改变。2)改变权重等级值。3)改变各作业单位面积的大小。4)改变布置的比例。5)改变长度和宽度比值。6)综合改变上述数项。8.2.2.2　CRAFT图8-10　应用CRAFT的初始布置设计8.2.2.2　CRAFT1)被搬运物料的种类(如粗糙的还是易碎的,轻巧的还是笨重的)

8、。2)每一