基于设备分类的生产线车间平面布局.pdf

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1、《机床与液压》2002.No.3·197·基于设备分类的生产线车间平面布局刘晖，张秋英，范秀敏（上海交通大学CIM所，200030）摘要：本文将精益生产的哲理应用于生产线车间平面布局设计之中，提出了生产线车间布局的数学模型和结构模型，并根据设备的特点提出了车间设备分类的方法，在此基础上根据不同设备分类的特点，提出了基于设备分类的定序算法和定位算法。本文在定位算法中还首次提出了“类八叉树”的平面分割方法，用于设备在车间平面的定位。关键词：布局；设备分类；定序算法；定位算法中图分类号：TP391.72文献标识码：A文章编号：100

2、1-3881（2002）3-197-4ProductlinePlantLayoutBasedonFacilitiesClassificattonLiuHui，ZhangOiuying，FanXiumin（ShanghaiJiaoTongUniversityCIMInstitution，200030）Abstract：ThispaperusestheLeanProductionspiritsinproductiinepiantiayoutprobiem，providesamathematicmodeiandconstructio

3、nmod-eiofthisprobiem.Accordingtothecharacteristicsofdifferentfaciiities，ciassesthefaciiitiesintocategories.Onthisbase，weadvancedthese-guencingaigorithmandiocationaigorithmofthismoduie.Intheiocationaigorithm，thispaperputsforwardthe”homoiogousobjectoctree”forthefirstt

4、ime，tosoivingthepianedivisionprobiem.Keywords：Layout；Faciiitiesciassification；Seguencingaigorithm；Locationaigorithm!引言种设备应按照实际工艺路线和生产流程排布成线，各在大批量生产的制造业企业中，如电子工业、汽条生产线之间按照工序“U”字型排列，便于工人操车工业中，生产线加工方式得到广泛的使用，在一个作，形成一种流的生产方式；第二、紧凑原则，在面由多条生产线组成的生产车间中，各个设备、各条生积利用方面，应充分利用厂

5、房面积，缩短物料运输距产线、各工作单元之间存在着复杂的物流关系。随着离；第三、特殊的位置要求，满足特殊设备的指定摆新型企业生产管理组织哲理（如精益生产、敏捷制造）放位置，形成厂房布局中的固定约束；第四、辅助设概念的引进，在企业生产组织重构时，除需对设备进备按照功能需求形成单元进行布局。行逻辑重组外，对设备的物理布局也提出更高的要求。根据这些原则，本文将减小生产线间物流耗费和根据生产线车间的特点建立合理的车间物理布局，可提高厂房面积利用率作为生产线车间设备布局的组合以起到保持物流平衡、减轻搬运作业、减少在制品和优化目标，并提出相

6、应的约束条件如下：库存、均衡设备能力和负荷的作用。minZI=c1!1E（fijiij）+c2!2S总（1）i，j（0，I）设备布局问题的研究由来已久，由早期的定性研s.t.究方法发展到今天的多种优化算法的过程中产生了多（xit-xjb）（xib-xjt）>0（2）种布局模型和算法，从较早出现的SHAPE、CRAFT算（yit-yjb）（yib-yjt）>0（3）法到最近的基于遗传算法和Petri网的布局优化算［1］xit20（4）法，这些布局方法依据不同的优化目标、实际问题xibSL（5）的不同种类、不同的设计阶段呈现多样性

7、。由于布局问题是一个NP完全问题，无法使用数学方法求解最yit20（6）优解，现代的布局理论多集中在启发式算法的研究上，yibSW（7）包括一些诸如模拟退火算法、遗传算法等优化算法的（xit，xib，yit，yib）$D（8）应用，但由于此类算法进行全体解空间之上的随机搜iij=xib-xjt+yib-yjb（9）索，增大了寻优过程的计算量，因而在实际工作中根其中Z代表总的目标函数，生产线总数目为I，据实际情况采用相应的启发式算法是减小解空间的有增加的设备0表示车间外物流。目标函数的第一项代效方法。表物流耗费的计算，f

8、代表从设备i到设备j两条生产本文在精益生产理念的指导下，通过分析生产线线之间的单向物流强度，由此可以得到车间中一个不车间平面布局的特点，建立生产线车间的设备布局模对称的物流强度矩阵。i代表两设备之间的上料点和型，并提出一个基于设备分类的生产线车间布局启发卸货点（I/OPoin