基于物流量和負(fù)載均衡的單元制造優(yōu)化方法研究.pdf

1、單元制造系統(tǒng)針對(duì)現(xiàn)今企業(yè)多品種、中小批量的生產(chǎn)模式具有非常好的效果，能極大的增加企業(yè)的靈活性和競(jìng)爭力，從而越來越受到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的重視。
　　單元制造系統(tǒng)包含三個(gè)方面的內(nèi)容：單元構(gòu)建、單元布局、單元管理。本論文的研究內(nèi)容包含單元構(gòu)建和單元布局兩方面。針對(duì)單元構(gòu)建問題，考慮的因素包括零件的生產(chǎn)批量、零件的多工藝路徑、加工時(shí)間、加工時(shí)序、機(jī)床加工能力限制等，建立了基于單元內(nèi)、單元間物流量控制和機(jī)床負(fù)載均衡的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)。通過機(jī)床?

2、零件相關(guān)矩陣中的空閑和例外元素反映制造單元內(nèi)和制造單元間的物流量，從而把最優(yōu)化物流量問題轉(zhuǎn)化為最小化相關(guān)矩陣中的空閑和例外元素之和。針對(duì)零件的加工時(shí)序，考慮了加工過程中存在單元交叉情況下中間工序造成單元間物流量成倍增長的問題。針對(duì)單元數(shù)量問題，提出了一種數(shù)學(xué)化的方法，建立以單元數(shù)量為未知量，單元內(nèi)和單元間物流量為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，通過求解導(dǎo)數(shù)得到最優(yōu)單元數(shù)。針對(duì)單元布局問題，建立了基于物理位置信息和單元之間物流量信息的目標(biāo)函數(shù)，把相互之間

3、具有較大物流量的單元布置在位置相鄰的地方，從而方便運(yùn)輸并節(jié)約成本。
　　本文利用遺傳算法對(duì)問題進(jìn)行優(yōu)化求解。針對(duì)各零件的加工路徑的選擇問題，構(gòu)建了一種三段式的染色體，分別代表機(jī)床、零件的分配信息以及各零件選擇的加工路徑。針對(duì)本文中目標(biāo)函數(shù)包含的三個(gè)方面的內(nèi)容，通過利用遺傳算法對(duì)一個(gè)數(shù)字算例進(jìn)行求解，再同其他文獻(xiàn)進(jìn)行比較，從而驗(yàn)證本文中構(gòu)建的模型的優(yōu)越性。
　　最后，將本文中的模型應(yīng)用于某齒輪生產(chǎn)企業(yè)，對(duì)車間內(nèi)的機(jī)床和零件進(jìn)行