船體不規(guī)則分段的動態(tài)空間調(diào)度及場地堆放問題研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代造船模式的轉變,我國船舶制造業(yè)也不斷改進生產(chǎn)技術,以增強企業(yè)的競爭實力。而不規(guī)則分段的建造及堆放問題,嚴重影響著船體的建造效率,降低了船廠建造場地及堆放場地的周轉效率。因此,有效的空間調(diào)度方法和分段堆放優(yōu)化技術的研究與應用,可大大提高船廠的生產(chǎn)效率和資源利用率,進而增強船舶企業(yè)的競爭力,以獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　針對連續(xù)時間段內(nèi)矩形分段在矩形工作場地的動態(tài)空間調(diào)度問題,已做出了相應研究。在此基礎上,本研究針對江

2、蘇某船舶重工企業(yè)的實際需求,以船體不規(guī)則分段的建造及堆場管理作為研究對象,分別研究設計出了空間調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)和分段動態(tài)堆置系統(tǒng)。主要研究工作有:
　　(1)將不規(guī)則分段的空間調(diào)度問題簡化為連續(xù)時間段內(nèi)分段的向下投影凸多邊形在矩形工作場地內(nèi)的動態(tài)布局問題,利用基于臨界多邊形算法的重心最低策略實現(xiàn)了多邊形的空間布局;
　　(2)考慮到分段堆置問題與分段建造過程中的空間調(diào)度問題的不同之處,本文對堆場中的分段運輸設備的負荷進行了量化,

3、設計出可計算分段移入(出)場地時需要挪動場地內(nèi)其他阻礙分段數(shù)量的算法。
　　在分段堆置問題中,利用基于臨界多邊形算法的平均最大空閑矩形策略,實現(xiàn)了分段的最優(yōu)空間定位,該空間布局策略不僅能更好的利用場地空域,而且可更好的兼顧分段堆置過程中的時間和空間的耦合性。
　　(3)在求解空間調(diào)度問題和分段堆放問題時,均利用遺傳算法進行求解。尋找最優(yōu)方案時,在交叉和變異兩個遺傳算子設計中引入了模擬退火算法的思想,令算子隨著迭代次數(shù)的增加而

4、逐漸減小,以避免最優(yōu)個體遭到破壞。
　　(4)利用某大型造船廠的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù),采用Matlab語言分別對分段調(diào)度算法和分段堆置算法進行了實例驗證。通過與已有方法的對比,表明本研究所設計的空間算法和分段堆放算法具有較強的全局優(yōu)化能力,且在資源利用率上有了很大提高。
　　對本研究所提出的空間調(diào)度算法和分段堆置算法進行修改,則可以推廣到船廠的其他涂裝車間和制造車間,也可推廣應用于諸如集裝箱裝卸和飛機制造等制造企業(yè)的生產(chǎn)過程中去,具