注塑车间集成单元布局智能建模与关联优化

针对注塑车间设备布局、原料区布局、模具摆放区布局和物流运送路线现状,提出注塑车间布 局基本原则,优化传统单元系统布局,合并单元构建和单元内布局过程,关联生产计划变动影响,建 立注塑车间单元构建与单元内布局集成设计模型,建立注塑车间单元系统布局与关联优化集成模 型．针对多变量、多约束和非线性的特点,以单元内物料搬运、单元内模具搬运、单元间物料搬运以 及单元间模具搬运等成本为布局模型多目标函数,以单元间物流费用、车间面积利用率和关联控制 系数ＡＣＣ等为关联模型多目标函数,分别设计出结构化染色体多变异策略、实数编码多点交叉等 遗传算法,并对模型进行求解．通过典型的注塑车间布局实例,验证模型和算法的实用性和可靠性．     

基于仿真的车间设备布局优化设计

在研究车间设备布局设计的基础上,采用计算机辅助设施布置软件VisFactory对车间设备布局进行建模和优化。以实例对仿真的总体流程和各个步骤进行了研究,分析了VisFactory的建模过程和方法,体现了其在车间设备布局中的优越性。     

基于GA的计算机辅助车间设备布局设计

通过对车间设备布局的研究,分析了应用计算机对车间设备进行辅助布局设计的必要性.根据车间设备布局问题的各种要求和目标,建立了车间设备布局的数学模型;借助计算机的高速运算能力,采用遗传算法实现了车间设备的优化布局.通过实例,对计算机辅助车间设备布局的高效性和有效性进行了验证.     

不确定需求下的车间设施动态布局

针对不确定产品需求下车间设施动态布局问题,并考虑到现有不确定需求描述方法的不足,提出了一种结合模糊随机理论的车间设施动态布局方法。以最小化物料搬运成本、物料搬运总距离以及最大化面积利用率作为优化目标,构建了车间不等面积设施多目标动态布局模型,针对上述模型求解提出了一种基于位置的殖民竞争算法。最后,结合实例对比了确定、随机、模糊随机三种环境下产品需求的动态布局多目标优化模型,验证了模型的合理性和算法的有效性。     

基于遗传元胞机的多态性作业车间布局建模

针对多态性作业车间布局问题,根据车间物流关系和二维空间约束条件,构建车间元胞机框架模型,并且引入遗传算法优化模型当中的自组织演化规则,最终建立多态性作业车间布局遗传元胞机模型.采用系统布置设计方法求取布局方案的初始解,在保证初始解有效性的基础上提高算法的寻优速度和精度,以物料搬运费用最小、车间面积利用率和设备平均利用率最大为模型多目标函数.通过实例验证了遗传元胞机模型求解多态性作业车间布局的可行性与实用性.     

基于改进遗传算法的车间布局重构

以车间设备的多行布局为研究对象,建立以设备序列和间距为决策变量、以最小化车间物流总费用为目标的车间布局重构数学模型。采用遗传算法进行求解,对染色体编码和遗传算子进行了改进。结合某凸轮轴加工车间实例,剖析该车间现有布局存在的问题以及重构的必要性,比较布局重构前后的物流费用,验证了车间布局重构数学模型和改进遗传算法的有效性。     

虚拟车间设备布局优化的三维可视化研究

研究了基于虚拟现实技术和遗传算法的设备布局优化的三维可视化问题,采用遗传算法作为车间设备布局优化的计算算法,并应用于Multigen-Paradigm公司的Vega环境下建立的虚拟车间系统,通过遗传算法优化模块得到布局文件在虚拟车间中显示三维的优化结果,同时可以在系统中进行实时浏览和生产过程的仿真.     

基于混合遗传算法的制造车间布局设计

生产车间的布局问题是一个NP难问题,常规方法难以求解。针对这一问题,首先根据车间布局设计的最小费用原则,建立了生产系统设备布局的数学优化模型;接着,将遗传算法与模拟退火算法相结合组成混合遗传-模拟退火(GA-SA)算法,并将其引入到车间设备布局问题中,完成了算法操作设计;最后,给出了一个10区域车间布局算例。结果表明:该算法有较强的全局和局部搜索能力,能有效改善遗传算法过早收敛的问题,是优化车间设备布局的一个有效方法。     

面向低熵的一类多态性作业车间布局智能建模

针对一类多态性作业车间,提出车间低熵化布局评价指标,利用成组技术和分层思想构建单元外部连续布局和单元内部多行布局的低熵车间布局模型.针对多约束、多变量和非线性的特点,以物料搬运成本、设备成本、非物流附加成本、车间面积利用率、平均在制品数量和柔性为模型多目标函数,借助元胞自动机的拓扑结构和邻居机制,设计一种基于精英初始解策略和自适应交叉、变异算子的遗传元胞算法进行求解.通过典型企业作业车间布局改造实例分析,验证模型和算法的可行性与有效性.     

基于GA的固定约束条件下多目标车间设备布局问题研究

根据制造性企业生产系统车间的作业方式与产品的工艺程序,描述了有固定约束车间设备布局问题.给出了多目标要求下有固定约束车间设备布局问题的数学模型.分析了几种智能优化算法的优缺点,建立了基于遗传算法的多目标、有固定约束车间设备布局问题优化流程.对建立的理论模型与遗传算法突出寻优能力进行了实证研究,证明遗传算法在求解优化多目标、有固定约束车间设备布局问题上是有效的.     

SLP在液压件厂平面布置中的应用

介绍如何利用SLP对某液压件厂进行总体的平面布置设计;通过对该液压件厂基本要素分析和作业 单位之间的物流分析,运用经典的系统布置(SLP)理论求得设施间的相互关系;根据物流关系确定目标参数值,采用 遗传算法求解具体的平面布置优化方案;最后对优化的平面布置方案用成本比较法进行评估,证明了用SLP进行平 面布置的可行性和优化性。     

考虑装配约束的航空发动机卡箍布局GWO优化

航空发动机卡箍与管路具有装配约束关系,其布置位置对管路走向和振动性能具有重要影响。提出一种基于改进灰狼算法（Gray Wolf Optimization, GWO）的发动机卡箍位置调整优化方法。该方法在已有管路?卡箍几何布局方案基础上,以调节管路?卡箍固有频率避过共振为主要优化目标,以管路避障、管路?卡箍满足装配约束等为约束条件,应用改进GWO算法对卡箍位置进行二次优化调整。为了不影响管路几何布局方案,建立基于管路投影线的卡箍位置优化空间。为提高计算效率,建立反映卡箍位置和管路固有频率的Kriging模型,代替耗时的有限元计算程序。为提高GWO的搜索性能,提出改进收敛因子的GWO算法。所提方法可在保证管路几何布局微调的前提下,对卡箍位置进行优化,且可保证管路与卡箍满足装配约束关系。最后通过测试函数算例和卡箍布置算例验证所提方法的有效性。     

载货汽车发动机飞轮壳加强筋布置的优化设计

论述了载货汽车发动机飞轮壳加强筋的布置优化设计。在布置优化过程中,以应力约束条件下加强筋的最小重量为目标函数,将加强筋布置在应变能(或应力)较高的位置。利用加强筋单元应变能灵敏度给出了飞轮壳加强筋优化位置的搜寻方法,即通过确定加强筋单元的使用效率来决定应该被删除的无效单元。在迭代设计过程中,应用一种高效的重分析方法提高了计算速度。该方法与传统设计方法相比,大大缩短了优化设计周期,提高了设计精度。     

基于遗传算法的桁架结构布局优化设计

利用遗传算法在Matlab语言环境中对桁架结构进行布局优化设计方法的研究,分别选择杆件截面面积、节点坐标、杆件存在状态为设计变量,同时进行截面尺寸、形状、拓扑三个方面的优化.讨论了实现过程中一些问题的处理,利用结构可能的拓扑形式编号为设计变量进行拓扑优化等,提出利用一个变量控制参数boundsops解决了多类型参数联合编码和离散变量的问题,提出一种结构优化设计实用方法.算例表明,提出的基于遗传算法的桁架结构布局优化设计方法进行桁架结构的布局优化设计比较容易实现,简单、有效,可以产生很好的效益.     

板壳加筋结构的组合优化

提出了一种将结构加筋布局优化和结构参数优化相结合的优化方法。该方法先对结构中的加强筋进行布局优化,然后再优化结构参数。在加筋布局优化中,用单元应变能密度灵敏度作为删除单元的准则。在参数优化中,目标函数和约束函数被近似地表示为二阶表达式,并用改进的DFP(Davidon,Fletcher and Powell)方法来求优化解。为了降低计算复杂度,采用组合近似(CA)方法对修改后的结构位移和应力进行重分析,并应用该方法对储水箱结构进行了结构优化设计。数值结果表明,该方法处理板壳加筋结构优化问题十分有效,而且容易在计算机上实现。     

多工位工作岛式抛光机器人工作空间分析及布局优化

为了提高水龙头等工件的抛光效率,提高抛光精度及质量,设计了新型多工位工作岛式抛光机器人.为使该机器人结构更加紧凑,在建立抛光机器人运动学和逆运动学方程基础上,分析了该机器人的灵活加工空间,提出采用多目标的粒子群法对抛光机器人的多个布局参数进行优化分析.该方法同时对抛光机器人的2个重要布局参数进行了优化,并应用粒子群法计算该机器人抛光不同大小工件时各自由度的最大关节空间.最后通过分析抛光机器人在不同工作平面上的灵活加工点验证了优化结果的正确性.实验结果表明,优化布局后的机器人完全能满足指定工件的抛光加工需求,并有较大的加工余量,获得了较好的实验抛光效果.     

基于流线分析的客运枢纽设施布置改进方法

针对行人流线分析与客运枢纽内部设施布置一体化设计问题,将流线分析方法和系统布置方法(SLP)与系统仿真技术相结合,在满足客运枢纽行人流线顺畅的前提下,综合考虑设施布置的安全、结构及功能效用,建立设施布置优化模型;提出枢纽内部设施布置的最优策略及其优化方案,使设施布置方案与相应的流线组织方案发挥最大效用,依此提出基于流线分析的客运枢纽系统布置改进方法.仿真实验表明,该改进方法可降低现有SLP方法的求解难度,实现设施布置方案的动态参数选择与仿真优化,部分解决了客运枢纽设施布置与优化缺乏系统分析方法和仿真实验技术的问题.     

基于粒子群算法的服装矩形样片模型研究

针对服装排料中如何将样片在指定的面料内进行合理的排列,使面料利用率达到最大的问题,在服装样片矩形化的基础上,建立混合组合方式下的服装最优排料的数学模型,并将粒子群算法与实际服装排料经验相结合,设计了整体排料最优求解算法.通过实例证明了服装排料数学模型的有效性.     

载重汽车变速器壳体加强筋布置的优化设计

为了提高载货汽车变速器壳体强度,在其内部布局加强筋.在布局优化过程中,以应力约束条件下加强筋的最小质量为目标函数,加强筋被布置在高应变能或应力的位置,利用加强筋单元应变能灵敏度和一种迭代计算中高效的重分析方法提高计算速度,通过确定加强筋单元的使用效率决定加强筋单元删除或保留.计算结果表明:经过2次迭代优化,变速器壳体结构的最大主应力从1.12×108Pa下降为9.86×107Pa,达到设计要求.应用加强筋的布局优化,可以有效地提高汽车变速器壳体结构强度.