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.     

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.     

重型机械加工车间物流协调调度问题研究

重型机械加工车间中大型物料搬运占用时间长, 制定调度方案不能单纯考虑生产设备, 生产 设备和物流设备安排不合理, 容易出现停工等待.为解决重型机械加工车间多种物流设备和生产设 备协调调度问题, 分析了该类车间物流和生产特点, 提出运用带有阻塞属性的混合流水车间调度问 题的建模方法, 构建该类车间物流协调调度问题的数学模型, 并运用遗传算法对数学模型进行求 解.最后针对某电信通信塔制造厂实例, 运用该方法, 结果得到车间天车、车辆以及生产设备的物流 协调调度方案, 使得该方案的所有工件最大完成时间较原方案小, 并通过离散时间动态仿真方法验 证了所建立数学模型以及求解方法有效.     

考虑 ＡＧＶ 路径规划的智能制造流水线车间布局研究

智能制造车间以自动导引车（Ａｕｔｏｍａｔｅｄｇｕｉｄｅｄｖｅｈｉｃｌｅ,ＡＧＶ）作为重要的物流运输载体,现有的研究多采用智能制造车间布局和 ＡＧＶ 路径分步骤优化的方式,导致 ＡＧＶ 运行效率不高,无法达到最优布局等问题。为此,以智能制造流水线车间为对象,设计了以物流量最小及 ＡＧＶ 路径 最短为目标的考虑 ＡＧＶ 路径规划的智能制造流水线布局优化模型;研究了改进遗传算法的交叉算子,将编码转变为矩阵形式建立邻接表,改进临边重组法;研究了改进遗传算法的变异因子,将基因编码划分为若干个基因串,在基因串内进行变异操作。提高了算法的效率和精度,并用算例验证了其可行性和有效性。     

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.     

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.     

改进遗传算法在燃气管网布局优化中的应用

燃气管网布局优化对整个系统经济性起着重要作用.以树状燃气管网为研究对象,以管线总长度最短为优化目标建立数学模型,设计了基于遗传思想的燃气管网优化布局的搜索过程.并对基本遗传算法进行改进,设计了单亲交叉算子、倒位算子以及相应的适应度函数.应用改进的遗传算法进行树状管网布局优化能够得到一组最优或次优的布局形式.计算表明,与传统方法相比,遗传算法具有很大的优越性和实用价值.     

基于遗传算法的多目标双行车间布局改善方法

在原有布局的基础之上,对双行布局车间进行布局改善。建模过程中,以物料搬运成本、改善过程中产生的设备移动成本,以及基于生产节拍的效率成本作为目标,同时考虑到了车间中的通道和各设备的搬运出入点,应用遗传算法进行求解,并进行了适应度函数的尺度变换以避免早熟。通过实例演示了该布局方法的操作过程及有效性。     

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。     

快速可重构制造系统的设施规划与物流分析

快速可重构制造系统是能随市场需求变化实现生产系统快速重构的制造系统。为使企业物流更好地支持制造系统重构，在规划设计的各个环节应突出通用性、可拓扑性。基于设施规划设计对制造系统的工厂布置、车间划分以及与之相关的车间建筑、布置、物料输送设备等方面进行了探讨。     

面向数字化工厂的车间布局与生产线仿真研究

为降低产品设计、生产规划与制造之间的不确定性,提高生产系统的可靠性,构建了面向数字化车间的布局与生产仿真框架;针对传统设计与制造过程中产品数据零散,不能保证各子系统数据一致性的缺陷,提出了基于单一产品数据源的制造资源库模型,对制造过程中的所有资源进行有效管理。引用面向对象技术,对车间进行三维布局设计,构建了基于产品、工艺、规划、资源组成的复杂离散生产系统的仿真模型。最后,以某军工制造企业的数控加工车间为例,对车间的生产线布局进行了重新设计和仿真验证,证明了模型的有效性。     

智能振动控制装置布局优化设计

目的为了提高智能振动控制结构的减振效果，以最少的控制装置数目、最佳的位置实现控制．方法建立MRD结构的动力分析模型，推导出结构运动微分方程；对标准遗传算法经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点进行改善，提出了改进混合遗传算法；建立智能控制装置布局优化设计模型，使用改进混合遗传算法对8层MRD结构的控制装置的布局进行优化设计．结果优化后，MRD结构的相对加速度、速度、位移、层间剪力均有很大程度的降低．结论改进混合遗传算法对智能控制装置布局优化的结果比较理想．智能控制结构的各项地震反应均得到了更好地控制．     

基于多域关联约束的复杂产品布局重构技术

为了实现复杂产品布局方案的快速设计,研究基于多域关联约束的复杂产品可重构布局设计技术. 从属性、约束、行为等角度定义复杂产品布局重构设计单元,提出布局重构设计单元的拆解和组合构建方法,建立功能域、运动域、形位域、结构域的多域关联约束;提出布局方案的纵向、横向和混合重构方式,给出复杂产品布局重构设计流程,通过多域关联约束的分类重建实现了复杂产品的布局重构设计. 以数控镗床的布局重构设计为例,对基于多域关联约束的复杂产品可重构布局设计技术进行应用验证.     

基于SLP法的零件加工车间布置优化

为了提高车间设备利用率,运用系统布置设计对某工厂零件加工车间设施总体布置进行了评价,得到了作业单位综合接近度排序表。对车间布置和生产流程进行了Flexsim建模和仿真分析,并通过调整零件生产流程与整合设备配置,确定了优化后的车间布置方案。结果表明:优化后的方案提高了车间的设备利用率和腾出了更多空间,使部分零件的生产流程趋于合理。研究工作增加了传统布置设计方法无法考虑到的因素,为车间实际生产过程提供了有效的仿真数据,提高了优化方案的可行性。     

面向质量过程控制的风机制造车间布局规划

质量过程控制是质量标准体系ISO9001 2008版中新加入的规定,考虑生产流程、面向质量过程控制的车间布局规划是对企业发展提出的新要求。以某风机车间为对象,对其生产现状和存在的问题进行分析,提出面向质量过程控制的生产工艺流程改进方案。在此基础上,运用系统布局规划（SLP）方法,研究生产工艺流程中各作业单位之间的物流与非物流关系,制定面向质量过程控制的车间布局优化方案。     

基于多代理的制造资源可重构研究

在基于多代理的可重构制造执行系统背景下，通过对制造单元Agent的重构分析，将制造资源的重构分为由任务变化引起的资源重构和资源优化重构，并在Agent的有限理性基础上，结合进化博弈论，提出一种基于多Agent和进化博弈论的资源重构模型，并采用互操作的协同进化遗传算法进行模型求解。实例验证该方法的可行性和有效性。     

中压配电网的网络重构方法研究

主要针对中压配电网运行时在满足可靠性的基础上如何降低线损的问题，提出了改进的多种群遗传算法进行了中压配电网网络优化（即重构），并建立了最小网损配网重的数学模型，最后通过实例分析了配网重构算法的有效性和配网重构的经济效益。