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(zhēng)力，從而越來(lái)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：?jiǎn)卧獦?gòu)建、單元布局、單元管理。本論文的研究?jī)?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(wèn)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(guò)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(wèn)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(guò)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(zhǎng)的問(wèn)題。針對(duì)單元數(shù)量問(wèn)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(guò)求解導(dǎo)數(shù)得到最優(yōu)單元數(shù)。針對(duì)單元布局問(wèn)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(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化求解。針對(duì)各零件的加工路徑的選擇問(wèn)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(guò)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