基于多色集合理論的柔性生產(chǎn)線及車間規(guī)劃方法研究.pdf

1、生產(chǎn)車間規(guī)劃是一個(gè)涉及參數(shù)化設(shè)計(jì)、人工智能、圖形學(xué)、信息化處理、優(yōu)化及仿真等技術(shù)的交叉學(xué)術(shù)領(lǐng)域的組合優(yōu)化問題。傳統(tǒng)的生產(chǎn)線和車間規(guī)劃方法已經(jīng)很難滿足多品種的柔性機(jī)加工生產(chǎn)規(guī)劃的需要。本文在充分研究常規(guī)規(guī)劃理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合合肥車橋有限責(zé)任公司新廠區(qū)規(guī)劃的實(shí)際需要，提出了“基于多色集合理論的柔性生產(chǎn)線及車間規(guī)劃方法研究”的課題，它的研究對(duì)于柔性機(jī)加工生產(chǎn)線的規(guī)劃具有重要的理論和實(shí)際意義，對(duì)降低企業(yè)制造成本，提高生產(chǎn)效率，以及增強(qiáng)企業(yè)

2、市場競爭能力具有很大的實(shí)用價(jià)值。
　　 針對(duì)常規(guī)規(guī)劃方法的局限性，運(yùn)用分層規(guī)劃概念和多色集合理論的數(shù)學(xué)工具，從產(chǎn)品族幾何特征的原始信息開始，系統(tǒng)地研究了產(chǎn)品族幾何特征分類、確定/優(yōu)化工藝方法、選擇/優(yōu)化設(shè)備、布置/優(yōu)化生產(chǎn)線和生產(chǎn)車間規(guī)劃方法，建立了相應(yīng)的模型并提出了求解策略。
　　 根據(jù)共線生產(chǎn)產(chǎn)品的相似性特點(diǎn)，研究了產(chǎn)品族的幾何特征和實(shí)現(xiàn)幾何特征的工藝方法，運(yùn)用多色集合的理論方法建立了幾何特征與工藝方法的關(guān)系矩陣，并

3、根據(jù)幾何特征的工藝約束屬性確定了可行的工藝方法序列，再根據(jù)生產(chǎn)線的時(shí)間節(jié)拍、工藝約束屬性和幾何特征與工藝方法的關(guān)系矩陣對(duì)工藝方法進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備負(fù)荷率的優(yōu)化，并生成可行的設(shè)備序列。
　　 建立了基于“一個(gè)流”(one-piece flow)的生產(chǎn)線布局模型，通過人員負(fù)荷率和相鄰設(shè)備布局位置對(duì)布局模型進(jìn)行了優(yōu)化，從而最大限度地提高了人員負(fù)荷率和生產(chǎn)面積利用率。進(jìn)一步提出了基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的車間布局方法，建立了車間布局模型和給出

4、了求解算法。同時(shí)運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)和改進(jìn)AHP模型，對(duì)上述理論方法實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)線和車間布局進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)并進(jìn)行優(yōu)選。
　　 同時(shí)進(jìn)一步驗(yàn)證理論模型的有效性和實(shí)用性，針對(duì)提出的機(jī)加工生產(chǎn)線規(guī)劃和基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的生產(chǎn)車間規(guī)劃的多色集合理論模型，運(yùn)用e-Mplant仿真軟件建立了橋殼生產(chǎn)線的仿真模型，并對(duì)兩條可行的生產(chǎn)線布局方案進(jìn)行仿真分析。運(yùn)用E-Factory仿真軟件建立了后橋生產(chǎn)車間的仿真模型，并對(duì)兩生產(chǎn)車間的布局方案進(jìn)行仿真分析