印刷电路板生产线调度优化研究
发布时间：2021-01-30 22:55
印刷电路板,简称PCB （printed circuit board）,是以绝缘板为基材,按照预先设计完成点间连接和电子元器件的印刷。印刷电路板的组装系统又被称为表面贴装组装系统,兼有计算机集成制造和柔性制造等先进制造系统的特性,并以应用表面组装技术（简称SMT,surface mount technology）为主。当前,印刷电路组装业正处于小批量、多品种的生产环境,只有在最短的时间内以最小的缺憾和成本为代价获得最大的产出,才能适应多品种、多任务、多用户的生产要求。于是,对PCB板在SMT生产线上的优化设计研究具有重要的实践意义。本文的主要工作是PCB板在SMT生产线上的调度问题进行优化建模,可分为以下三个层次：第一层次是单品种PCB板在单台贴片机上的生产优化。包括吸嘴分配、供料器分配和元器件贴装顺序三个优化子问题,分别采用聚类算法、顺序遍历算法和组合取贴集合指派实现优化。第二层次是PCB板在单条生产线上的生产优化。如果是单品种PCB在单条生产线上的优化,主要是元器件在各台贴片机上的负荷均衡优化,本文采用遗传算法使生产时间最短化。如果是多品种PCB在单条生产线上的优化,包括PCB分组...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：156 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
创新点摘要
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究概况
1.2.1 主要相关算法概述
1.2.2 单品种PCB贴装优化的研究
1.2.3 单品种PCB的生产调度优化的研究
1.2.4 多品种PCB在单条生产线上调度优化的研究
1.2.5 多品种PCB在多条生产线上平衡优化的研究
1.3 本文主要工作和内容组织
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 本文内容组织
第2章 印刷电路板组装系统
2.1 组装系统主要组成设备的功能
2.2 组装系统的一般属性
2.3 组装系统的先进性
2.3.1 SMT组装系统的先进制造属性
2.3.2 SMT组装系统的柔性特征
2.3.3 SMT组装系统的集成特性
2.4 组装系统调度优化问题
2.5 本章小结
第3章 印刷电路板贴装机调度优化
3.1 单品种PCB在单台贴片机上的优化问题
3.1.1 PCB贴装系统描述
3.1.2 变量说明
3.1.3 目标函数和约束条件
3.2 吸嘴分配问题
3.2.1 聚类分析简介
3.2.2 聚类分析算法内容
3.2.3 吸嘴分配
3.3 供料器分配问题
3.4 元器件贴装顺序问题
3.4.1 元器件贴装顺序优化的主要算法
3.4.2 组合取贴集合指派算法
3.5 算法集成及实验
3.6 本章小结
第4章 印刷电路板表面贴装生产线调度优化
4.1 遗传算法
4.1.1 遗传算法简介
4.1.2 遗传算法内容
4.1.3 遗传算法的应用情况
4.2 生产线调度优化建模
4.2.1 问题描述
4.2.2 变量说明
4.2.3 目标函数和约束条件
4.2.4 吸嘴切换时间的计算
4.2.5 算法开发
4.3 数值试验
4.4 本章小结
第5章 印刷电路板表面贴装生产线平衡优化
5.1 PCB分组优化
5.1.1 切换策略综述
5.1.2 成组策略简介
5.1.3 成组建模
5.1.4 相对相似系数成组策略分组
5.2 元件供料器KTNS部分切换
5.3 主动禁忌搜索算法排序
5.3.1 禁忌搜索算法概述
5.3.2 主动禁忌搜索算法简介
5.3.3 平均流程时间理论下界值
5.3.4 主动禁忌搜索算法排序步骤
5.4 PCB在单条SMT生产线上的调度优化模型
5.4.1 模型参数及变量说明
5.4.2 模型目标函数和约束条件
5.5 PCB在两条SMT生产线上的平衡优化
5.5.1 两条SMT生产线上的PCB分组算法
5.5.2 生产优化建模
5.6 算法评价与数值试验
5.6.1 算法集成
5.6.2 算法评价
5.6.3 数值试验
5.7 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
附录
攻读学位期间公开发表论文
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]K-means聚类算法分析研究[J]. 郑美容. 信息与电脑(理论版). 2012(07)
[2]0-1背包问题的求解算法设计与分析[J]. 李雯瑞. 软件导刊. 2012(06)
[3]浅议聚类分析方法[J]. 伍育红. 计算机科学. 2012(S1)
[4]不确定性目标的CLARANS聚类算法[J]. 何童. 计算机工程. 2012(11)
[5]多品种小批量生产环境下表面贴装生产线的平衡优化[J]. 刘颖,靳志宏. 大连海事大学学报. 2012(02)
[6]具有切换后效性的印刷电路板组装生产线调度优化[J]. 关志民,靳志宏,李向军,刘颖. 计算机集成制造系统. 2011(12)
[7]一种求解0-1背包问题的改进遗传算法[J]. 吕晓峰,张勇亮,马羚. 计算机工程与应用. 2011(34)
[8]求解TSP的新量子蚁群算法[J]. 李絮,刘争艳,谭拂晓. 计算机工程与应用. 2011(32)
[9]两阶段遗传算法在求解TSP问题中的应用[J]. 张启义,邱国庆,寇学智,陈亮. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2011(01)
[10]基于指派问题的Bay位排箱优化模型与算法[J]. 张维英,林焰,纪卓尚,张光发,孙文志. 大连理工大学学报. 2011(01)
硕士论文
[1]基于改进遗传算法的装配生产线平衡技术研究[D]. 陈星宇.上海交通大学 2011
[2]多品种印刷电路板表面贴装生产线优化[D]. 陈贞.大连海事大学 2009
[3]SMT生产线贴片机负荷均衡优化[D]. 郭姝娟.大连海事大学 2008
[4]基于大型并行系统的PCB贴装生产调度优化[D]. 荆少英.大连海事大学 2008
本文编号：3009728
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：156 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
创新点摘要
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究概况
1.2.1 主要相关算法概述
1.2.2 单品种PCB贴装优化的研究
1.2.3 单品种PCB的生产调度优化的研究
1.2.4 多品种PCB在单条生产线上调度优化的研究
1.2.5 多品种PCB在多条生产线上平衡优化的研究
1.3 本文主要工作和内容组织
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 本文内容组织
第2章 印刷电路板组装系统
2.1 组装系统主要组成设备的功能
2.2 组装系统的一般属性
2.3 组装系统的先进性
2.3.1 SMT组装系统的先进制造属性
2.3.2 SMT组装系统的柔性特征
2.3.3 SMT组装系统的集成特性
2.4 组装系统调度优化问题
2.5 本章小结
第3章 印刷电路板贴装机调度优化
3.1 单品种PCB在单台贴片机上的优化问题
3.1.1 PCB贴装系统描述
3.1.2 变量说明
3.1.3 目标函数和约束条件
3.2 吸嘴分配问题
3.2.1 聚类分析简介
3.2.2 聚类分析算法内容
3.2.3 吸嘴分配
3.3 供料器分配问题
3.4 元器件贴装顺序问题
3.4.1 元器件贴装顺序优化的主要算法
3.4.2 组合取贴集合指派算法
3.5 算法集成及实验
3.6 本章小结
第4章 印刷电路板表面贴装生产线调度优化
4.1 遗传算法
4.1.1 遗传算法简介
4.1.2 遗传算法内容
4.1.3 遗传算法的应用情况
4.2 生产线调度优化建模
4.2.1 问题描述
4.2.2 变量说明
4.2.3 目标函数和约束条件
4.2.4 吸嘴切换时间的计算
4.2.5 算法开发
4.3 数值试验
4.4 本章小结
第5章 印刷电路板表面贴装生产线平衡优化
5.1 PCB分组优化
5.1.1 切换策略综述
5.1.2 成组策略简介
5.1.3 成组建模
5.1.4 相对相似系数成组策略分组
5.2 元件供料器KTNS部分切换
5.3 主动禁忌搜索算法排序
5.3.1 禁忌搜索算法概述
5.3.2 主动禁忌搜索算法简介
5.3.3 平均流程时间理论下界值
5.3.4 主动禁忌搜索算法排序步骤
5.4 PCB在单条SMT生产线上的调度优化模型
5.4.1 模型参数及变量说明
5.4.2 模型目标函数和约束条件
5.5 PCB在两条SMT生产线上的平衡优化
5.5.1 两条SMT生产线上的PCB分组算法
5.5.2 生产优化建模
5.6 算法评价与数值试验
5.6.1 算法集成
5.6.2 算法评价
5.6.3 数值试验
5.7 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
附录
攻读学位期间公开发表论文
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]K-means聚类算法分析研究[J]. 郑美容. 信息与电脑(理论版). 2012(07)
[2]0-1背包问题的求解算法设计与分析[J]. 李雯瑞. 软件导刊. 2012(06)
[3]浅议聚类分析方法[J]. 伍育红. 计算机科学. 2012(S1)
[4]不确定性目标的CLARANS聚类算法[J]. 何童. 计算机工程. 2012(11)
[5]多品种小批量生产环境下表面贴装生产线的平衡优化[J]. 刘颖,靳志宏. 大连海事大学学报. 2012(02)
[6]具有切换后效性的印刷电路板组装生产线调度优化[J]. 关志民,靳志宏,李向军,刘颖. 计算机集成制造系统. 2011(12)
[7]一种求解0-1背包问题的改进遗传算法[J]. 吕晓峰,张勇亮,马羚. 计算机工程与应用. 2011(34)
[8]求解TSP的新量子蚁群算法[J]. 李絮,刘争艳,谭拂晓. 计算机工程与应用. 2011(32)
[9]两阶段遗传算法在求解TSP问题中的应用[J]. 张启义,邱国庆,寇学智,陈亮. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2011(01)
[10]基于指派问题的Bay位排箱优化模型与算法[J]. 张维英,林焰,纪卓尚,张光发,孙文志. 大连理工大学学报. 2011(01)
硕士论文
[1]基于改进遗传算法的装配生产线平衡技术研究[D]. 陈星宇.上海交通大学 2011
[2]多品种印刷电路板表面贴装生产线优化[D]. 陈贞.大连海事大学 2009
[3]SMT生产线贴片机负荷均衡优化[D]. 郭姝娟.大连海事大学 2008
[4]基于大型并行系统的PCB贴装生产调度优化[D]. 荆少英.大连海事大学 2008
本文编号：3009728
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