复杂车间低熵布局建模与稳健优化

发布时间：2021-04-25 16:43

　　随着客户需求多样化和订单动态波动的趋势日益突显,企业需要合理的车间布局以满足生产高柔性,低熵化等要求,同时又要尽量避免车间面积利用率低、在制品或半成品数量过多等问物流浪费。车间低熵化布局建模和稳健优化是一种基于多加工单元群或装配单元群的布局方式,其意义在于能让企业在不增加成本或扩建车间本身面积的前提下,使车间布局具有低碳节能、高抗扰能力的特性。因此,研究复杂车间的低熵化布局和稳健优化具有重要的理论意义和实用价值。论文针对一类复杂车间,提出了以低熵化为目标及约束前提的车间布局模型,将车间布局进行单元化抽象处理,以物理熵作为衡量车间熵值的指标,采用基于专家规则的遗传算法进行求解。最终获得既能满足低熵目标、又能将车间布局的熵值控制在理想范围内的车间布局方案。论文研究的主要内容有:（1）明确了考虑单元间物流关系的一类复杂车间概念,在熵、物理熵和低熵化的理论基础上,提出了低熵化车间布局的机理和实现方法。（2）基于稳健优化的基本原理,提出了车间布局稳健优化的物理熵衡量法,通过典型算例分析,验证了物理熵衡量法的可行性。（3）描述了一类复杂车间的低熵化布局的建模约束,设计了糅合低碳节能目标、抗扰多态性... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景、意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 课题来源
    1.3 课题研究的综述及研究现状
        1.3.1 复杂车间布局问题的概述
        1.3.2 复杂车间布局的国内外研究现状
        1.3.3 复杂车间低熵化布局及稳健优化拟解决方法
    1.4 课题研究主要内容和技术路线
        1.4.1 课题研究的内容
        1.4.2 课题研究的技术路线
第2章 低熵化车间布局机理与实现
    2.1 熵理论
        2.1.1 熵概念基本思想
        2.1.2 物理熵的原理
    2.2 低熵理论
        2.2.1 低熵化模式提出
        2.2.2 低熵化与低碳化的异同
    2.3 低熵化车间布局应用研究
        2.3.1 低熵化生产基本理论
        2.3.2 低熵化在车间布局应用的必要性分析
        2.3.3 低熵化车间布局基本思想
        2.3.4 低熵化车间布局实现基本途径
        2.3.5 典型布局类型与熵值的关系
    2.4 论文拟采用的布局方式
    2.5 本章小结
第3章 车间布局稳健优化机理与实现
    3.1 稳健优化理论
        3.1.1 稳健优化基本原理
        3.1.2 稳健优化存在问题
        3.1.3 稳健优化优点
        3.1.4 稳健优化方法设计
    3.2 车间布局稳健优化实现
        3.2.1 车间布局稳健优化基本思想
        3.2.2 车间布局稳健优化过程
        3.2.3 车间布局的稳健优化方法
        3.2.4 车间布局稳健优化典型算例研究
        3.2.5 论文拟采用的稳健优化方法
    3.3 本章小结
第4章 基于低熵化的复杂车间布局稳健优化建模
    4.1 复杂车间布局描述与约束
        4.1.1 复杂车间布局描述
        4.1.2 复杂车间布局约束
    4.2 低熵化车间布局目标函数设计
        4.2.1 低碳节能目标
        4.2.2 多态性生产目标
        4.2.3 总目标函数
    4.3 车间布局稳健优化设计
        4.3.1 单元稳健性设计
        4.3.2 车间整体稳健性设计
        4.3.3 论文拟采用稳健优化设计
    4.4 专家规则遗传算法求解
        4.4.1 遗传算法专家基本原理
        4.4.2 专家规则遗传算法操作
    4.5 算例验证与分析
    4.6 本章小结
第5章 基于低熵化的复杂车间布局仿真
    5.1 仿真概述
        5.1.1 仿真基本理论
        5.1.2 系统仿真的过程
    5.2 系统仿真平台与模型结构
        5.2.1 系统开发平台
        5.2.2 调度仿真系统模型结构
    5.3 仿真模型数据库设计
        5.3.1 仿真输入数据库
        5.3.2 仿真运行数据库
        5.3.3 仿真结果输出数据库
    5.4 系统仿真界面设计
        5.4.1 输入界面设计
        5.4.2 运行界面设计
        5.4.3 输出界面设计
    5.5 程序设计
    5.6 VB调用MATLBA方法
    5.7 本章小结
第6章 基于低熵化复杂车间布局稳健优化实例研究
    6.1 企业概况
    6.2 车间的基本情况及数据分析
        6.2.1 车间基本情况介绍
        6.2.2 车间数据分析
    6.3 复杂车间低熵化布局及稳健优化建模
    6.4 仿真结果分析
    6.5 本章小结
第7章 结论
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]混流单元生产线作业单元布局及其投产排序[J]. 庞如英,宋纪红.  现代制造工程. 2014(01)
[2]基于差分元胞多目标遗传算法的车间布局优化[J]. 张屹,卢超,张虎,方子帆.  计算机集成制造系统. 2013(04)
[3]基于耗散结构系统熵模型的产业有序发展研究[J]. 王正明,温桂梅,路正南.  中国人口.资源与环境. 2012(12)
[4]基于NSGA Ⅱ的多目标车间设施布局优化方法[J]. 曾强,沈玲,潘启东,吴立云.  计算机工程与应用. 2012(27)
[5]基于SLP和Witness的车间布局设计[J]. 霍颖,刘禹.  现代制造工程. 2012(07)
[6]基于熵的模糊信息测度研究[J]. 丁世飞,朱红,许新征,史忠植.  计算机学报. 2012(04)
[7]SLP在摩托车企业厂房布局设计研究中的应用[J]. 周康渠,张瑞娟,刘纪岸,夏敏.  工业工程. 2011(03)
[8]熵理论及其应用[J]. 苑娟,万焱,褚意新.  中国西部科技. 2011(05)
[9]熵理论中熵及熵权计算式的不足与修正[J]. 张近乐,任杰.  统计与信息论坛. 2011(01)
[10]自适应粒子群算法的制造单元集成布局方法[J]. 郑永前,张锦,王伟有.  工业工程与管理. 2010(06)

博士论文
[1]几类全局优化问题的分支定界方法[D]. 汪春峰.西安电子科技大学 2012
[2]稳健设计建模及优化方法研究[D]. 许焕卫.大连理工大学 2009
[3]稳健可靠性理论及优化方法研究[D]. 李永华.大连理工大学 2006

硕士论文
[1]基于最大熵的自动文摘技术研究[D]. 陈淑栋.昆明理工大学 2013
[2]面向动态需求的鲁棒性车间布局研究[D]. 许金辉.华中科技大学 2013
[3]基于聚类算法的多周期虚拟单元布局研究[D]. 王琴.浙江工业大学 2012
[4]车间设备布置问题的分布估计方法研究[D]. 沈国将.大连理工大学 2012
[5]基于遗传算法的设备布局设计及软件开发[D]. 赵保华.武汉理工大学 2012
[6]车间设备布局建模分析及基于eM-Plant的仿真优化[D]. 黄冬梅.华中科技大学 2012
[7]面向车间设备布局的精英蚁群算法研究[D]. 宋策.大连理工大学 2010
[8]FPGA布局算法的研究与分析[D]. 王改娟.北京交通大学 2010
[9]稳健优化设计方法在机械产品中的应用研究[D]. 林燕虹.五邑大学 2010
[10]基于Pareto最优的悬架参数多目标优化[D]. 饶江.浙江大学 2010



本文编号：3159736