NSGA-Ⅱ在多品种变批量军工制造企业数字化车间设备布局的算法研究
发布时间：2021-05-06 01:33
军工制造企业是国防事业的重要组成部分，不同于普通制造业，军工制造具有独特的生产特点——研产混线，使得军工制造企业必须面临稳定产品与试制产品的不断变化。多品种变批量的生产模式的迫切转变，给具有研产混线特点的军工制造企业带来了更严峻的考验，企业需要提升自身生产能力，提高生产加工的快速响应能力。设备布局是车间生产运行的重要环节，是车间生产运作能否保持柔性好、响应快、消耗少的重要因素。随着制造理论的更新而不断变化，多品种变批量的生产模式要求考虑多个阶段的生产模式，阶段之间根据生产需要进行设备重构。现存大多数研究均为静态或单目标设备布局，难以满足设备布局发展的需要。本文将A企业的某车间设备布局作为研究对象，分析了军工制造业多品种变批量生产模式的特点，建立了引信车间的动态多目标设备布局模型，并应用改进的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）对某车间布局问题进行分析和解决。本文的主要工作包括以下几个方面：首先，总结多目标动态设备布局问题的研究现状与研究思路，分析了军工制造业多品种、变批量生产制造模式的特点，并对车间设备布局问题的概念、原则和特点做了详细说明；第二，针对本文所研究的多目标动态设备布局问题的...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
1.绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的与意义
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 车间设备布局模型研究发展状况
1.3.2 设备布局求解方法发展状况
1.3.3 设备布局仿真技术应用研究
1.4 研究内容与结构
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 论文组织框架
1.4.3 研究技术路线
2 车间设备布局基本理论
2.1 车间设备布局定义
2.2 设备布局目标与基本原则
2.2.1 布局目标
2.2.2 布局约束条件
2.3 车间设备布局基本形式
2.3.1 静态布局与动态布局
2.3.2 布局逻辑
2.4 本章小结
3 军工制造企业多目标车间布局模型构建
3.1 多品种变批量生产车间布局分析
3.2 静态设备布局模型构建
3.3 动态设备布局模型构建
3.3.1 动态设备布局模型假设条件
3.3.2 动态设备布局模型参数设置
3.3.3 动态设备布局问题目标函数
3.3.4 车间设备布局问题的约束函数
3.4 本章小结
4 基于NSGA-Ⅱ的多目标动态设备布局算法设计
4.1 NSGA-Ⅱ算法基本分析
4.1.1 NSGA-Ⅱ算法基础
4.1.2 非支配遗传算法关键因素分析
4.2 多目标动态设备布局算法设计
4.2.1 编码方式的确定
4.2.2 初始种群的产生
4.2.3 遗传算子设计
4.2.4 惩罚函数
4.2.5 迭代终止准则
4.3 多目标动态设备布局求解步骤
4.4 本章小结
5 军工制造企业车间设备布局应用
5.1 应用背景分析
5.1.1 A军工制造企业概况
5.1.2 需求分析
5.2 加工车间物流分析
5.2.1 产品产量分析
5.2.2 设备属性分析
5.2.3 生产物流分析
5.3 改进的NSGA-Ⅱ在该车间布局中的应用
5.3.1 参数设置
5.3.2 Matlab编程及求解
5.3.3 求解结果
5.4 求解结果分析
5.4.1 Quest 简介
5.4.2 Quest可视化仿真与分析
5.4.3 优化前后对比
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 论文结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]基于Delmia/Quest的煤机生产线规划仿真与应用[J]. 张靳,胡霏凌,郭聪,陈丹,王鹏飞. 机械工程与自动化. 2012(02)
[3]基于SLP和SHA的车间设施布局与仿真分析[J]. 冯定忠,吴能,范佳静,蒋美仙. 工业工程与管理. 2012(02)
[4]基于遗传算法的动态连续型设备布局方法[J]. 郭爽,徐克林,孙立锋. 现代制造工程. 2011(11)
[5]基于Quest的车间物流建模和仿真[J]. 李晓峰,王晓枫. 物流科技. 2011(11)
[6]基于eM-Plant的生产物流系统仿真与应用[J]. 杨堃. 工业工程. 2010(05)
[7]基于混合遗传算法的设备布局设计[J]. 张超,常秀娟,冯烨. 组合机床与自动化加工技术. 2010(09)
[8]基于SLP方法的遗传算法在多目标布置设计中的应用[J]. 张泳,赵建民,朱信忠,徐慧英. 计算机时代. 2010(05)
[9]基于DELMIAQUEST制造系统仿真模型的研究[J]. 齐继阳,竺长安. 机械设计与制造. 2010(04)
[10]基于混合遗传算法的制造车间布局设计[J]. 赵川,杨育,曾强. 重庆理工大学学报(自然科学版). 2010(02)
硕士论文
[1]车间布局的综合评价[D]. 贝炳林.上海交通大学 2007
[2]非支配排序遗传算法（NSGA）的研究与应用[D]. 高媛.浙江大学 2006
本文编号：3170976
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
1.绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的与意义
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 车间设备布局模型研究发展状况
1.3.2 设备布局求解方法发展状况
1.3.3 设备布局仿真技术应用研究
1.4 研究内容与结构
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 论文组织框架
1.4.3 研究技术路线
2 车间设备布局基本理论
2.1 车间设备布局定义
2.2 设备布局目标与基本原则
2.2.1 布局目标
2.2.2 布局约束条件
2.3 车间设备布局基本形式
2.3.1 静态布局与动态布局
2.3.2 布局逻辑
2.4 本章小结
3 军工制造企业多目标车间布局模型构建
3.1 多品种变批量生产车间布局分析
3.2 静态设备布局模型构建
3.3 动态设备布局模型构建
3.3.1 动态设备布局模型假设条件
3.3.2 动态设备布局模型参数设置
3.3.3 动态设备布局问题目标函数
3.3.4 车间设备布局问题的约束函数
3.4 本章小结
4 基于NSGA-Ⅱ的多目标动态设备布局算法设计
4.1 NSGA-Ⅱ算法基本分析
4.1.1 NSGA-Ⅱ算法基础
4.1.2 非支配遗传算法关键因素分析
4.2 多目标动态设备布局算法设计
4.2.1 编码方式的确定
4.2.2 初始种群的产生
4.2.3 遗传算子设计
4.2.4 惩罚函数
4.2.5 迭代终止准则
4.3 多目标动态设备布局求解步骤
4.4 本章小结
5 军工制造企业车间设备布局应用
5.1 应用背景分析
5.1.1 A军工制造企业概况
5.1.2 需求分析
5.2 加工车间物流分析
5.2.1 产品产量分析
5.2.2 设备属性分析
5.2.3 生产物流分析
5.3 改进的NSGA-Ⅱ在该车间布局中的应用
5.3.1 参数设置
5.3.2 Matlab编程及求解
5.3.3 求解结果
5.4 求解结果分析
5.4.1 Quest 简介
5.4.2 Quest可视化仿真与分析
5.4.3 优化前后对比
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 论文结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]基于Delmia/Quest的煤机生产线规划仿真与应用[J]. 张靳,胡霏凌,郭聪,陈丹,王鹏飞. 机械工程与自动化. 2012(02)
[3]基于SLP和SHA的车间设施布局与仿真分析[J]. 冯定忠,吴能,范佳静,蒋美仙. 工业工程与管理. 2012(02)
[4]基于遗传算法的动态连续型设备布局方法[J]. 郭爽,徐克林,孙立锋. 现代制造工程. 2011(11)
[5]基于Quest的车间物流建模和仿真[J]. 李晓峰,王晓枫. 物流科技. 2011(11)
[6]基于eM-Plant的生产物流系统仿真与应用[J]. 杨堃. 工业工程. 2010(05)
[7]基于混合遗传算法的设备布局设计[J]. 张超,常秀娟,冯烨. 组合机床与自动化加工技术. 2010(09)
[8]基于SLP方法的遗传算法在多目标布置设计中的应用[J]. 张泳,赵建民,朱信忠,徐慧英. 计算机时代. 2010(05)
[9]基于DELMIAQUEST制造系统仿真模型的研究[J]. 齐继阳,竺长安. 机械设计与制造. 2010(04)
[10]基于混合遗传算法的制造车间布局设计[J]. 赵川,杨育,曾强. 重庆理工大学学报(自然科学版). 2010(02)
硕士论文
[1]车间布局的综合评价[D]. 贝炳林.上海交通大学 2007
[2]非支配排序遗传算法（NSGA）的研究与应用[D]. 高媛.浙江大学 2006
本文编号：3170976
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