考虑柔性面积需求的动态设施布局方法研究
发布时间：2022-04-18 20:06
在城市生产环境中,制造业工厂厂房租赁费用日益升高,小型制造企业生产车间合租情况出现;同时,制造企业的生产活动越来越面向顾客,生产设施逐渐轻型化,位置可移动性和占地面积可变性增加。因此,小型制造企业开始考虑通过控制设施柔性占地面积变化以提高布局的紧凑性和车间的利用率,达到降低生产成本的目的。在生产需求可预测程度较高的情况下,适合采用动态设施布局的方法满足该种应用需求。本文以生产成本最低为目标,提出了一种动态设施布局的求解方法,目的是指导小型制造企业在合租车间进行生产时能够实现按需租赁、按需布局,主要研究内容包括:首先,通过分析车间设施加工区域的占地面积划分情况、生产活动中设施间的联结关系和可移动设施的工作状态,得出设施在加工过程中其占地实际面积大小是可柔性变化的。参照MULTIPLE布局方法,引用空间填充曲线表征设施位置、占地面积大小及柔性变化情况。考虑到设施形状的不规则性,将设施形状不严格限制成矩形并设定形状约束系数,设定最大和最小面积变化范围作为重构过程中设施的柔性占地面积需求。然后,建立以总成本（物料运输费用、设施重构费用和车间租赁费用）最小为绩效指标的动态设施布局求解模型。设计启...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１研究技术路线图??１．５本章小结??本章首先阐述了在城市生产环境下车间布局的研究背景，确定了全文研宄目??标并阐述了本文的研究意义
２．２．１刚性固定联结??刚性固定联结是指设施之间通过某种传送设施联结在一起，生产任务以某种??节拍依次通过各个工位，如图２．１所示。??办?办?＾??＿？?工位１?工Ｓ２?工？３?Ｉ位４?Ｉｆｉ５?＾??图２．１设施之间的固定联结??这种联结方式的优点是物流一目了然，产品生命周期较短且不需要搬运设备。??相对于优点，这种联结方式的缺点更加明显，表现为系统容易受到干扰，某个节??点停止会导致整个生产系统的瘫痪；系统协调性的损失较大；某些节点在产品加??工过程中可能得不到充分利用；不能根据加工产品的种类、形式、生产流程等实??现灵活的变化；系统扩展性也较差。??刚性固定联结中设施之间的联结方式相对固定，生产过程中的设施占地面积??和设施运行所需加工面积一般不会发生太大变化，设施占地面积柔性变化可能性??较小，但是因为这种联结方式灵活变化性较差，在实际工厂运用中在逐渐减少。??２．２．２非刚性固定联结??（１）缓冲联结??缓冲联结指根据物料的生产节奏，先将一个局部生产区域的物料进行存储，??然后按照后一个加工区域的加工节奏再提供物料。缓冲联结模型就像一个水池，??是一个输入输出的过程
?了许多装配任务的支流工位和自动化工位，这些支流工位在工作过程中共享主流??传送装置，如图２．３，这样可以保证设备能得到充分的利用＾４９］。这种共享主流??任务的设施联结方式使整个生产系统协调的损失降低，能够根据生产产品的种类、??形式、流程较灵活的变化，能够通过较高的分配余地促进共同思考的积极性，极??大程度的提高了设施利用效率。??－ＪＱＬ＾?????????：！—？??＇?■■■?ｉ??图２．３工作任务重叠式联结??工作任务重叠式联结也属于非固定联结方式，在工作任务重叠式联结中，虽??然设备占地面积一般是固定不可变的，但是设备工作任务是可重叠的，设备加工??能力最大化的运用就使同类加工能力的设备在整个车间中的数量减少，同类设备??数量的减少则使该类设备在车间中占地区域总面积减少，因此，高效的设施工作??任务重叠式联结能间接的减少车间总体占地面积。??（３）工作区域重叠式联结??这种联结方式是指设施之间的员工操作区域、物料放置区域、运输设备行驶??路径区域等相互重叠的一种非刚性固定设施联结方式。非固定面积的共用是该种??联结方式的主要特点，如２．１．２节所述，设施之间的可变区域存在可共享运用的??情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的不等尺寸设施动态布局优化[J]. 彭运芳,范凌志,曾甜,韩亚娟. 工业工程与管理. 2018(04)
[2]基于遗传算法的车间设施布局优化及仿真研究[J]. 廖源泉,刘琼,陈俊明. 机械研究与应用. 2017(04)
[3]基于粒子群算法的多目标可重构设施布局方法[J]. 丁祥海,姚文鹏. 中国机械工程. 2017(07)
[4]基于Wang-Landau算法的动态设施布局方法[J]. 刘景发,王大文. 计算机应用研究. 2018(03)
[5]工业用地供应问题浅析[J]. 王顺祥,许晶. 中国土地. 2016(08)
[6]基于改进模拟植物生长算法的多层可重构设施布局方法[J]. 丁祥海. 中国机械工程. 2016(15)
[7]不确定需求下的设备动态布局方法[J]. 马淑梅,蔡惠森,张一帆,李爱平. 中国机械工程. 2015(11)
[8]美国都市工业的空间分布及其对中国城市发展的启示[J]. 王磊,付建荣. 经济地理. 2014(08)
[9]上海市都市型工业空间组织探讨[J]. 封海波. 上海城市规划. 2014(03)
[10]基于NSGA-II的多目标设备动态布局方法[J]. 黄君政,李爱平,雷明. 中国工程机械学报. 2014(01)
硕士论文
[1]可拆分重构设施布局方法研究[D]. 姚文鹏.杭州电子科技大学 2018
[2]基于混沌遗传算法的车间设备动态布局多目标优化研究[D]. 叶远芹.西安建筑科技大学 2017
[3]基于粒子群算法的SLP在车间设施布局中的应用[D]. 韩宜珂.西安建筑科技大学 2016
[4]基于精益生产的F公司工厂布局改善研究[D]. 徐乃佩.华东理工大学 2015
[5]基于Agent协商的生产调度分批策略[D]. 吾卿斌.北京理工大学 2011
[6]连续型设备动态布局优化及其三维可视化调整[D]. 田增宝.西安电子科技大学 2011
[7]基于遗传模拟退火混合算法的生产设施布局研究[D]. 薛顺.西南交通大学 2011
[8]车间混合作业调度问题计算复杂性及算法收敛效率研究[D]. 郭子庆.宁波大学 2010
[9]基于遗传算法的车间设备布局问题研究[D]. 曹战.大连交通大学 2007
本文编号：3646312
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１研究技术路线图??１．５本章小结??本章首先阐述了在城市生产环境下车间布局的研究背景，确定了全文研宄目??标并阐述了本文的研究意义
２．２．１刚性固定联结??刚性固定联结是指设施之间通过某种传送设施联结在一起，生产任务以某种??节拍依次通过各个工位，如图２．１所示。??办?办?＾??＿？?工位１?工Ｓ２?工？３?Ｉ位４?Ｉｆｉ５?＾??图２．１设施之间的固定联结??这种联结方式的优点是物流一目了然，产品生命周期较短且不需要搬运设备。??相对于优点，这种联结方式的缺点更加明显，表现为系统容易受到干扰，某个节??点停止会导致整个生产系统的瘫痪；系统协调性的损失较大；某些节点在产品加??工过程中可能得不到充分利用；不能根据加工产品的种类、形式、生产流程等实??现灵活的变化；系统扩展性也较差。??刚性固定联结中设施之间的联结方式相对固定，生产过程中的设施占地面积??和设施运行所需加工面积一般不会发生太大变化，设施占地面积柔性变化可能性??较小，但是因为这种联结方式灵活变化性较差，在实际工厂运用中在逐渐减少。??２．２．２非刚性固定联结??（１）缓冲联结??缓冲联结指根据物料的生产节奏，先将一个局部生产区域的物料进行存储，??然后按照后一个加工区域的加工节奏再提供物料。缓冲联结模型就像一个水池，??是一个输入输出的过程
?了许多装配任务的支流工位和自动化工位，这些支流工位在工作过程中共享主流??传送装置，如图２．３，这样可以保证设备能得到充分的利用＾４９］。这种共享主流??任务的设施联结方式使整个生产系统协调的损失降低，能够根据生产产品的种类、??形式、流程较灵活的变化，能够通过较高的分配余地促进共同思考的积极性，极??大程度的提高了设施利用效率。??－ＪＱＬ＾?????????：！—？??＇?■■■?ｉ??图２．３工作任务重叠式联结??工作任务重叠式联结也属于非固定联结方式，在工作任务重叠式联结中，虽??然设备占地面积一般是固定不可变的，但是设备工作任务是可重叠的，设备加工??能力最大化的运用就使同类加工能力的设备在整个车间中的数量减少，同类设备??数量的减少则使该类设备在车间中占地区域总面积减少，因此，高效的设施工作??任务重叠式联结能间接的减少车间总体占地面积。??（３）工作区域重叠式联结??这种联结方式是指设施之间的员工操作区域、物料放置区域、运输设备行驶??路径区域等相互重叠的一种非刚性固定设施联结方式。非固定面积的共用是该种??联结方式的主要特点，如２．１．２节所述，设施之间的可变区域存在可共享运用的??情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的不等尺寸设施动态布局优化[J]. 彭运芳,范凌志,曾甜,韩亚娟. 工业工程与管理. 2018(04)
[2]基于遗传算法的车间设施布局优化及仿真研究[J]. 廖源泉,刘琼,陈俊明. 机械研究与应用. 2017(04)
[3]基于粒子群算法的多目标可重构设施布局方法[J]. 丁祥海,姚文鹏. 中国机械工程. 2017(07)
[4]基于Wang-Landau算法的动态设施布局方法[J]. 刘景发,王大文. 计算机应用研究. 2018(03)
[5]工业用地供应问题浅析[J]. 王顺祥,许晶. 中国土地. 2016(08)
[6]基于改进模拟植物生长算法的多层可重构设施布局方法[J]. 丁祥海. 中国机械工程. 2016(15)
[7]不确定需求下的设备动态布局方法[J]. 马淑梅,蔡惠森,张一帆,李爱平. 中国机械工程. 2015(11)
[8]美国都市工业的空间分布及其对中国城市发展的启示[J]. 王磊,付建荣. 经济地理. 2014(08)
[9]上海市都市型工业空间组织探讨[J]. 封海波. 上海城市规划. 2014(03)
[10]基于NSGA-II的多目标设备动态布局方法[J]. 黄君政,李爱平,雷明. 中国工程机械学报. 2014(01)
硕士论文
[1]可拆分重构设施布局方法研究[D]. 姚文鹏.杭州电子科技大学 2018
[2]基于混沌遗传算法的车间设备动态布局多目标优化研究[D]. 叶远芹.西安建筑科技大学 2017
[3]基于粒子群算法的SLP在车间设施布局中的应用[D]. 韩宜珂.西安建筑科技大学 2016
[4]基于精益生产的F公司工厂布局改善研究[D]. 徐乃佩.华东理工大学 2015
[5]基于Agent协商的生产调度分批策略[D]. 吾卿斌.北京理工大学 2011
[6]连续型设备动态布局优化及其三维可视化调整[D]. 田增宝.西安电子科技大学 2011
[7]基于遗传模拟退火混合算法的生产设施布局研究[D]. 薛顺.西南交通大学 2011
[8]车间混合作业调度问题计算复杂性及算法收敛效率研究[D]. 郭子庆.宁波大学 2010
[9]基于遗传算法的车间设备布局问题研究[D]. 曹战.大连交通大学 2007
本文编号：3646312
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