基于分形理论的车间布局研究

发布时间：2020-03-31 14:38

【摘要】：随着市场竞争的激烈、客户需求的多样化,企业自身要能够快速响应这些变化,否则必然会在市场竞争中被淘汰。改变这一情况的途径有很多,车间作为企业生产的基本单元,其好坏是衡量生产物流系统优劣的先决条件。好的车间布局形式,不仅能够为企业的生产节约成本,同时可以根据外界市场的变化、客户需求的变更进行快速的重构。在外部需求变化的时候,传统的布局方式很难快速的做出调整,跟不上市场变化的步伐。因此,建立一个敏捷的、高柔性的、可重构的车间布局,是企业在外界环境变化和内部结构调整时的立足之本。文章首先分析了车间布局的发展趋势以及在现代制造业中的地位,并指出车间布局与制造业发展理念的冲突;介绍了分形理论技术及其内涵、本质,引出把分形理论应用到车间布局中的意义;将分形理论运用于车间布局,并提出了E型车间布局的概念。通过二级或者多级分形,构造一个可重构的E型车间布局形式,首先从最底层的设备单元建立布局模型,局部进行优化,然后在优化好的基础之上,在对第二级以及更高级进行同模型的求解,直到车间布局全部形成;并利用虚拟仿真软件对分形布局进行三维仿真,观察已构建模型的动态运行情况,分析运行结果,并及时的做出调整。分形布局为企业车间布局提供了一种新的理念和研究方向。
【图文】：

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布局设计所要考虑的因素(如图1一1)有以下几个方面:1.设备或设备族的多少及其距离;2.各个设备族之间的物流量;3.物料的形状、体积、重量、流动频率等;4.物料运输设备的运输方式及运输能力;5.场地的大小及形状;6.人员的多少以及流动量;图1一1影响车间布局的因素本课题就要围绕这些影响车间布局的因素，来考虑如何能够合理的安排各个因素，使其能够达到最终降低成本的目的。因此，可以把布局问题看成一个是具有多约束的最优目标求解问题。对于该类型的问题，，有很多方法如线性规划、启发式算法、脑模型算法、遗传算法、蚁群算法等进行建模求解【川一〔’5]，各种方法，都有其自身的优缺点，但最为重要的一点是，它们大多不能满足快速的需求变化所要求的重新组织原来布局，不能实现布局的可重构，一旦固定下来，很难进行如意的调整。车间布局设计的内容

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原则的设定，也需要科学的理论依据做支撑，并能够通过实践的检验，否则，这些原则是不能够作为布局设计的前提的。一般的布局设计，都需要遵循如下的原则，如图1一2:可行性原则:所谓可行，就是能够以一定的技术条件，保证所规划的车间布局在后续阶段能够进行实施，即能够以现有的设备、技术、人力、物力、财力等条件在企业建设过程中实现出来，这是车间布局所要考虑的首要原则。一个完美的方案如果不能够实现，即便规划的多完备都是无用的。这里的可行还是有条件的可行，即一定要在企业能够允许的范围之内，超出了其能力范围，虽然现实条件可以实现，但对于一个企业而言，也是难以承受的。成本原则:企业的建设需要资金来维持，车间布局也不例外。成本原则要求车间布局方案的规划和实施在满足最终目标的前提之下
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH181

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