基于仿真的生产线传送带缓存容量分配多目标优化
发布时间：2021-04-09 01:02
生产线缓存区容量分配问题（BAP）[1]是生产系统优化中的重要问题。BAP问题的研究一般以生产线缓冲区总量一定或生产线产量一定,求解最大化产量或最小化缓存区总容量目标下的最优缓存,属于一定条件下的单目标问题。生产线传送带缓存区容量分配问题（CAP）[1]将缓存区具象化至传送带上,考虑传送带缓存容量变化范围,以产量最大化为主要目标优化传送带缓存总容量。线性搜索分析法尚未用于求解CAP问题,而且以产量最大化、缓存区总容量最小化、平均滞留时间最小化为目标的多目标传送带缓存优化研究很少。随着建模仿真技术的不断发展与完善,为研究解决多目标生产线传送带缓存容量分配问题提供重要技术手段。首先,对生产线缓存区分配问题（BAP）与生产线传送带缓存分配问题（CAP）进行阐述与对比,提出多目标生产线传送带缓存分配问题（MCAP）,并对生产线传送带进行缓存分析;其次,提出并设计基于MCAP问题的目标模型与优化算法,考虑传送带缓存容量变化范围、传送带有效缓存面积、传送带与设备、车间间距等约束;接着,确定ASD普通拉伸生产线为研究对象,利用相关建模软件对ASD生产线建模与耦合,对生产线仿真模型进行校验;最后,选取...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２?＾存面积??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２．?Ｉｎｖａｌｉｄ?ｂｕｆｆｅｒ?ａｒｅ？??
?基于仿真的生产线传送带缓存容量分配多目标优化???２２生产线传送带缓存分析??２．２．１生产线传送带缓存面积分析??对生产线进行缓存分析，主要分析生产线中传送带缓存容量，传送带缓存容??量由传送带面积决定，传送带面积包含有效面积与无效面和，进行缓存分析需考??虑有效缓存面积与无效缓存面和如何定义。有效缓存面积是指工件占据传送带??带面的实际面积，无效缓存面积是指工件占据传送带带面之外的不能用来缓存的??面和。现有的对传送带缓存容量的研究中，计算传送带缓存容量仅用传送带总面??和除以工件面和并取整，忽视了传送带工件之间间隙以及传送带边界无效缓存区??域。在确定了传送带有效缓存面和之后，即可确定传送带缓存区实际有效容量，??如图２－１所示，有效缓存面积为图中斜线阴影处；无效缓存面和如图２－２所示，??为金属炊具边界之外的斜线影音处。??＿補纖??ｉ?ｆｔ?ｆＢ??图２－１有效缓存面积??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１．?Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ?ｂｕｆｆｅｒ?ａｒｅａ??．ｔ＇?ＩｔＳ?１?Ｔ．ｕ．ｄ？??ａ?ｔ?ｓ＇??图２－２?＾存面积??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２．?Ｉｎｖａｌｉｄ?ｂｕｆｆｅｒ?ａｒｅ？??２．２．２生产线传送带缓存布局形式分析??传送带总缓存容量还受传送带布局形式影响，不同布局形式的传送带其传送??带总面和不一样，传送带缓存容量也不同。不同的传送带布局形式如下图２－３所??不。??１１??
?浙江工业大学破士学位论文???１?／Ｉ??传送带??起点??雖带??故占??一、４?ｍ??Ｘ??图２－３工位间传送带不同布局形式??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３．?Ｄｉｆｆｅｉｅｕｔ?ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｃｏｕｖｅｊｏｒ?ｂｅｌｔｔａｅｍ?ｅｅＤ?ｓｔａｒｉｏｎｓ??２．２．３生产线传送带与设备不同组合缓存分析??生产线传送带与设备相互衔接，相邻两台设备可能相同可能不同，且传送带??可能同时服务两台设备或一条传送带服务一台设备。根据以上两个条件两两组??合，传送带与设备存在四种主要组合［％，对四种不同的组合进行传送带缓存分析，??研究不同组合下传送带缓存的共性与不同点。??（１）当一条传送带服务两台相同设备，设备节拍一致。工件无需排队等待，??当第一台设备处于工作状态，工件可以直接进入第二台设备进行加工。该组合下??传送带缓存分析示意图如图２４所示。??前没蚕?．Ｓ设备???？??秘芾??囹２－４?服务两台相同设备??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４．?Ｏｎｅ?ｃｏｕｖｅｊｗ?ｓｅｒｖｅｓ?ｍｏ?ｉｄｅｎｔｉｃａｌ?ｄｅｖｉｃｅｓ??图中箭头表示工件传送方向，当工件到达间隔时间小于设备节拍时，前设备??处于满负荷状态，后续工件可以进入后设备，总的传送带需减少或维持缓存以防??止物料堵塞；当工件到达间隔时间大于设备节拍时，前设备足够满足工件加工需??要，后设备等待、空闲严童，总的传送带需増加缓存以防止生产停滯；??（２）当一条传送带服务两台不同设备，前后设备节拍不一致，工件需要排??１２??
本文编号：3126606
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２?＾存面积??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２．?Ｉｎｖａｌｉｄ?ｂｕｆｆｅｒ?ａｒｅ？??
?基于仿真的生产线传送带缓存容量分配多目标优化???２２生产线传送带缓存分析??２．２．１生产线传送带缓存面积分析??对生产线进行缓存分析，主要分析生产线中传送带缓存容量，传送带缓存容??量由传送带面积决定，传送带面积包含有效面积与无效面和，进行缓存分析需考??虑有效缓存面积与无效缓存面和如何定义。有效缓存面积是指工件占据传送带??带面的实际面积，无效缓存面积是指工件占据传送带带面之外的不能用来缓存的??面和。现有的对传送带缓存容量的研究中，计算传送带缓存容量仅用传送带总面??和除以工件面和并取整，忽视了传送带工件之间间隙以及传送带边界无效缓存区??域。在确定了传送带有效缓存面和之后，即可确定传送带缓存区实际有效容量，??如图２－１所示，有效缓存面积为图中斜线阴影处；无效缓存面和如图２－２所示，??为金属炊具边界之外的斜线影音处。??＿補纖??ｉ?ｆｔ?ｆＢ??图２－１有效缓存面积??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１．?Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ?ｂｕｆｆｅｒ?ａｒｅａ??．ｔ＇?ＩｔＳ?１?Ｔ．ｕ．ｄ？??ａ?ｔ?ｓ＇??图２－２?＾存面积??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２．?Ｉｎｖａｌｉｄ?ｂｕｆｆｅｒ?ａｒｅ？??２．２．２生产线传送带缓存布局形式分析??传送带总缓存容量还受传送带布局形式影响，不同布局形式的传送带其传送??带总面和不一样，传送带缓存容量也不同。不同的传送带布局形式如下图２－３所??不。??１１??
?浙江工业大学破士学位论文???１?／Ｉ??传送带??起点??雖带??故占??一、４?ｍ??Ｘ??图２－３工位间传送带不同布局形式??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３．?Ｄｉｆｆｅｉｅｕｔ?ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｃｏｕｖｅｊｏｒ?ｂｅｌｔｔａｅｍ?ｅｅＤ?ｓｔａｒｉｏｎｓ??２．２．３生产线传送带与设备不同组合缓存分析??生产线传送带与设备相互衔接，相邻两台设备可能相同可能不同，且传送带??可能同时服务两台设备或一条传送带服务一台设备。根据以上两个条件两两组??合，传送带与设备存在四种主要组合［％，对四种不同的组合进行传送带缓存分析，??研究不同组合下传送带缓存的共性与不同点。??（１）当一条传送带服务两台相同设备，设备节拍一致。工件无需排队等待，??当第一台设备处于工作状态，工件可以直接进入第二台设备进行加工。该组合下??传送带缓存分析示意图如图２４所示。??前没蚕?．Ｓ设备???？??秘芾??囹２－４?服务两台相同设备??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４．?Ｏｎｅ?ｃｏｕｖｅｊｗ?ｓｅｒｖｅｓ?ｍｏ?ｉｄｅｎｔｉｃａｌ?ｄｅｖｉｃｅｓ??图中箭头表示工件传送方向，当工件到达间隔时间小于设备节拍时，前设备??处于满负荷状态，后续工件可以进入后设备，总的传送带需减少或维持缓存以防??止物料堵塞；当工件到达间隔时间大于设备节拍时，前设备足够满足工件加工需??要，后设备等待、空闲严童，总的传送带需増加缓存以防止生产停滯；??（２）当一条传送带服务两台不同设备，前后设备节拍不一致，工件需要排??１２??
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