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改进SLP和GA在车间布局优化设计中的应用
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作者 孙洪华 孙伟 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期155-158,共4页
为解决SLP算法的局限性,提出改进的SLP算法模型。该模型包括两个部分:首先建立物料搬运成本最小的目标函数,解决了传统SLP算法中物流等级划分的主观性;然后根据模糊判断矩阵求出影响作业单位相互关系的多因素的权重,建立了多因素影响的... 为解决SLP算法的局限性,提出改进的SLP算法模型。该模型包括两个部分:首先建立物料搬运成本最小的目标函数,解决了传统SLP算法中物流等级划分的主观性;然后根据模糊判断矩阵求出影响作业单位相互关系的多因素的权重,建立了多因素影响的作业单位相互关系最大化的目标函数,解决了单因素影响的片面性。最后,应用遗传算法完成改进SLP算法的案例分析,结果表明:改进后SLP算法求解的车间布局可快速实现布局的优化设计,验证了改进SLP算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 车间布局 改进SLP算法 遗传算法
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基于IBWO的车间布局与作业调度集成优化研究
2
作者 李静轩 张天瑞 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第10期149-160,共12页
为了提高柔性车间生产效率和资源利用率,重点研究了车间布局与作业调度集成优化问题。首先,提出以车间碳排放量、总完工时间和搬运费用最小为优化目标的车间布局和作业调度集成优化模型;其次,提出一种改进的多目标白鲸算法(improved bel... 为了提高柔性车间生产效率和资源利用率,重点研究了车间布局与作业调度集成优化问题。首先,提出以车间碳排放量、总完工时间和搬运费用最小为优化目标的车间布局和作业调度集成优化模型;其次,提出一种改进的多目标白鲸算法(improved beluga whale optimization,IBWO)求解该模型,算法引入交叉变异策略,改进Circle混沌映射,融合动态调节Levy飞行与螺旋搜索的方法,并采用黄金正弦策略对种群进行更新;最后,通过试验仿真分析以及不同算法之间的对比,求得Pareto解集。仿真结果表明,提出的集成优化模型具有更好的鲁棒性,并验证了改进多目标白鲸优化算法求解车间布局与调度集成优化问题的有效性。 展开更多
关键词 碳排放 多目标优化 集成优化 白鲸算法 车间布局
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禁忌搜索和NSGA-Ⅱ算法融合求解多车间作业任务协同调度问题
3
作者 付威 纪青然 +4 位作者 陈录城 初佃辉 涂志莹 秦承刚 董李扬 《计算机工程》 北大核心 2025年第11期340-354,共15页
面向多工艺式布局车间,针对不同工艺之间存在共有工序会导致资源浪费的问题,建立以最小化最大完工时间、最小化总加工成本以及最小化总加工能耗为目标的多车间作业任务协同调度多目标优化模型,旨在提高车间资源利用率,实现降本增效。提... 面向多工艺式布局车间,针对不同工艺之间存在共有工序会导致资源浪费的问题,建立以最小化最大完工时间、最小化总加工成本以及最小化总加工能耗为目标的多车间作业任务协同调度多目标优化模型,旨在提高车间资源利用率,实现降本增效。提出一种新的禁忌搜索与快速非支配排序遗传融合算法TSNSGA-Ⅱ,将遗传算法交叉后的染色体采用禁忌搜索变异策略产生新个体,增强搜索空间的探索能力,最后采用层次分析法从工厂角度权衡3个目标以选择最优调度方案。首先在模拟数据集上验证TSNSGA-Ⅱ算法的有效性,然后在不同规模的标准数据集上对比TSNSGA-Ⅱ算法与MOGWO、ENSGA-Ⅱ元启发式算法的性能,并与单独的NSGA-Ⅱ和单独的TS模块进行消融对比。实验结果表明,该算法在以总加工成本为最高优先级时,在Brandimarte标准数据集中90%的mk算例上都获得了最低的总加工成本,与ENSGA-Ⅱ算法相比求解时间更短,与改进前的NSGA-Ⅱ算法相比提高了1.6%;在以最大完工时间为最高优先级的情况下,该算法在80%数据集上获得了最小的最大完工时间,与改进前的NSGA-Ⅱ算法相比提高了2.2%。 展开更多
关键词 工艺式布局车间 作业任务协同 多目标优化 禁忌搜索 NSGA-Ⅱ算法
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基于SLP的H公司总装车间布局优化研究
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作者 路玉麟 王冬梅 +1 位作者 温颖 韩驰 《农业装备与车辆工程》 2025年第7期132-139,共8页
车间布局是生产制造企业规划与设计的重要环节之一。目前很多汽车制造企业仅依赖传统方式对车间进行布局规划,缺乏充分的科学指导和数据化决策支持,影响了汽车制造企业的生产效率和运营成本。以H公司总装车间布局为研究对象,针对总装车... 车间布局是生产制造企业规划与设计的重要环节之一。目前很多汽车制造企业仅依赖传统方式对车间进行布局规划,缺乏充分的科学指导和数据化决策支持,影响了汽车制造企业的生产效率和运营成本。以H公司总装车间布局为研究对象,针对总装车间内各作业工区位置与车辆装配工序不匹配而导致的生产效率过低、运营成本过高等问题,综合运用遗传算法与系统设施布置方法(SLP)对其总装车间进行布局优化。优化结果表明:经遗传算法生成的布局方案较原车间布局实现物流成本降低了47.01%,提高了17.42%的非物流相互关系;同时验证了遗传算法在复杂约束下的全局寻优能力和优化模型的有效性与工程应用价值。 展开更多
关键词 车间设施布局 系统布置设计 遗传算法 布局优化
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齐套约束下二维排样和生产调度仿真优化研究 被引量:1
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作者 郭志喜 袁逸萍 +1 位作者 毛军 巴智勇 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期246-249,共4页
从纺机制造企业的钣金生产车间中抽象出一类具有齐套性约束的二维排样和生产调度优化的双阶段问题。为解决此问题,提出一种行之有效的解决方法。该方法首先基于钣金件工艺特征设计出二维排样的优先规则;然后考虑齐套性约束的情况下,基... 从纺机制造企业的钣金生产车间中抽象出一类具有齐套性约束的二维排样和生产调度优化的双阶段问题。为解决此问题,提出一种行之有效的解决方法。该方法首先基于钣金件工艺特征设计出二维排样的优先规则;然后考虑齐套性约束的情况下,基于剩余矩形算法设计出一种适用该情形下的快速二维排样算法;最后应用遗传算法优化排样出的下料任务。通过该方法,减少钣金件后续焊接阶段的等待时间,缩短钣金件的生产周期,并通过Plant Simulation软件进行实例仿真,验证该方法的有效性。 展开更多
关键词 钣金生产车间 剩余矩形算法 齐套性约束 二维排样 Plant Simulation 遗传算法
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多层柔性作业车间设施布局与物料运输资源配置优化
6
作者 李欢 赖灿林 张惠煜 《现代制造工程》 北大核心 2025年第10期16-25,15,共11页
针对多层柔性作业车间的设施布局和物料运输资源配置优化问题,提出一种以最小化物流费用为目标,并具有系统产出率和生产周期双重约束的非线性随机规划模型,旨在优化多层车间设施布局和物料运输资源的速度配置。由于该问题的约束条件无... 针对多层柔性作业车间的设施布局和物料运输资源配置优化问题,提出一种以最小化物流费用为目标,并具有系统产出率和生产周期双重约束的非线性随机规划模型,旨在优化多层车间设施布局和物料运输资源的速度配置。由于该问题的约束条件无法用决策变量的封闭形式表示,故提出一种基于仿真的启发式混合优化算法进行求解。通过算例实验和不同优化方法的对比,证明了该方法的优越性。此外,通过企业案例进一步验证了该方法在实际应用中的有效性和适用性。 展开更多
关键词 多层车间 设施布局 资源配置 非线性规划 仿真优化
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基于SLP法和Flexsim仿真的机加工车间设施布置优化研究 被引量:26
7
作者 张惠 李成松 +2 位作者 李玉林 李西洋 马信春 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第5期63-68,共6页
针对小微型机械制造企业机加工车间的特点,提出采用系统布置设计(System Layout Design,SLP)法和Flexsim仿真软件相结合的方法,解决小微型机械制造企业机加工车间的设施布置问题。运用SLP法对车间整体布置、物流关系及非物流关系等方面... 针对小微型机械制造企业机加工车间的特点,提出采用系统布置设计(System Layout Design,SLP)法和Flexsim仿真软件相结合的方法,解决小微型机械制造企业机加工车间的设施布置问题。运用SLP法对车间整体布置、物流关系及非物流关系等方面进行分析,得出各作业单位间的相对位置;在Flexsim仿真软件中对车间原始布置进行建模仿真,综合分析仿真数据,发现不合理的现象并提出改善策略,再结合SLP法得出的各作业单位的相对位置,确定设施布置的优化方案。实例分析表明:SLP法和Flexsim仿真软件相结合的方法可以减少车间内物流路线交叉迂回,缩短物料的搬运距离,提高设备的利用率。 展开更多
关键词 机加工车间 设施布置 SLP法 Flexsim仿真
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基于遗传算法的车间设备布局优化设计 被引量:12
8
作者 许立 李经民 王秀伦 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2004年第12期45-46,48,共3页
文章针对某厂曲轴生产车间设备布局问题采用遗传算法进行优化设计。首次提出了搬运矩概念 ,很好的解决了生产多种工件的车间设备布局优化问题。
关键词 设备布局 优化设计 工件 曲轴 搬运 优化问题 车间 遗传算法 文章
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基于动态差分元胞多目标遗传算法的混合作业车间布局改善与优化 被引量:16
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作者 王亚良 钱其晶 +1 位作者 曹海涛 金寿松 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第14期1751-1757,共7页
针对一类离散作业、流水作业和特殊作业等多种作业单元共存的混合制造模式,提出了作业车间布局改善问题。以物料搬运费用最小、单元移动费用最小、作业单元包络矩形面积最小及非物流关系最大为目标,明确布局约束条件,构建车间布局多目... 针对一类离散作业、流水作业和特殊作业等多种作业单元共存的混合制造模式,提出了作业车间布局改善问题。以物料搬运费用最小、单元移动费用最小、作业单元包络矩形面积最小及非物流关系最大为目标,明确布局约束条件,构建车间布局多目标优化模型。在差分元胞多目标遗传算法的基础上,设计并引入动态变异策略以改善算法的全局搜索能力,提出用于解决布局模型的动态差分元胞多目标遗传算法,通过实例计算与结果分析验证了模型及算法的有效性。 展开更多
关键词 混合作业单元 车间布局 多目标优化 差分元胞 动态变异
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基于改进遗传算法的车间布局重构 被引量:7
10
作者 唐秋华 陈立 王雪兰 《武汉科技大学学报》 CAS 2011年第3期161-166,共6页
以车间设备的多行布局为研究对象,建立以设备序列和间距为决策变量、以最小化车间物流总费用为目标的车间布局重构数学模型。采用遗传算法进行求解,对染色体编码和遗传算子进行了改进。结合某凸轮轴加工车间实例,剖析该车间现有布局存... 以车间设备的多行布局为研究对象,建立以设备序列和间距为决策变量、以最小化车间物流总费用为目标的车间布局重构数学模型。采用遗传算法进行求解,对染色体编码和遗传算子进行了改进。结合某凸轮轴加工车间实例,剖析该车间现有布局存在的问题以及重构的必要性,比较布局重构前后的物流费用,验证了车间布局重构数学模型和改进遗传算法的有效性。 展开更多
关键词 车间布局 重构 遗传算法 物流费用
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基于NSGA Ⅱ的多目标车间设施布局优化方法 被引量:8
11
作者 曾强 沈玲 +1 位作者 潘启东 吴立云 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第27期223-228,共6页
针对多品种批量生产系统,提出了一种基于NSGAII的多目标车间设施布局优化方法。以物料搬运量(或搬运成本)、非物流关系强度、设施所需总面积为优化目标建立了一类多目标优化模型;针对模型设计了一种改进的非支配排序多目标遗传算法;通... 针对多品种批量生产系统,提出了一种基于NSGAII的多目标车间设施布局优化方法。以物料搬运量(或搬运成本)、非物流关系强度、设施所需总面积为优化目标建立了一类多目标优化模型;针对模型设计了一种改进的非支配排序多目标遗传算法;通过案例分析验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 车间设施布局 多目标优化 NSGAII
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基于VR技术的虚拟车间可视化系统研究 被引量:5
12
作者 陈波 孙文磊 +1 位作者 崔权维 洪荣荣 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第9期27-29,115,共4页
为了研究虚拟车间可视化问题,通过UG、3dsmax等三维图形软件创建一系列的机床、桌椅等3D模型,基于OpenGL技术对Nvision平台(虚拟软件平台的一种,即VirtualReality平台,简称VR)系统进行二次开发,实现了虚拟车间的快速高效可视化。解决了... 为了研究虚拟车间可视化问题,通过UG、3dsmax等三维图形软件创建一系列的机床、桌椅等3D模型,基于OpenGL技术对Nvision平台(虚拟软件平台的一种,即VirtualReality平台,简称VR)系统进行二次开发,实现了虚拟车间的快速高效可视化。解决了虚拟系统显示动画速度慢、效果差的问题,实现了利用计算机及液晶显示器(LCD)外设投影等装置生成较为真实的3D模拟动态仿真环境。 展开更多
关键词 虚拟现实技术 虚拟车间 车间布局 可视化系统
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车间布局人因优化模型与应用研究 被引量:4
13
作者 曾旭 杨铭 +2 位作者 陆刚 陈振伟 戚星 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第7期158-160,共3页
为改善车间布局以减轻作业负荷,分析作业负荷对车间布局影响,提出了车间作业负荷函数,界定了车间作业负荷函数的参数选取分为由搬运工件的搬运复杂度决定的脑力负荷和由作业时的各项生理指标决定的体力负荷,并确定模型的关键参数:搬运... 为改善车间布局以减轻作业负荷,分析作业负荷对车间布局影响,提出了车间作业负荷函数,界定了车间作业负荷函数的参数选取分为由搬运工件的搬运复杂度决定的脑力负荷和由作业时的各项生理指标决定的体力负荷,并确定模型的关键参数:搬运复杂度、工作和空闲时心率比值、相对能量代谢率等;应用粒子群算法,建立了车间布局人因优化模型,确定了粒子群算法下优化模型的框架、约束条件。编制了Matlab仿真程序并结合电动车架车间布局优化问题进行了仿真分析。得出综合目标条件下的最优车间布置,搬运工人作业效率提高了21.55%,累积疲劳指数降低20.96。 展开更多
关键词 车间布局 作业负荷 粒子群
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基于数字化工厂的车间布局规划研究 被引量:6
14
作者 曹文钢 侯永康 +1 位作者 何其昌 陈帝江 《机床与液压》 北大核心 2012年第5期40-42,共3页
为克服传统的车间布局规划方法的不足,提出一种新的基于数字化工厂理论的布局规划方法。重点介绍该布局规划方法的流程和关键技术。该布局规划方法采用可视化仿真建模技术,开发的仿真平台具备良好的交互功能,为布局方案的评估和优化提... 为克服传统的车间布局规划方法的不足,提出一种新的基于数字化工厂理论的布局规划方法。重点介绍该布局规划方法的流程和关键技术。该布局规划方法采用可视化仿真建模技术,开发的仿真平台具备良好的交互功能,为布局方案的评估和优化提供便利。通过某制造工厂的实际案例,介绍该布局规划方法的实施过程和效果。 展开更多
关键词 数字化工厂 车间布局规划 可视化仿真建模技术 仿真平台
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齿轮车间物流分析与设备布置 被引量:11
15
作者 张新敏 韩天渊 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第4期124-125,共2页
在对齿轮加工车间主要产品的物流进行分析的基础上运用SLP法(系统布置设计法)对某齿轮加工车间的设备平面布置进行了设计,并以物流量最小为目标,应用设施优化分析原理对SLP法给出的平面布置方案进行了优化,得出了令人满意的结果。
关键词 物流 系统布置设计 车间平面布置
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考虑布局熵的多态性车间布局稳健优化模型与算法 被引量:3
16
作者 陈勇 程子文 +3 位作者 姜枞聪 王亚良 王成 郦仕云 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期1837-1848,共12页
为满足大规模定制和产业集群下多品种、小批量的市场需求和订单动态波动的客户需求以及车间低成本、高稳健性的布局要求,设计了以单位面积布置成本、单位产品物流成本和布局熵为优化指标的多目标布局优化模型。提出了基于Pareto优化的... 为满足大规模定制和产业集群下多品种、小批量的市场需求和订单动态波动的客户需求以及车间低成本、高稳健性的布局要求,设计了以单位面积布置成本、单位产品物流成本和布局熵为优化指标的多目标布局优化模型。提出了基于Pareto优化的聚类并行多目标遗传算法,引入模糊C-均值聚类算法以提高Pareto解集分布的多样性与均匀性,设计了多元胞差分进化重插入操作与基于“精英策略”的移民操作,增强了算法全局与局部搜索能力,有效避免了早熟现象。通过典型算例对比,验证了模型和算法的有效性;同时在企业布局实例应用中,获得了既能满足低成本又能将布局熵值控制在理想范围内的车间布局方案,表明模型具有良好的实用性。 展开更多
关键词 多态性作业车间 布局熵 低熵稳健优化 PARETO解 模糊均值聚类
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改进系统布置设计法在车间布局设计中的应用 被引量:8
17
作者 张广泰 郭俏君 +2 位作者 张梅 张梦 王健 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第13期5276-5283,共8页
现代车间布局设计时,往往应用基于遗传算法(genetic algorithm,GA)选择最优布局的系统布置设计(systematic layout planning,SLP)方法。为减少GA中轮盘赌模型随机性的影响,融合熵权-逼近理想解排序法(entropy weight-technique for orde... 现代车间布局设计时,往往应用基于遗传算法(genetic algorithm,GA)选择最优布局的系统布置设计(systematic layout planning,SLP)方法。为减少GA中轮盘赌模型随机性的影响,融合熵权-逼近理想解排序法(entropy weight-technique for order preference by similarity to an ideal solution,ET)组合评价模型对GA的选择算子进行重新计算,形成ET-GA模式实现SLP方法的改进。最后,利用改进SLP方法对某车间进行布局设计,结合ET-GA模型的改进SLP方法与原方案、基于GA的SLP方法相比,物料搬运成本分别节约了12.50%、5.88%,非物流关系分别提高了3.72%、2.50%,物料搬运时间分别降低了21.02%、14.75%。 展开更多
关键词 系统布局设计 组合评价模型 遗传算法 轮盘赌模型 车间布局
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改进SLP和遗传算法结合的车间设备布局优化 被引量:29
18
作者 邓兵 林光春 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第8期148-151,156,共5页
针对加工多种类产品,且具有固定入口和出口的生产车间,运用改进的SLP和遗传算法相结合的方法进行车间设备布局的优化,从而减少人员、物料的移动成本,提高车间利用率和企业的核心竞争力。首先,在对生产车间的物流进行详细分析的基础上,... 针对加工多种类产品,且具有固定入口和出口的生产车间,运用改进的SLP和遗传算法相结合的方法进行车间设备布局的优化,从而减少人员、物料的移动成本,提高车间利用率和企业的核心竞争力。首先,在对生产车间的物流进行详细分析的基础上,利用改进的SLP理论确定生产车间设备布局的初步方案。然后,把SLP形成的初步方案作为遗传算法的初始种群的部分染色体,利用改进的遗传算法实现对案例车间设备布局的优化。运用改进的SLP和遗传算法相结合的方法进行车间设备布局的优化,弥补了SLP过于依赖经验、约束过多的缺点,同时,提高了遗传算法的选优能力,减少了随机性所引起的误差,在选出最好个体的同时保证了种群的多样性,使最终的布局方案更具实用价值。 展开更多
关键词 车间设备布局 系统布置设计 遗传算法 优化
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混流生产线平衡设计 被引量:7
19
作者 王进 樊树海 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2010年第8期12-14,22,共4页
以均衡混流生产线上每个工作地总生产时间为研究目标,对混流生产线平衡问题进行研究。设计了矩阵运算方法判断混流生产线上各工序的关系,并判断工序冲突的存在。提出处理工序冲突的方法。定义了混流生产线的工序时间、节拍以及工作地时... 以均衡混流生产线上每个工作地总生产时间为研究目标,对混流生产线平衡问题进行研究。设计了矩阵运算方法判断混流生产线上各工序的关系,并判断工序冲突的存在。提出处理工序冲突的方法。定义了混流生产线的工序时间、节拍以及工作地时间。结合生产线平衡一般步骤,提出混流生产线平衡的一般步骤。 展开更多
关键词 混流生产 设施布局 顺序矩阵
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混流生产车间布局研究 被引量:6
20
作者 王进 樊树海 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第8期252-253,共2页
总结了车间布局的一般原则。提出了矩阵运算方法判断混流生产线上各工序的关系,并判断工序冲突的存在。提出了处理工序冲突的方法。定义了混流生产线的工序时间,节拍以及工作地时间结合流水线平衡方法,得出了使混流生产线平衡的方法。... 总结了车间布局的一般原则。提出了矩阵运算方法判断混流生产线上各工序的关系,并判断工序冲突的存在。提出了处理工序冲突的方法。定义了混流生产线的工序时间,节拍以及工作地时间结合流水线平衡方法,得出了使混流生产线平衡的方法。根据混流生产的特殊性,提出了混流生产车间布局的方法。 展开更多
关键词 混流生产车间 生产线平衡 设施布局
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