唐秋华,陈 立,王雪兰

(武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉,430081)

优良的车间布局不仅可以提高生产效率,减少不必要的物流运输,还可以使工作人员在更加安全、健康和舒适的环境中工作。车间布局重构是在现有车间布局基础上,通过局部结构调整,重新理顺车间的工件流、材料流和人流等,特别是优化设备之间的物流运输关系,重新确定其排列顺序和位置,使物流运输逻辑与制造流程一致,从而最大限度地减少运输环节、降低物流运输成本和缩短制造周期[1]。

在车间布局重构时,一般会考虑制造工艺流程、设备类型和数量、可用工作空间、设备几何尺寸以及设备之间的运输频率等影响因素。由于车间布局是多约束多目标的全局优化问题,很难用单一的数值优化模型来描述,导致看似简单的布局设计也往往是NP难问题[2]。

传统的车间布局都是依靠人工设计。根据人工推理的各车间之间、同一车间内各工段之间、同一工段各设备之间的逻辑关联,对车间布局进行模糊规划。受主观经验、自身知识及能力所限,采用该方法很难得到较优解,最多能找到可行解。目前常用的布局方法为系统布局设计(systematic layout planning,SLP)方法,即根据车间内各作业单位间的活动关系密切程度进行布局,借助于图解,将生产单位之间的联系程度定量化,计算出评分值,为平面布局提供依据[3-4]。由于该方法主要是根据两作业单位间的物流当量来指定布局方案,结果虽优于手工布局,但还需要进一步评判。……