基于遗传算法的车间设备布局优化
2021-03-12李琳
李 琳
(上海海事大学 工程训练中心,上海 201306)
0 引言
车间设备布局是否合理直接影响着生产节奏,对生产效率起到长期的影响。有资料统计,在制造型企业中,大约有20%~50%的生产费用是花费在物料运输中的,而合理的设备布局和物料搬运设计可以有效减少这部分费用,大约减少10%~30%的生产成本,提高生产效率;另外在车间生产中,从产品原材料投入到最后的生产完成,在这个生产周期过程中,物料平均只有15%左右的时间是在加工设备上的,而其余的85%左右的时间都在搬运中或在仓库中,但是对生产车间设施进行合理规划之后,能加快物料加工的速度,有效减少产品搬运时间,缩短产品生产周期。所以研究出一种优良的车间设施布局优化方案的方法,对于现代制造型企业有着重要的现实意义和应用价值。
1 车间设备布局模型的建立
假设某车间一共有m台设备,则设备集合S={s1,s2,...,sm}所有设备设置在n行上。
如图1所示,建立车间设备布局模型。
L:车间的长度;
W:车间的宽度;
i:车间设备布局的行列;

图1 设备布局模型
t(i):设备布置在第t行第i个位置;
xt(i):第 t 行第 i 个位置上的设备St(i)的 x 坐标值;
yt(i):第 t 行的第 i 个位置上的设备St(i)的 y 坐标值;
lt(i):设备St(i)的长度;
wt(i):设备St(i)的宽度;
d(t(i),t(i+1)):设备St(i)和它相邻的设备St(i+1)之间在X轴方向上的间距。
h(t(i),(t+1)(j)):设备St(i)和第 t+1 行的第 j 个设备S(t+1))(j)在Y轴方向上的间距;
引入一个变量kit:

其中i=1,2,...,m;t=1,2,...,n。
满足kit=1 的设备组成了第t 行的设备集合,设为第t行的设备总和。
本文车间设备布局车间总物流成本最小为目标函数。……
