页 思路较好 着重介绍蚁群算法 打孔机生产效能的提高

《页 思路较好 着重介绍蚁群算法 打孔机生产效能的提高》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、24页思路较好着重介绍蚁群算法打孔机生产效能的提高2012年“深圳杯”全国大学生数学建模夏令营承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，

2、我们将受到严肃处理。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：D我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：天津农学院参赛队员(打印并签名)：1.王柔玉指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2012年“深圳杯”全国大学生数学建模夏令营编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：打孔机生产效能的提高摘要过孔是印刷线路板（也称为印刷电

3、路板）的重要组成部分之一，过孔的加工费用通常占制板费用的30%到40%，打孔机主要用于在制造印刷线路板流程中的打孔作业。因此提高打孔机的生产效能是降低印刷线路板成本的最主要途径。本文通过实现刀具转换最优顺序的前提下，运用蚁群算法找到最优线路，及最短距离。使行进成本和刀具转换成本均达到最低，以此减少打孔机总打孔成本。问题一：单钻头进行作业时，首先根据钻头上各个刀具的分布，结合各孔型对刀具的具体要求，经过分析找到了刀具转换次数最少并能完成各孔型对刀具加工次序特殊要求的换刀顺序：d-c-b-a-h-g-f-e-c。然后运用蚁群算法，在整

4、个区域内分别计算出十种孔型的最优路线和最短路径，再分别计算行进时间，及作业成本。然后与刀具转换时间和成本及两孔型之间钻头移动时间和成本进行汇总分析，所得最后数值则为所求。其具体对过孔加工顺序按蚁群算法得出的加工顺序进行。问题二：双钻头作业时，由于两个钻头独立工作，两个钻头可以同时进行打孔，也可以一个钻头打孔，另一个钻头行进或转换刀具。但为了避免钻头间的触碰和干扰，在过孔加工的任何时刻必须保持两钻头间距不小于3cm，为保证这一要求本文将整个电路板按过孔分布的密集程度划分为四个区域，首先让两个钻头在一、四两个对角线区域内单独工作，加工

5、完毕后在分别转向三、二两个区域。换刀方案保持不变，仍然利用蚁群算法找出各个区域内的最优路径和最短路线，再分别计算出行进时间，行进成本。最后将四个区域的总时间、总成本进行汇总得出结果即为问题二的结果。其具体对过孔加工顺序一就按蚁群算法对各区域所得出的加工顺序进行。将问题一的结果与问题二的行进成本、换刀成本、行进时间、换刀总时间进行比较分析，计算出生产效能不同。同时结合问题一、问题二的结果分析打孔机的两钻头合作间距对作业路线和生产效能产生的影响。最后根据遗传算法对整个计算进行检验、分析及总结。关键字：最优刀具转换蚁群算法遗传算法生产效

6、能提高1.1问题背景一、问题的提出及研究意义过孔是印刷线路板（也称为印刷电路板）的重要组成部分之一，过孔的加工费用通常占制板费用的30%到40%，打孔机主要用于在制造印刷线路板流程中的打孔作业。一般打孔机上有8种刀具，a，b，c，d，e，f，g，h，依次排列呈圆环状，如图1所示：abhcgdf图1：某种钻头上8种刀具的分布情况而且8种刀具的顺序固定，不能调换。在加工作业时，一种刀具使用完毕后，可以转换使用另一种刀具。相邻两刀具的转换时间是18s，例如，由刀具a转换到刀具b所用的时间是18s，其他情况以此类推。作业时，可以采用顺时针

7、旋转的方式转换刀具，例如，从刀具a转换到刀具b；也可以采用逆时针的方式转换刀具，例如，从刀具a转换到刀具h。将任一刀具转换至其它刀具处，所需时间是相应转换时间的累加，例如，从刀具a转换到刀具c，所需的时间是36s（采用顺时针方式）。为了简化问题，假定钻头的行进速度是相同的，为180mm/s，行进成本为0.06元/mm，刀具转换的时间成本为7元/min。刀具在行进过程中可以同时进行刀具转换，但相应费用不减。而孔的类型对刀具具有一定的要求，不同的刀具加工不同的孔型，有的孔型只需一种刀具来完成，有的孔型需要多种刀具及规定的加工次序来完成

8、，如孔型C需要刀具a和刀具c，且加工次序为a，c。表1列出了10种孔型所需加工刀具及加工次序（标*者表示该孔型对刀具加工次序没有限制）。上的过孔不要求加工完毕一个孔，再加工另一个孔，即对于须用两种或两种以上刀具加工的过孔，只要保证所需刀具加工次序正