基于改进粒子群算法的制造单元构建方法研究.pdf

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1、设计与研究Des啪andR嗍咄基于改进粒子群算法的制造单元构建方法研究4徐立云荣巨郭昆吾李爱平(同济大学现代制造技术研究所，上海201804)摘要：针对制造单元构建问题的特征，构建了以最小化单元内部及单元之间物流费用为优化目标，综合考虑设备单元分组和单元内设备具体排序的制造单元模型。同时，针对模型求解的复杂性。设计了改进粒子群算法，通过两种编码方式实现单元分割点和位置的有序统一。并对交叉算子进行非线性设计。使交叉概率随种群中个体适应度值的变化而自适应修正，防止了算法的局部最优。最后通过实际案例，验证了模型和算法的有效性。关键词：制造单元；单元

2、分组；物流控制；粒子群算法中图分类号：THl63：THl81文献标识码：AResearchOnce¨fOrmationmethOdbasedOnimproVedparticIeSwarmop“mIza“OnXULiyun，RONGJu，GU0Kunwu，LIAiping(InstituteofAdvancedManufacturingTechnology，Tbn舀iUniVersity，Shanghai201804，CHN)mathematicalmodelwastoAbstract：Consideringthecomplexityforco

3、nstlllctingmanufacturingceU，aproposedminimizethelogisticcostsbetweeninter-ceUandintraceU，whichtakingcellgroupingandequipmentsequenceinmanufacturiJ】gcell，andanimprovedpaniclesw栅algorithmwasdesignedtosolVet11emodel．ThealgorithmadoptedtwowaysofcodingtoachieVecodingsplitpointpo

4、sitionandorderlyunit，andnonlinearpmcessingwasmadeforthecmssoveroperatorssothattheratesofcrossovercanchangeadaptivelyaccordingtothe6tnessofindividualtopreventlocaloptimum．Finally，acasewasi11ustratedtoValidatetheproposedmethod．swamKeywords：manufacturingceU；ceUgrouping；logisti

5、ccontml；particleoptimization为适应目前多品种、少批量的市场需求，单元化制针对求解模型，设计了具有交叉算子的改进粒子群优造模式应运而生，它融合了job—shop高柔性与now—化(improvedpanicleswann叩timization，IPSO)算法，构shop高生产率的特点，使传统生产方式下生产率与生建制造单元。产柔性之间的矛盾得到较好解决⋯。实施单元化生1问题描述产的关键是制造单元的构建，即如何将一个给定的制造系统划分成若干个制造单元。国内外学者对制造单制造单元构建问题是通过对所加工的工件进行工元的构建问

6、题进行了较多研究，制造单元的构建技术艺分析，将所有工件和所需的加工设备进行分组，形成主要有图论方法、数学规划方法和启发式算法等旧‘3J。特定的工件族和与之对应的设备组，每一工件族和相王建维H1提出了一种基于模糊C均值算法划分制造对应的设备组即构成一个特定的制造单元一J。良好单元的方法；金哲等"1提出了一种用排队论构建制造的单元构建工作一般要考虑到两方面的内容，一是单单元的方法；李淑霞等Mo提出了一种基于敏捷制造单元的独立性，即要使单元工件的全部加工工序所包含元的车间动态重构方法，通过聚类算法对车间制造资的设备都在一个单元内，这样可有效减少工件

7、在单元源进行选择组织。但这些方法大多侧重对已有的制造间的移动；二是单元的紧凑性，即同一单元内的设备在资源进行聚类划分，而车间物流因素对单元构建问题布置时，使设备间的间距尽可能小，以减小单元内的物的影响是不容忽视的。本文利用并行工程的思想，综流平均距离。但单元构建时考虑的这两方面内容在某合考虑了单元内与单元间的物流情况以及设备单元分种程度上又是矛盾的，所以在单元构建过程中，一般单组和单元内设备的具体排序，建立了相应的优化模型。元紧凑性通常是通过限定单元尺寸这一约束条件来实女国家工信部科技重大专项(2011zX04015也2)固桨等等龟；’zul

8、q年帚j朋DesignandR测曲设计与研究现旧j，文献[9—10]认为，单元内部及单元之间的物流综上所述，考虑物流回溯对物流费用的影响，则单搬运费用可以作为单元构