車間柔性布局算法及三維仿真研究.pdf

1、隨著社會的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)發(fā)展到計(jì)算機(jī)集成制造、網(wǎng)絡(luò)化制造等柔性生產(chǎn)制造模式。車間設(shè)備的柔性布局是柔性制造模式的重要研究內(nèi)容之一。本文基于敏捷制造的理念，研究柔性化生產(chǎn)的車間設(shè)備布局問題：包括車間設(shè)備布局的數(shù)學(xué)建模，啟發(fā)式優(yōu)化算法求解，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行的三維仿真等。本文完成的具體工作如下： 1、數(shù)學(xué)建模及求解。分析柔性生產(chǎn)車間設(shè)備布局的各種要求、條件和優(yōu)化目標(biāo)，對車間設(shè)備布局問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。在建立數(shù)學(xué)模型

2、后，針對所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，選用合適的優(yōu)化求解算法。本文針對車間布局的特性選擇遺傳算法作為求解算法。 2、遺傳算法的研究及其改進(jìn)。遺傳算法作為一種仿生算法和啟發(fā)式優(yōu)化算法，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種布局問題的研究中。車間布局作為布局問題的一種實(shí)例，對算法提出了更高的要求。本文采用改進(jìn)的實(shí)數(shù)編碼方式遺傳算法對設(shè)備布局問題求解，并研究了各個(gè)參數(shù)對算法收斂過程的影響。 3、布局收斂過程及布局結(jié)果的三維仿真研究。采用基于OpenG

3、L的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)布局收斂過程和布局結(jié)果的可視化。設(shè)計(jì)者能直觀的監(jiān)控收斂過程，并在虛擬場景中實(shí)時(shí)漫游，直觀體驗(yàn)布局效果。 4、人機(jī)交互布局的研究。車間布局問題作為一個(gè)復(fù)雜的組合優(yōu)化問題，單純采用算法求解難以達(dá)到好的效果。在算法求解的基礎(chǔ)上，本研究開發(fā)了人機(jī)交互布局環(huán)境，使設(shè)計(jì)者能通過人機(jī)交互的方式，對算法求解出的布局結(jié)果進(jìn)行人工調(diào)整，使布局結(jié)果更加實(shí)用可靠。 5、布局實(shí)例的算法對比實(shí)驗(yàn)。針對設(shè)備布局問題實(shí)例，選取另外