基于GA的计算机辅助车间设备布局设计

通过对车间设备布局的研究,分析了应用计算机对车间设备进行辅助布局设计的必要性.根据车间设备布局问题的各种要求和目标,建立了车间设备布局的数学模型;借助计算机的高速运算能力,采用遗传算法实现了车间设备的优化布局.通过实例,对计算机辅助车间设备布局的高效性和有效性进行了验证.     

车下悬挂设备布局优化

利用iSIGHT的集成优化功能,集成了强度刚度分析软件Ansys和Hypermesh的网格控制模块Hypermorpher,对车下悬挂设备的布局进行了优化.针对大型工程布局设计空间复杂、结构分析所需时间长等困难,采用了组合优化策略进行优化.     

基于遗传算法的桁架结构布局优化设计

利用遗传算法在Matlab语言环境中对桁架结构进行布局优化设计方法的研究,分别选择杆件截面面积、节点坐标、杆件存在状态为设计变量,同时进行截面尺寸、形状、拓扑三个方面的优化.讨论了实现过程中一些问题的处理,利用结构可能的拓扑形式编号为设计变量进行拓扑优化等,提出利用一个变量控制参数boundsops解决了多类型参数联合编码和离散变量的问题,提出一种结构优化设计实用方法.算例表明,提出的基于遗传算法的桁架结构布局优化设计方法进行桁架结构的布局优化设计比较容易实现,简单、有效,可以产生很好的效益.     

基于GA的固定约束条件下多目标车间设备布局问题研究

根据制造性企业生产系统车间的作业方式与产品的工艺程序,描述了有固定约束车间设备布局问题.给出了多目标要求下有固定约束车间设备布局问题的数学模型.分析了几种智能优化算法的优缺点,建立了基于遗传算法的多目标、有固定约束车间设备布局问题优化流程.对建立的理论模型与遗传算法突出寻优能力进行了实证研究,证明遗传算法在求解优化多目标、有固定约束车间设备布局问题上是有效的.     

基于混合遗传算法的制造车间布局设计

生产车间的布局问题是一个NP难问题,常规方法难以求解。针对这一问题,首先根据车间布局设计的最小费用原则,建立了生产系统设备布局的数学优化模型;接着,将遗传算法与模拟退火算法相结合组成混合遗传-模拟退火(GA-SA)算法,并将其引入到车间设备布局问题中,完成了算法操作设计;最后,给出了一个10区域车间布局算例。结果表明:该算法有较强的全局和局部搜索能力,能有效改善遗传算法过早收敛的问题,是优化车间设备布局的一个有效方法。     

面向数字化工厂的车间布局与生产线仿真研究

为降低产品设计、生产规划与制造之间的不确定性,提高生产系统的可靠性,构建了面向数字化车间的布局与生产仿真框架;针对传统设计与制造过程中产品数据零散,不能保证各子系统数据一致性的缺陷,提出了基于单一产品数据源的制造资源库模型,对制造过程中的所有资源进行有效管理。引用面向对象技术,对车间进行三维布局设计,构建了基于产品、工艺、规划、资源组成的复杂离散生产系统的仿真模型。最后,以某军工制造企业的数控加工车间为例,对车间的生产线布局进行了重新设计和仿真验证,证明了模型的有效性。     

基于遗传算法的可重构制造单元设备布局优化方法的研究

可重构制造单元设备布局对制造系统的物料传输、生产效率和柔性都有着重要的影响，如何设计一个具有足够柔性的设备布局一直是工业界的一个难题。本文引入了一种适用于可重构制造环境的阵列式混合布局形式，并利用遗传算法对阵列式结构的每一行进行了优化。     

基于Plant Simulation的车间调度优化仿真

采用多品种小批量订单任务模式,以智能车间完成订单任务时间最短为目标,通过Plant Simulation仿真平台搭建模型,验证基于遗传算法的任务排序方法.首先,对车间整体布局进行分析,实现仿真平台映射;其次,应用遗传算法实现最优的排产方式;最后,通过对比Plant Simulation与MATLAB两个仿真平台优化结果得出结论.     

基于免疫遗传算法的设备布局问题研究

针对免疫遗传算法中存在的问题,提出了一种改进免疫遗传算法。改进算法的主要特点是简化了种群个体的选择机制,采用了新的亲和力组合计算的方法。通过单行与多行机器布局的实验验证了新算法,得到了满意的效果。同时,纠正了相关文献中设备可用空间计算中的错误,简化了机器净间距序列调整方法。     

基于杂交算法的机翼结构布局优化设计

为了解决机翼结构布局优化问题,提出一种同时进行拓扑优化、形状优化及几何尺寸优化的杂交优化算法。对拓扑设计变量和形状设计变量采用混合编码方式构造染色体结构,利用MSC/NASTRAN实现尺寸优化,并将其结果作为布局遗传操作的依据,利用混合编码遗传算法进行布局优化。为了加快收敛进程,利用专家知识的启发性功能对布局设计区域进行了有效缩减,以产生符合工程实际要求的布局形式。通过对大展弦比机翼结构的布局优化设计计算,表明文中所提结构布局优化方法减重效果明显,是可行和有效的。     

基于遗传算法的多目标双行车间布局改善方法

在原有布局的基础之上,对双行布局车间进行布局改善。建模过程中,以物料搬运成本、改善过程中产生的设备移动成本,以及基于生产节拍的效率成本作为目标,同时考虑到了车间中的通道和各设备的搬运出入点,应用遗传算法进行求解,并进行了适应度函数的尺度变换以避免早熟。通过实例演示了该布局方法的操作过程及有效性。     

基于SLP法的零件加工车间布置优化

为了提高车间设备利用率,运用系统布置设计对某工厂零件加工车间设施总体布置进行了评价,得到了作业单位综合接近度排序表。对车间布置和生产流程进行了Flexsim建模和仿真分析,并通过调整零件生产流程与整合设备配置,确定了优化后的车间布置方案。结果表明:优化后的方案提高了车间的设备利用率和腾出了更多空间,使部分零件的生产流程趋于合理。研究工作增加了传统布置设计方法无法考虑到的因素,为车间实际生产过程提供了有效的仿真数据,提高了优化方案的可行性。     

基于流线分析的客运枢纽设施布置改进方法

基于流线分析的客运枢纽设施布置改进方法针对行人流线分析与客运枢纽内部设施布置一体化设计问题,将流线分析方法和系统布置方法(SLP)与系统仿真技术相结合,在满足客运枢纽行人流线顺畅的前提下,综合考虑设施布置的安全、结构及功能效用,建立设施布置优化模型;提出枢纽内部设施布置的最优策略及其优化方案,使设施布置方案与相应的流线组织方案发挥最大效用,依此提出基于流线分析的客运枢纽系统布置改进方法.仿真实验表明,该改进方法可降低现有SLP方法的求解难度,实现设施布置方案的动态参数选择与仿真优化,部分解决了客运枢纽设施布置与优化缺乏系统分析方法和仿真实验技术的问题.     

基于ILOG平台的求解动态车间作业调度问题优化算法研究

研究了基于约束规划和启发式搜索算法结合求解动态车间作业调度的问题。以最小化制造周期费用与总拖期惩罚费用之和为优化目标,通过建立调度模型、分析问题的优化特性,提出了基于约束规划的禁忌搜索启发式算法,根据与另外两种算法的比较结果,验证了此算法的有效性。     

虚拟车间设备布局优化的三维可视化研究

研究了基于虚拟现实技术和遗传算法的设备布局优化的三维可视化问题,采用遗传算法作为车间设备布局优化的计算算法,并应用于Multigen-Paradigm公司的Vega环境下建立的虚拟车间系统,通过遗传算法优化模块得到布局文件在虚拟车间中显示三维的优化结果,同时可以在系统中进行实时浏览和生产过程的仿真.     

基于能量原理的粘弹性阻尼器优化布置

对于粘弹性阻尼器的布置优化,传统的搜索法计算效率较低.本文针对该问题提出了一种适用于初步设计的简单优化方法.首先从能量守恒的角度出发建立地震输入能量与阻尼器耗散能量之间的关系,并结合单自由度体系地震能量反应谱和阻尼器的滞回耗能特性,估算减震结构所需安装阻尼器的总数.然后以阻尼器总耗能最大作为优化目标,根据多自由度体系运动方程,推导出阻尼器在减震结构各层布置数量与结构振型间的关系,从而得出阻尼器优化布置方案.最后结合算例将本文方法与搜索法计算结果进行对比分析.结果表明本文方法能在保证一定计算精度的情况下显著地提高计算效率.     

AutoCAD平台的冲压排样系统设计

理论分析影响冲压排样材料利用率的主要因素.以AutoCAD为载体,利用Lisp语言的优势设计程序,通过程序得到冲裁坯料在单排样、多排样和混合排样等方式下最优的排样方案.排样结果以CAD图形输出,并输出材料利用率曲线.经过企业实际应用证明,本系统具有实用性.     

基于粒子群优化的生物网络布局

基本粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）用于生物网络布局优化存在以下不足：存在影响布局优化的边界效应（boundary effects）,并且仅适用于小规模网络.针对边界效应提出了无边界限制的PSO算法（FPSO算法）.该算法一定程度上减少了边界效应对布局的影响.针对较大规模生物网络布局,提出了具有免疫反向学习特性的PSO算法（IO_FPSO算法）.采用主观评价、目标函数评价和布局准则定量评价进行算法比较,实验结果表明FPSO算法明显优于基本PSO算法,而IO_FPSO则进一步改善了较大规模生物网络布局效果.