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基于系统化布置设计方法和遗传算法的制造业设施布置设计及优化

作　者: 苏芳芳
导　师: 李冰
学　校: 郑州大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 设施布置系统化布置设计方法模糊层次评价模型遗传算法
分类号: TP18
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 216次
引　用: 3次
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内容摘要

随着制造业生产方式的转变,许多制造企业需要新建厂区以扩大生产,或者需要对原有的生产系统进行优化。越来越多的企业管理者和工程技术人员开始重视设施布置问题,设施布置包括新生产系统的设计和已有生产系统的优化。对于制造业来说,设置布置是否合理,将对生产系统的运行产生长期的影响。因此,对制造业设施布置设计及优化问题的研究具有广阔的应用前景。首先,本文在分析总结国内外相关领域研究成果的基础上,阐述了设施布置设计相关理论,着重介绍了系统化布置设计方法。接下来,以一个具体的实例详细说明了系统化布置设计方法在制造业设施布置设计中的具体应用,其中在进行基本要素分析时代表产品法的应用极大简化了设计的过程。其次,本文结合制造业设施布置的实际情况,设计了制造业设施布置评价指标体系,综合运用层次分析法和模糊理论,构建了制造业设施布置模糊层次评价模型,并利用该指标体系和评价模型对前文设计出的布置方案进行了评价。最后,阐述了制造业设施布置优化的基准,提出了基于遗传算法的制造业设施布置优化流程,在此基础上以前文较优的布置方案为实例,重点研究了制造业设施布置优化的遗传算法设计,最后应用MATLAB软件进行了程序运行。在遗传算法设计过程中,初始种群的产生采取SLP产生与随机选取相结合的方式,提高了搜索的高效性；选择过程设计中对传统的轮盘赌选择进行了改进,有效避免了早熟现象。实证分析表明了遗传算法在制造业设施布置优化中的可行性和有效性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-19
  1.1 研究的背景  10-11
  1.2 研究的目的和意义  11
  1.3 国内外研究现状  11-15
    1.3.1 设施布置设计的国内外研究现状  11-13
    1.3.2 设施布置评价的国内外研究现状  13-14
    1.3.3 设施布置优化的国内外研究现状  14-15
  1.4 研究内容和技术路线  15-18
    1.4.1 研究内容  15-16
    1.4.2 技术路线  16-18
  1.5 本文创新之处  18-19
2 设施布置设计相关理论  19-30
  2.1 设施布置设计  19-23
    2.1.1 设施布置设计的含义及前提  19-20
    2.1.2 设施布置设计的原则及基本形式  20-22
    2.1.3 设施布置设计的方法  22-23
  2.2 系统化布置设计方法  23-29
    2.2.1 系统化布置设计法的基本要素  23-24
    2.2.2 系统化布置设计法的基本模式  24
    2.2.3 系统化布置设计法的步骤  24-29
  2.3 本章小结  29-30
3 基于系统化布置设计方法的制造业设施布置设计  30-46
  3.1 基本要素分析  30-35
  3.2 物流相互关系分析  35-37
  3.3 非物流相互关系分析  37-39
  3.4 作业单位综合相互关系分析  39-41
  3.5 作业单位位置相关图的绘制  41-43
  3.6 作业单位面积相关图的绘制  43-44
  3.7 总平面布置图  44-45
  3.8 本章小节  45-46
4 基于模糊层次评价模型的制造业设施布置方案评价  46-55
  4.1 制造业设施布置评价指标体系设计  46-48
    4.1.1 评价指标筛选的基本原则  46-47
    4.1.2 评价指标体系的设计  47-48
  4.2 模糊层次评价模型在制造业布置方案评价中的应用  48-54
    4.2.1 评价指标集和评价集的确定  49-50
    4.2.2 各级评价指标权重的确定  50-51
    4.2.3 二级指标单因素模糊评价矩阵的构建  51-53
    4.2.4 一级指标的综合评价  53-54
    4.2.5 设施布置方案评价结果分析  54
  4.3 本章小结  54-55
5 基于遗传算法的制造业设施布置方案优化  55-73
  5.1 制造业设施布置方案优化的基准  55-56
  5.2 基于遗传算法的制造业设施布置方案优化流程  56-57
  5.3 制造业设施布置优化的遗传算法设计  57-69
    5.3.1 布置方案的离散模型描述  58-61
    5.3.2 布置方案的遗传编码和初始种群的产生  61-62
    5.3.3 布置方案的适应度函数设计  62-63
    5.3.4 布置方案的染色体表示  63
    5.3.5 布置方案的选择过程设计  63-66
    5.3.6 布置方案的交叉过程设计  66-68
    5.3.7 布置方案的变异过程设计  68-69
  5.4 优化后离散模型的还原  69-70
  5.5 优化前后布置方案的比较分析  70-72
  5.6 本章小结  72-73
6 结论与展望  73-75
  6.1 结论  73-74
  6.2 进一步研究的展望  74-75
参考文献  75-78
致谢  78-79
附录A  79-83
个人简历及在学期间发表的学术论文与研究成果  83-84

基于系统化布置设计方法和遗传算法的制造业设施布置设计及优化

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