(5)把调整后 对应行与 对应列的交叉方格划掉,表示设备 与设备 的相邻位置不可更改。然后再转入(1),重新计算末划掉方格的 ,如此反复,直至所有末划掉的方格中 均为0,便得到最优解。
3.3 计算与优化
图2为某生产系统设备排布及物料流动关系图,设备布局成2行6列免费论文下载。设第1列和第2列间距为2.5米,第2列和第3列间距为5米最大元素法,第3列和第4列间距为7.5米,第4列和第5列间距为10米,第5列和第6列间距为12.5米;第1行和第2行间距为5米;入口到第1列设备间距为5米,出口到第6列设备间距为5米。由于行车轨道限制,行车只能走直角,如M1与M8之间距离为7.5米,M3与M11之间距离为22.5米。设处于奇(偶)列位置的设备之间物料单位移动费用为1 百元;奇偶列位置的设备之间物料单位移动费用为2 百元,各设备到入口、出口的物料单位移动费用为2 百元。

图3 第一次调整后车间设备排布及物料流动关系图
图2所示车间设备排布混乱,费用较大。运用最大元素法优化车间设备布置,具体步骤如下:
第一步:计算图2所有设备之间的 填入表1对角线以下区域对应方格中,由表1可知最大元素法, 为所有 最大值,因此优先互换M2和M8,得图3。
第二步:划掉M1和M8、M7和M2所对应的方格。
表1 设备布置优化过程1(图2、图3)中的△Cxy值
(△Cxy表示Mx与My互换位置后物流费用的减少值,单位为(百元);x和y均为设备标号)
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M1
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M2
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M3
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M4
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M5
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M6
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M7
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M8
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M9
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M10
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M11
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M12
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M1
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M2
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M3
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M4
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M5
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M6
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0
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0
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0
|
0
|
0
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0
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0
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0
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0
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0
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|
0
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M7
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M8
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M9
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M10
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M11
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M12
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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第三步:计算图3所有设备之间的 填入表1对角线以上区域对应方格中,由表1可知, 为所有 最大值,因此优先互换M10和M11,得图4。
第四步:划掉M4和M11所对应的方格免费论文下载。

图4 第二次调整后车间设备排布及物料流动关系图
第五步:计算图4所有设备之间的 填入表2对角线以下区域对应方格中,由表2可知, 为所有 最大值最大元素法,因此优先互换M6和M12,得图5。
第六步:划掉M5和M12所对应的方格。

图5 第三次调整后车间设备排布及物料流动关系图
表2 设备布置优化过程2(图3、图4)中的△Cxy值

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M1
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M2
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M3
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M4
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M5
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M6
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M7
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M8
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M9
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M10
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M11
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M12
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M1
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M2
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M3
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M4
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M5
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M6
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M7
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M8
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M9
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M10
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M11
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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M12
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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第七步:计算图5所有设备之间的 填入表2对角线以上区域对应方格中,由表2可知, 为所有 最大值,因此优先互换M3和M19,得图6。
第八步:划掉M3和M11所对应的方格。

图6 第四次调整后车间设备排布及物料流动关系图
第九步:计算图6所有设备之间的 填入表3对角线以下区域对应方格中,划掉方格不予考虑,经计算图6中所有未划掉方格中 值均为零,因此,图6为设备最优布置图。
4 成本节约分析
通过上述方法的优化,对比优化前后的费用如表4所示。
表4 优化前后物流费用比较(单位:距离为米,费用为吨百元)
优化前
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优化后
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①10吨单位移动费用为1 百元的距离:

②10吨单位移动费用为2百元的距离:

③费用:
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①10吨单位移动费用为1 百元的距离:

②10吨单位移动费用为2百元的距离:

③费用:
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④15吨单位移动费用为1 百元的距离:

⑤15吨单位移动费用为2百元的距离:

⑥费用:
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④15吨单位移动费用为1 百元的距离:

⑤15吨单位移动费用为2百元的距离:

⑥费用:
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⑦总费用:
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⑦总费用:
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⑧物流费用节约:
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5 结束语
本文对较传统的船体车间设备布置进行了优化,在优化过程中是基于物流费用最低化来实现物料周转量较小化,从而较好地考虑了物料移动工作量与加工的便利性;这种思想与方法也适用于主流产品或工艺流程发生变化的设备布置优化。以后需要进一步扩展到三、四排列下的设备布置优化问题,这样更具普遍性。
参考文献:
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[2]邱枫,李波.基于单亲遗传算法的多行设备布置方法及仿真[J].哈尔滨商业大学学报(自科版),2007,23(1):124-128.
[3]张毕西,刘永清.多对象生产单元设备双行布置优化分析[J].华南理工大学学报(自科版),1999,27(5):45-51.
[4]张毕西,赵伟,廖朝辉.多对象生产系统设备多行布置优化.系统工程与电子技术,2004,26(6):754-756,858.
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