车间布局与自动导引车系统规划协同设计方法.docx

车间布局与自动导引车系统规划协同设计方法
车间布局与自动导引车系统规划协同设计方法
摘要：车间布局与自动导引车系统规划是制造业中的重要问题，合理的车间布局可以提高生产效率，而自动导引车系统能够实现物料和设备的自动化处理与搬运。本文针对车间布局与自动导引车系统规划的协同设计问题进行了研究，提出了一种基于模拟退火算法和遗传算法的协同设计方法，并通过实例分析验证了该方法的有效性。
关键词：车间布局，自动导引车系统，协同设计，模拟退火算法，遗传算法
1.引言
车间布局和自动导引车系统规划是制造业中的关键问题，它们直接影响着生产效率和物料搬运的效率。传统的车间布局和导引车系统规划通常是分开进行的，导致了布局和系统之间的不协调。因此，需要提出一种协同设计的方法，将车间布局与自动导引车系统规划同时考虑，以实现最优的整体效果。
2.相关工作
目前，关于车间布局和导引车系统的研究主要集中在两个方面：车间布局优化和导引车路径规划。车间布局优化的目标是通过调整工作站点的位置，使得物料的距离和运输时间最短，从而提高生产效率。导引车路径规划的目标是使导引车的行驶路径最短，并避免碰撞和拥堵。
3.协同设计方法
本文提出了一种基于模拟退火算法和遗传算法的协同设计方法。具体步骤如下：
（1）基于物料流分析确定车间布局的初步方案，包括工作站点的位置和物料的流动路径。
（2）通过模拟退火算法优化车间布局，以最小化物料的距离和运输时间为目标函数。
（3）基于优化后的车间布局，采用遗传算法优化导引车系统的路径规划，以最短路径和避免碰撞为目标函数。
（4）迭代执行步骤（2）和（3），直到得到最优的车间布局和导引车系统规划。
4.实例分析
为了验证协同设计方法的有效性，选择一个实际的车间布局和导引车系统规划问题进行分析。该车间具有多个工作站点和多条物料的流动路径，导引车需要在这些路径上进行运输。通过对该问题进行求解，得到了最优的车间布局和导引车路径规划。
5.结果分析
根据实例分析的结果可以得出结论，协同设计方法能够有效地提高车间布局和导引车系统规划的效果。通过同时考虑车间布局和导引车系统规划，可以使得物料的运输时间和导引车的行驶路径都得到优化，从而提高生产效率。与传统的分开设计方法相比，协同设计能够得到更好的整体效果。
6.结论
本文提出了一种基于模拟退火算法和遗传算法的车间布局与自动导引车系统规划的协同设计方法，并通过实例分析验证了该方法的有效性。该方法能够同时考虑车间布局和导引车系统规划，最大限度地优化物料的距离和运输时间，提高生产效率。未来的研究可以进一步优化该方法，以应用于更复杂的实际问题。
参考文献：
[1]ChenS,LiangJ,SunB.Acooperativecontrolalgorithmformultipleautomaticguidedvehicleswithdynamicpathplanning.Computers&IndustrialEngineering,2019,130:407-417.
[2]LinCT,LinSW,WangCK.Anoptimization-basedmethodologyfordesignofAGV-basedmaterialhandlingsystems.InternationalJournalofProductionResearch,1996,34(9):2525-2536.
[3]SeifbarghyM,MousaviSM,Tavakkoli-MoghaddamR,etal.DesigningaclassbasedlayoutforcellularFMSsusingahybridbeecolonyandsimulatedannealingalgorithms.Computers&IndustrialEngineering,2016,97:217-235.