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科技和产业 2024年第6期24卷 220-225页

作者：张远庆吕明奎刘瑞德张保耀铁科(天津)科技有限公司天津301700

螺栓作为一种基础零件,广泛应用于多个领域,但在实际生产中基本采用人工生产,自动化程度低,生产成本高,生产连续性差。通过采用区域式agv方法进行设备分区,按产品布局原则和工艺布局原则进行设备布局;结合生产车间及产品工艺实际情况,... 详细信息

螺栓作为一种基础零件,广泛应用于多个领域,但在实际生产中基本采用人工生产,自动化程度低,生产成本高,生产连续性差。通过采用区域式agv方法进行设备分区,按产品布局原则和工艺布局原则进行设备布局;结合生产车间及产品工艺实际情况,采用传送带、机械手等方式代替部分agv进行物料在各工序设备的转运,以降低agv搬运总流量为优化方向,并通过建立数学模型计算验证;最后采用优化后的布局方式完成设备布局及生产验证。结果表明,以区域式agv方法进行螺栓智能生产车间的优化布局,创新性的实现螺栓生产方式整合,实现了多品种螺栓的智能化、自动化、连续化生产,极大程度提高生产效率,节省大量人力,提高企业竞争力。

关键词：智能生产区域式agv 螺栓车间设备布局

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区域式agv规划与设备布局的综合求解方法研究

区域式AGV规划与设备布局的综合求解方法研究

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作者：何永乐大连理工大学

学位级别：硕士

本课题来源于国家自然科学基金项目“柔性车间设施布局与带装载约束的agv(Automated Guided Vehicle)路径规划集成优化方法”(No.61304206)和企业的实际需求。设备布局和物料运送是柔性制造系统(Flexible Manufacturing System, FMS)的... 详细信息

本课题来源于国家自然科学基金项目“柔性车间设施布局与带装载约束的agv(Automated Guided Vehicle)路径规划集成优化方法”(No.61304206)和企业的实际需求。设备布局和物料运送是柔性制造系统(Flexible Manufacturing System, FMS)的两个重要问题,得到企业界和广大研究者的重视和关注,但目前将二者集成优化的研究还相对较少。本文以柔性制造车间为研究背景,研究其设备布局和agv路径规划二者集成优化问题,其目的是进一步降低制造成本和缩短生产周期。本文在国家自然科学基金的资助下,以厦门B公司的二期柔性车间布局和路径规划项目作为工程背景,研究了柔性车间中的路径规划和设备布局重要问题,对区域式agv系统进行了数学建模,并给出求解策略。在实现上采用禁忌搜索算法分别求解,并针对两者的耦合关系进行了研究,给出系列方法和步骤综合求解路径规划和设备布局问题。本文的主要工作可以总结为以下方面： (1)分析柔性车间的路径规划和设备布局耦合问题,采用区域式agv系统来解决路径规划和设备布局,并针对区域式agv系统进行了数学建模,为系统中跨环负载量和流量及内环的负载量和流量提供了求解策略。 (2)研究和分析了柔性车间的车间布局问题,针对柔性车间中环形布局问题提出了采用禁忌搜索算法进行求解,并采用该求解方法对Nearchou提出的4种不同规模的环形布局算例进行求解,数字仿真实验结果验证了本文方法的求解能力。 (3)研究和分析了柔性车间中区域式agv系统的路径规划问题。以最近距离为主线对车间的设备进行分区,提出顺序连接方法对分区后的设备设置运输路径,使得内环路径最短。为了解决各个回路间的物料运输,本文对各个回路设置一个中转站,并采用禁忌搜索算法获取各个回路的最佳中转站,并采用顺序连接方法连接各个中转站,从而形成外环回路,使得外环回路最短。最后针对求解方案提出改进方法以便获取更好的设计方案。通过数据实例分析验证该方法的求解能力。 (4)研究和分析柔性车间中路径规划和设备布局耦合关系,提出了综合求解方法。采用禁忌搜索算法对设备进行分群,获取最优分群解。对分群后的各回路的设备布局采用禁忌搜索算法进行求解,其目标是减少环内总流量。将回路间跨环流量最大的回路放置在一起,以减少跨环流量,从而将回路布置到车间,同时连接各个回路中转站形成运转中心以解决环间运输。通过厦门B公司的车间规划布局作为算例进行求解,求解结果验证了算法的求解能力。本文针对柔性车间中路径规划和车间布局的重要问题,研究柔性制造车间agv路径规划和设备布局的集成建模和求解方法,给出相应的理论方法,有助于该问题建模和求解方法上的研究进展,具有现实意义和实际应用价值。

关键词：设备布局环形布局路径规划区域式agv 禁忌搜索算法

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