基于Matlab和lingo对生产过程中机器设备布局的优化

张广铖

基于Matlab和lingo对生产过程中机器设备布局的优化

张广铖

（南京农业大学 工学院，南京 210031）

现下很多工厂生产产品时，不同的生产线共用同一组机器设备很是常见，不同生产线下所需机器加工的顺序不尽相同，因此合理布局一组机器设备，是减少加工过程物料搬运步数的关键。本文针对线图模式下的机器设备布局，利用matlab程序和lingo算法，求解出最佳的布局方式，有一定的推广意义。

布局优化 最小步数 matlab lingo

引言

现今大多数的工厂中，一组机器设备会负责生产几条甚至更多的生产线。这样的生产方式原因来自于两方面，第一，可以增加机器的工作效率，降低其闲置率；第二，节约企业成本。这样的生产方式固然可降低成本，但随之带来的是生产线之间存在等待时间，物料搬运复杂度变高，导致生产效率降低和物料搬运成本的增高。那么如何在机器设备少的情况下，减少其物料搬运成本，使成本达到最低？本文针对一个具体实例，用matlab和lingo对其布局进行分析，合理安排机器设备的位置，使物料搬运成本最低。一组零件及其生产流程如表1所示，每个机器设备之间距离为1，试给出较合理布局。

表1　零件及其生产流程的布局

1 基于matlab程序对生产流程的优化

对于上述的问题，5个零件工序，都是从Z开始，至X结束。可将Z看做原材料入口，X看做生产线出口，其中B、C、D、E、F、G看做不同的机器设备。进一步分析可知，要使搬运步数最少，即为各个零件工序各个加工步骤总步数最少，所以将中间6个机器设备看做变量随机排序，6个变量的取值为2，3，4，5，6，7中的一个且各不相等，以此法排列，共有66A种，即720种排序方式。……