基于遗传算法的啤酒灌装生产线布局设计研究

贾瑞 李光

摘要：为了体现啤酒灌装生产线布局设计的多样性，通过对传统的遗传算法进行改进，设计了用于啤酒灌装生产线布局设计的编码方式与双目标函数，验证了改进后遗传算法的可行性。

关键词：啤酒灌装生产线;设施布局;遗传算法

0    引言

啤酒灌装生产线布局问题实质上是确定设备在车间中的位置，目前通过智能算法对啤酒灌装生产线进行布局设计的论文较为少见。遗传算法作为一种自适应的优化算法，搜索过程灵活性强，且具有强大的全局寻优能力。本文采用遗传算法对啤酒灌装生产线进行布局设计，提出面向啤酒灌装生产线的布局设计方法。

1    啤酒灌装生产线的组成与说明

啤酒灌装生产线主要包含卸箱机、洗瓶机、验瓶机、灌装压盖机、杀菌机、贴标机、装箱机等。由于啤酒灌装生产线布局形式多样，求解非常困难，本文在进行啤酒灌装生产线布局设计之前做如下假设与定义：

（1）在布局过程中，忽略每台设备的形状和大小，将其视为一个点，重点考虑设备在车间中的位置。本文中用M表示各种设备的集合，M={M1，M2，…，MN}，其中N为设备的数量;（xi，yi）与（xi+1，yi+1）分别表示两个相邻设备的位置坐标。

（2）不同设备间的输送系统用直线表示，忽略其宽度;相邻两个设备间的距离大于0即认为属于可行解。

（3）为便于计算，规定平面布局空间解分别用一维空间解和二维空间解表示。

（4）车间的长、宽，设备的首、末位置分别用L、W、S、E表示。

2    基于啤酒灌装生产线布局设计问题对传统遗传算法进行改进