基于遗传算法的车间设备布局优化

李 琳

（上海海事大学 工程训练中心，上海 201306）

0 引言

车间设备布局是否合理直接影响着生产节奏，对生产效率起到长期的影响。有资料统计，在制造型企业中，大约有20%～50%的生产费用是花费在物料运输中的，而合理的设备布局和物料搬运设计可以有效减少这部分费用，大约减少10%～30%的生产成本，提高生产效率；另外在车间生产中，从产品原材料投入到最后的生产完成，在这个生产周期过程中，物料平均只有15%左右的时间是在加工设备上的，而其余的85%左右的时间都在搬运中或在仓库中，但是对生产车间设施进行合理规划之后，能加快物料加工的速度，有效减少产品搬运时间，缩短产品生产周期。所以研究出一种优良的车间设施布局优化方案的方法，对于现代制造型企业有着重要的现实意义和应用价值。

1 车间设备布局模型的建立

假设某车间一共有m台设备，则设备集合S={s1,s2,...,sm}所有设备设置在n行上。

如图1所示，建立车间设备布局模型。

L：车间的长度；

W：车间的宽度；

i：车间设备布局的行列；

图1 设备布局模型

t(i)：设备布置在第t行第i个位置；

xt(i)：第 t 行第 i 个位置上的设备St(i)的 x 坐标值；

yt(i)：第 t 行的第 i 个位置上的设备St(i)的 y 坐标值；

lt(i)：设备St(i)的长度；

wt(i)：设备St(i)的宽度；

d(t(i),t(i+1))：设备St(i)和它相邻的设备St(i+1)之间在X轴方向上的间距。

h(t(i),(t+1)(j))：设备St(i)和第 t+1 行的第 j 个设备S(t+1))(j)在Y轴方向上的间距；

引入一个变量kit：

其中i=1,2,...,m；t=1,2,...,n。

满足kit=1 的设备组成了第t 行的设备集合，设为第t行的设备总和。

本文车间设备布局车间总物流成本最小为目标函数。……