計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置-文庫(kù)吧
2025-04-15 06:41 本頁(yè)面
【正文】 置方案，通過比較布置方案目標(biāo)函數(shù)值的大小，找出其中的一個(gè)或幾個(gè)最優(yōu)布置方案。 窮舉法舉例 ? 舉例： 等面積設(shè)備布置問題。如圖有 A、 B、 C、D四個(gè)地點(diǎn)，分別用 P1 , P2 , P3 , P4 ，表示，在四個(gè)地點(diǎn)布置四臺(tái)機(jī)床，分別用 t1 , t2 , t3 , t4表示。假設(shè)四臺(tái)機(jī)床的占地面積相等，可以布置在任一地點(diǎn)上。 A B C D A B C D 加工工藝從至表 0 1 2 3 P4 1 0 1 2 P3 2 1 0 1 P2 3 2 1 0 P1 P4 P3 P2 P1 從至 地點(diǎn)對(duì)之間的物料搬運(yùn)距離 0 70 10 100 P4 70 0 30 20 P3 10 30 0 50 P2 100 20 50 0 P1 P4 P3 P2 P1 從至 地點(diǎn)對(duì)之間的物料搬運(yùn)量 窮舉法的計(jì)算過程 ?列出所有 24個(gè)布置方案： ?例如，排列 t1 , t2 , t3 , t4搬運(yùn)成本為510 t1 t2 t3 t4 1 1 14 3 2C C C窮舉法的計(jì)算過程 t2 t1 t4 t3 ?列出所有 24個(gè)布置方案 ?例如，排列 t1 , t2 , t3 , t4搬運(yùn)成本為 510 ?通過比較布置方案目標(biāo)函數(shù)值的大小，找出其中最優(yōu)布置方案。 ?搬運(yùn)成本為 370。 t3 t4 t1 t2 設(shè)施布置問題－面向新建型系統(tǒng)布置程序 ? 根據(jù)某種規(guī)則，逐一對(duì)所有設(shè)施的位置做出安排，最終得出較好的布置方案的算法。 ?改進(jìn)生成樹算法 ?圖論法 ?CORELAP程序 —Computerized Relationship Layout Planning 設(shè)施布置問題－改進(jìn)生成樹算法步驟 ? 適用于求解單行機(jī)床布局問題 ? 1）求得單位距離物料搬運(yùn)費(fèi)用矩陣 F； ? 2）從矩陣 F中查找 fij 最大值，即計(jì)算 fi * j *相鄰布置，記為 {ti ， tj } ? 3)繼續(xù)計(jì)算 最大值 fp* q * =max{fi *k ， fj*l} ??若 p* = i* ，則將機(jī)床 t q * 與機(jī)床 ti *相鄰布置，記為 {t q * ， ti ， tj }；否則， p* = j* ，則將機(jī)床 t q *與機(jī)床 tj *相鄰布置 ，記為 {ti ， tj ， t q * } ??從矩陣 F中消去 p*行 p*列； ? 4)重復(fù)上述步驟，直至所有機(jī)床布置完畢。 改進(jìn)生成樹算法舉例 ? 舉例： 已知某一生產(chǎn)線由 6臺(tái)機(jī)床組成，各機(jī)床間物料搬運(yùn)量 fij及單位搬運(yùn)成本Cij分別如下： 從至 機(jī)床 1 2 3 4 5 6 機(jī)床 1 0 40 80 21 62 90 2 40 0 72 12 24 28 3 80 72 0 14 41 9 4 21 12 14 0 21 12 5 62 24 41 21 0 31 6 90 28 9 12 31 0 各機(jī)床間物料搬運(yùn)量 fij 單位搬運(yùn)成本 Cij 從至 機(jī)床 1 2 3 4 5 6 機(jī)床 1 0 4 4 6 4 5 2 4 0 2 5 2 3 3 4 2 0 5 3 3 4 6 5 5 0 5 8 5 4 2 3 5 0 4 6 5 3 3 8 4 0 改進(jìn)生成樹算法求解過程 從至 機(jī)床 1 2 3 4 5 6 機(jī)床 1 0 160 320 126 248 450 2 160 0 144 60 48 84 3 320 144 0 70 123 27 4 126 60 70 0 105 96 5 248 48 123 105 0 124 6 450 84 27 96 124 0 首先由搬運(yùn)量 fij及單位距離搬運(yùn)成本 Cij求出單位距離物料搬運(yùn)矩陣 F，如下表： 改進(jìn)生成樹算法求解過程 步驟 i * j* p* q * fi * j * /fp * q * 布局 消去行/列 1） 1 6 450 t1 t6 2 ） 1 6 1 3 320 t3 t1 t6 1 3 ） 3 6 3 2 144 t2t3 t1 t6 3 4 ） 2 6 6 5 124 t2t3 t1 t6t5 6 5 ） 5 5 5 4 105 t2t3 t1 t6t5t4 5 利用單位距離物料搬運(yùn)矩陣 F，經(jīng)過數(shù)次布置，得出機(jī)床排列次序，如下圖： fp* q * =max{fi *k ， fj*l} 1 6 3 優(yōu)先生長(zhǎng)至 3，劃去第一個(gè)點(diǎn) 2 劃去第三個(gè)點(diǎn) 5 劃去第六個(gè)點(diǎn) 4 生成樹示意圖 圖論法（構(gòu)造型算法） 圖論法（構(gòu)造型算法） 鄰接值不代表距離，也不代表除鄰接部門間和其他部門間的關(guān)系 不考慮部門的尺寸數(shù)據(jù)，鄰接部門間公共邊界的長(zhǎng)度也不予考慮 弧不能相交，圖的這種屬性稱為“平面性 —planarity” 相關(guān)圖所賦數(shù)值權(quán)重對(duì)總評(píng)分影響很大 圖論法（例子） ? 第一步，選擇作業(yè)單位對(duì)中權(quán)重最大的，它們與其他部門有聯(lián)系也不考慮 ?在上例中，容易判斷作業(yè)單位對(duì) 34首先進(jìn)入鄰接圖 ? 第二步，選擇第三個(gè)要進(jìn)入的部門，按照與前兩個(gè)部門權(quán)重的總和來選取 圖論法（例子） ? 第三步，選擇第四個(gè)進(jìn)入的部門，仍然按照總權(quán)重的值來選取，將選取的部門作為一個(gè)結(jié)點(diǎn)加入前面形成的鄰接圖的面 圖論法（例子） ? 第四步，選擇部門 5要插入哪一個(gè)面中，可供選擇的有 123， 124， 134和 234 ? 將部門 5插入 124和 234都得到同樣的最大權(quán)重 9，故兩者均可選 圖論法（例子） ? 第五步，確定了鄰接圖后，最后一步是構(gòu)建一個(gè)對(duì)應(yīng)的塊狀布置圖，可能需要對(duì)原來的部門有較大的調(diào)整，以滿足鄰接圖的要求（ 實(shí)際中可能不能做這么大的調(diào)整，如形狀 ） 設(shè)施布置問題－ CORELAP程序 ?CORELAP程序?qū)嶋H上就是計(jì)算機(jī)化的 SLP。步驟： ? 1）基本要素分析； ? 2）相互關(guān)系分析； ?3) 計(jì)算綜合接近程度 TCRij ； ? 4) 作業(yè)單位排序； ? 5) 位置布置，計(jì)算各位置分?jǐn)?shù)，將作業(yè)單位布置在位置分?jǐn)?shù)最高的位置上。 這種算法的出發(fā)點(diǎn)是部門之間的關(guān)系表，布置的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)部門之間最大的密切度。 CORELAP—計(jì)算綜合接近程度 TCR ? 首先將關(guān)系圖中的每一個(gè)關(guān)系代碼，按照下表所示的對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)值化，再對(duì)每個(gè)部門所有關(guān)系值求和，即得到關(guān)系總和 TCR 關(guān)系碼 A E I O U X 數(shù)值 6 5 4 3 2 1 ? 生成了布置矢量后，開始向布置圖中放置。放置原則是保證進(jìn)入布置圖的部門與前面進(jìn)入的相鄰部門的關(guān)系值的和 NCR (Neighbor Closeness
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