單元制作系統(tǒng)智能設計方法研究（含外文翻譯）


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摘 要
隨著社會的發(fā)展與進步，消費者的需求越來越多元化，原來福特式的大批量生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的模式已經(jīng)越來越不能滿足消費者多樣化的需求，消費者需求與企業(yè)生產(chǎn)之間的不匹配日益明顯。對于制造業(yè)而言，面對著市場多變以及全球化的激烈競爭，必須緊跟時代的腳步，改變以往落后的生產(chǎn)模式。單元制造是近來被高度重視的一種先進的制造模式，通過應用成組的方式實現(xiàn)從傳統(tǒng)批量生產(chǎn)或加工車間生產(chǎn)到流水線式的生產(chǎn)。單元制造不僅具有車間生產(chǎn)的靈活性，又具有流水線生產(chǎn)的高效率，能更滿足當今生產(chǎn)趨向中小規(guī)模批量的加工模式，更能滿足實際的需要。單元制造通過應用成組技術，把生產(chǎn)設備和零部件按照一定的規(guī)則，把相似的設備和零部件布置在同一車間內(nèi)，最大限度的提高設備的利用率和產(chǎn)品質量。
本論文介紹單元制造，以及單元制造系統(tǒng)實現(xiàn)過程中所常用的智能方法，并著重研究運用遺傳算法來求解單元形成問題。通過模擬遺傳算法中的選擇復制，交叉，變異，應用適應值，求解目標函數(shù)，找出最佳的單元布置方案。

關鍵詞：單元制造 ，智能方法，遺傳算法


ABSTRACT
With the development and progress of the society, the consumer demand has become more and more diversified, the original Ford-style mass production model of the same product has become increasingly incapable to meet the diversified needs of consumers. The mismatch between consumer demand and production is serious. The manufacturing industry faces the challenge of market competition and globalization. To keep up the pace of the times, we must change the production modes in the past. Cellular manufacturing（CM） is an advanced manufacturing mode with a high attention in recent years, through the application of group technology to convert the traditional mass production or processing plant to the line-style production. Cellular manufacturing not only has the flexibility of the workshop production, but also has high efficiency of production line, so it can meet the current trend of small and medium batch processing mode, and can meet the actual needs better.
Through the application of group technology, equipments and parts are assigned into cells according to certain rules. Cellular manufacturing can maximize the equipment utilization and product quality.
In this paper, cellular manufacturing and the commonly used intelligent methods in the implementation of cellular manufacturing systems are analyzed, and the genetic algorithm is applied to solve the cell formation problem. Through simulation of the selection crossover and mutation of the genetic algorithm, with the application of the fitness application, to solve the objective function and find the best solution of the cell layout.
Key words: celluar manufacturing，intelligent method，genetic algorithm


目 錄
第一章 引言 1
1.1研究背景 1
1.2 單元制造的定義 2
1.3 單元制造的研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢 3
第二章 單元制造系統(tǒng)相關問題 6
2.1 制造單元的形成 7
2.2 制造單元構建的智能方法 9
第三章 單元形成問題的求解 20
3.1 單元形成問題算法介紹 20
3.1.1 問題描述 20
3.1.2 算法說明 20
3.2 初始解階段 20
3.2.1 零件分派問題 20
3.2.2 機器分派問題 23
3.3 單元形成問題算法的建立 26
3.3.1 索引設置 27
3.3.2 參數(shù) 27
3.3.3決策變量 27
3.3.4目標函數(shù) 27
3.3.5限制條件 27
3.3.6 遺傳編碼 28
3.3.7種群初始化 28
3.3.8 適應度函數(shù) 29
3.3.9選擇 29
3.3.10 交叉 29
3.3.11 變異 31
3.3.12 取代 32
3.3.13 終止條件 32
3.3.14 績效指標 32
第四章 單元制造系統(tǒng)單元構建實例 34
4.1 實例來源 34
4.2 單元制造問題的求解 35
4.3 求解結果及結果分析 36
4.3.1 求解結果 36
4.3.2 結果分析 38
第五章 結束語 39
5.1 研究結論 39
5.2 展望 39
參考文獻 40
致 謝 43
附錄 44
外文資料原文 47
中文翻譯 51