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《武汉理工大学》 2007年
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车间柔性布局算法及三维仿真研究

邹世伟  
【摘要】: 随着社会的进步和技术的发展,工业生产模式已经发展到计算机集成制造、网络化制造等柔性生产制造模式。车间设备的柔性布局是柔性制造模式的重要研究内容之一。本文基于敏捷制造的理念,研究柔性化生产的车间设备布局问题:包括车间设备布局的数学建模,启发式优化算法求解,采用虚拟现实技术进行的三维仿真等。本文完成的具体工作如下: 1、数学建模及求解。分析柔性生产车间设备布局的各种要求、条件和优化目标,对车间设备布局问题进行数学建模。在建立数学模型后,针对所建立的数学模型进行分析,选用合适的优化求解算法。本文针对车间布局的特性选择遗传算法作为求解算法。 2、遗传算法的研究及其改进。遗传算法作为一种仿生算法和启发式优化算法,已经广泛应用于各种布局问题的研究中。车间布局作为布局问题的一种实例,对算法提出了更高的要求。本文采用改进的实数编码方式遗传算法对设备布局问题求解,并研究了各个参数对算法收敛过程的影响。 3、布局收敛过程及布局结果的三维仿真研究。采用基于OpenGL的虚拟现实技术,实现布局收敛过程和布局结果的可视化。设计者能直观的监控收敛过程,并在虚拟场景中实时漫游,直观体验布局效果。 4、人机交互布局的研究。车间布局问题作为一个复杂的组合优化问题,单纯采用算法求解难以达到好的效果。在算法求解的基础上,本研究开发了人机交互布局环境,使设计者能通过人机交互的方式,对算法求解出的布局结果进行人工调整,使布局结果更加实用可靠。 5、布局实例的算法对比实验。针对设备布局问题实例,选取另外两种常用的算法,与本文所使用的改进算法作对比,分析总结了各自的优缺点。 最后,对全文的工作进行了总结,并对本课题下一步的研究进行了展望,提出了需要进一步研究的问题。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TH165

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 常建娥;王德爽;施生移;;一种计算机辅助工厂平面布置的实现方法[J];武汉理工大学学报;2008年08期
2 常建娥;马立坤;;基于GA的计算机辅助车间设备布局设计[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑晓军;生产车间设施布局优化方法研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 马立坤;生产系统计算机辅助设施布置的研究[D];武汉理工大学;2008年
2 于文舟;基于遗传算法的车间规划问题研究[D];山东大学;2010年
3 杨阔然;X公司机加车间单元布局设计研究[D];吉林大学;2012年
4 殷自瑞;基于遗传算法的车间动态设施布置的研究[D];武汉理工大学;2012年
5 黄冬梅;车间设备布局建模分析及基于eM-Plant的仿真优化[D];华中科技大学;2012年
6 高丽媛;汽车配件生产车间布局规划及仿真研究[D];辽宁工业大学;2013年
7 张富生;基于遗传算法的车间动态调度研究[D];山东大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 钱志勤;人机交互的演化设计方法及其在航天器舱布局方案设计中的应用[D];大连理工大学;2001年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
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7 杨鹏;孔鑫;赵奇;陈贺;;基于混合编码遗传算法的双足机器人步态规划[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
8 曾祥华;;机械加工布局方法的研究[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
9 滕弘飞;孙治国;胡清泥;刘占伟;;航天器舱计算机辅助布局设计[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年
10 周启海;;简论二维凸壳研究的意义、现状与创新[A];中国几何设计与计算新进展2007——第三届中国几何设计与计算大会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周密;面向建筑造型的图形软件支撑系统[D];中国建筑科学研究院;2009年
3 董浩;RNA二级结构预测方法研究[D];吉林大学;2011年
4 郑家彬;汽车制造业生产车间物流系统优化的研究[D];吉林大学;2011年
5 申龙斌;油田勘探开发地质对象三维可视化关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
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7 秦玉灵;基于响应面建模和改进粒子群算法的有限元模型修正方法[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 魏玉阔;多波束测深假象消除与动态空间归位技术[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 付樟华;二维不等圆Packing问题的现实求解途径[D];华中科技大学;2011年
10 冯佰威;基于多学科设计优化方法的船舶水动力性能综合优化研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹巍巍;基于智能优化算法的OFDMA系统自适应资源分配问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 宋策;面向车间设备布局的精英蚁群算法研究[D];大连理工大学;2010年
3 杨林;求解带性能约束圆集布局问题的启发式蚁群算法研究[D];湘潭大学;2010年
4 杨浩;LNG船用绝缘箱生产线优化的研究[D];华东理工大学;2011年
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10 李向阳;增强现实环境下自然特征点的注册方法研究[D];广东工业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞静,钱省三,邵志芳;半导体制造车间设施规划浅析[J];半导体技术;2003年06期
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3 唐晓君,查建中,陆一平;布局问题的复杂性和建模方法[J];北方交通大学学报;2003年01期
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7 卢桂萍;何汉武;罗辑;;虚拟车间设备布局优化的三维可视化研究[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年01期
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9 黄超;徐向阳;;基于仿真的车间设备布局优化设计[J];东北电力大学学报(自然科学版);2008年02期
10 滕弘飞,孙守林,葛文海,杨永辉,娄汉文;旋转舱内圆柱体及长方体群布局优化[J];大连理工大学学报;1993年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钱志勤;人机交互的演化设计方法及其在航天器舱布局方案设计中的应用[D];大连理工大学;2001年
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6 齐继阳;可重构制造系统若干使能技术的研究[D];中国科学技术大学;2006年
7 张毕西;加工—装配式生产系统组织与优化[D];华南理工大学;2000年
8 莫鸿强;遗传算法搜索能力和编码方式研究[D];华南理工大学;2001年
9 明亮;遗传算法的模式理论及收敛理论[D];西安电子科技大学;2006年
10 曾议;计算机集成制造系统中若干重要技术的研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李倍;某汽车检具生产车间设施规划研究[D];中北大学;2011年
2 薛顺;基于遗传模拟退火混合算法的生产设施布局研究[D];西南交通大学;2011年
3 杨宏波;基于成组技术的制造单元规划设计的研究[D];南京航空航天大学;2004年
4 唐成华;面向订单半流程制造业车间生产计划与控制的研究和应用[D];广东工业大学;2004年
5 欧阳珍;基于遗传算法的车间调度研究与应用[D];浙江大学;2004年
6 李伟峰;三维仿真技术在车间布局设计中的应用研究[D];大连铁道学院;2004年
7 谢畅;基于多Agent的MES调度研究[D];华中科技大学;2004年
8 胡震;发动机车间布局优化设计研究[D];合肥工业大学;2005年
9 黄婉平;自适应粒子群优化算法及其应用研究[D];浙江大学;2006年
10 奚文;面向机械制造系统的设施布置与优化模型设计[D];辽宁工程技术大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 胡耀;姜治芳;熊治国;王健;;基于SLP和遗传算法的容积型船舶内部舱室位置布局设计优化[J];中国舰船研究;2013年05期
2 梁勤欧;周晓艳;;基于免疫遗传算法的设备布局问题研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2011年04期
3 张建伟;孟海峰;耿双;许志沛;薛顺;;某环保装置生产车间的生产布局和经路改进研究[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 郑晓军;生产车间设施布局优化方法研究[D];大连理工大学;2010年
2 赵月容;可重构板式家具生产系统的建模与优化研究[D];东北林业大学;2012年
3 李普红;基于作业疲劳度的活塞生产线规划研究[D];山东大学;2012年
4 李旭辉;城市生活垃圾梯次处理模式及其规划布局方法研究[D];武汉理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田勇兵;基于遗传算法和非线性目标划模型的设施布置研究[D];武汉理工大学;2009年
2 杨阔然;X公司机加车间单元布局设计研究[D];吉林大学;2012年
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4 汤克震;基于eM-Plant的涂层刀具车间生产物流系统的仿真与优化[D];苏州大学;2012年
5 殷自瑞;基于遗传算法的车间动态设施布置的研究[D];武汉理工大学;2012年
6 李权章;制造业企业生产车间设施布置评价体系研究[D];东北林业大学;2012年
7 叶连发;基于SLP与PGA的多品种小批量生产车间设施布局优化研究[D];重庆大学;2012年
8 张玲燕;化工物流园区的仓库区规划与设计[D];长安大学;2012年
9 王亚洲;交通安全检测车间功能区布局方案优化研究[D];吉林大学;2013年
10 赵金柱;流水车间生产系统调度及仿真[D];大连理工大学;2013年
【二级参考文献】
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1 叶宗文;罗珊;曾波;李彦;;股票价格的马氏链预测法[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2006年01期
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8 滕弘飞,孙守林,葛文海,杨永辉,娄汉文;旋转舱内圆柱体及长方体群布局优化[J];大连理工大学学报;1993年03期
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10 李广强,滕弘飞,苗玉彬;逆摄动参数ε可视化交互选取方法[J];大连理工大学学报;2000年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈春龙;基于组件技术的三维机床建模的仿真设计[J];机床与液压;2003年05期
2 陆品,朱根兴;三维仿真系统的设计与实现[J];机械与电子;2003年02期
3 吴建华;陶德馨;陈定方;;基于VRML的陀螺仪三维仿真[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2008年04期
4 杨舒,孙毅刚;基于VC与OpenGL的机器人三维仿真设计[J];中国民航学院学报;2003年04期
5 梁磊,王勇,王宪伦,许蕴梅;基于VRML和Java Applet的机器人三维仿真[J];山东大学学报(工学版);2004年06期
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7 陶斌;梁垚;;飞机三维仿真回放系统的设计[J];河南科技;2011年15期
8 顾开建;;宁波市试行申报建设工程规划许可证时提交三维仿真电子文件[J];城市勘测;2009年06期
9 李光;赵晓东;;管片拼装机新型旋转限位装置的设计[J];隧道建设;2010年01期
10 朱世强,武星军,林建亚;海浪模拟的三维仿真研究[J];船舶工程;1999年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 施朗;;基于Virtools建立三维仿真地质博物馆系统总体设计[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 黄晓春;茅明睿;王碧辉;;三维仿真虚拟现实技术在城市规划中的应用[A];中国城市规划学会2002年年会论文集[C];2002年
3 钟志勇;陈映鹰;;海量遥感数据应用方法初探[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
4 李响;;三维地理信息系统的设计与实现[A];重庆市测绘学会第三届优秀论文评选获奖论文暨2005-2006年度学术交流会论文选编[C];2008年
5 魏建平;李大超;;城市三维地理信息系统的建设与应用[A];2009全国测绘科技信息交流会暨首届测绘博客征文颁奖论文集[C];2009年
6 何征;伊藤裕二;;虚拟现实仿真软件在土木工程中的应用[A];工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C];2009年
7 张子才;肖苏;吴刚;伍文宇;;料场无人化系统的研究和应用[A];自主创新 实现物流工程的持续与科学发展——第八届物流工程学术年会论文集[C];2008年
8 尹乐;周进;杨乐;李自然 ;吴建军;;脉冲等离子体推力器工作过程的三维仿真研究[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年
9 时长娥;许元;;Robocup3D仿真中时间通报信息的使用[A];2005中国机器人大赛论文集[C];2005年
10 周华;熊忠明;郝鹏;彭成佳;周艳国;;施工期坝体温度场及温度应力全过程仿真研究[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(二)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者陈力波 通讯员 刘洋;布尔津网上三维仿真县城面世[N];阿勒泰日报;2008年
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3 王立武;黄山开通三维仿真数字城市系统[N];中国税务报;2008年
4 本报记者 唐先武 通讯员 张坤平 鄢雁华 孟岩;给阅兵指挥装上“数字眼”[N];科技日报;2009年
5 路鄢 特约记者 张坤平;为阅兵指挥与训练提供支持[N];解放军报;2009年
6 陈娟华周瑾亮;中心城区建筑物实现三维仿真[N];常州日报;2007年
7 本报记者 唐先武 通讯员 张坤平 鄢雁华 孟岩;模拟仿真系统令阅兵更精彩[N];科技日报;2009年
8 胡甸 马佳佳;上虞三维仿真游戏教“火场逃生”[N];人民公安报·消防周刊;2010年
9 冯翠燕;佛山电信“宽带城市”掀起网上看房热潮[N];人民邮电;2007年
10 本报记者 高阿娜;天津率先使用“虚拟城市推广招商系统”[N];中国现代企业报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何大治;建筑火灾疏散三维仿真研究[D];同济大学;2007年
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6 焦培刚;基于SPH的流体仿真数值算法及工程应用研究[D];山东大学;2010年
7 文武;基于C/G架构的大规模地学三维场景渲染方法研究[D];成都理工大学;2013年
8 张丽哲;经编针织物的计算机三维仿真[D];江南大学;2010年
9 林远山;计算机辅助起重机选型及吊装过程规划研究[D];大连理工大学;2013年
10 邢胜伟;海上立体搜寻全局优化模型及仿真研究[D];大连海事大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔春升;基于北京西直门枢纽站的三维仿真技术研究与实现[D];吉林大学;2010年
2 林雄;汕头三维仿真网络城市系统的设计与应用[D];电子科技大学;2011年
3 綦晓倩;机械运动三维仿真视觉界面优化设计研究[D];天津大学;2012年
4 高宇霞;城市微观交通三维仿真的研究及应用[D];长安大学;2012年
5 王国英;欠驱动水面艇运动控制建模及三维仿真实现研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 王翀;机场场面航空器滑行路由规划及三维仿真研究[D];南京航空航天大学;2012年
7 张美平;高能瞬态电子束流能量分布检测及三维仿真[D];南京师范大学;2012年
8 任远;锻压机三维仿真关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
9 张美平;高能瞬态电子束流能量分别检测及三维仿真[D];南京师范大学;2012年
10 王钧荣;经编贾卡线圈的变形分析及三维仿真[D];武汉纺织大学;2011年
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