飛機結構件生產線設備布局仿真與優化

孟 飆，喬苗苗，喬興華，曲學軍，4

（1.沈陽航空航天大學航空制造工藝數字化國防重點實驗室，遼寧沈陽 110000；2.張家界航空工業職業技術學院航空制造工程系，湖南張家界 427000；3.沈陽飛機工業（集團）有限公司，遼寧沈陽 110000；4.沈陽航空航天大學航空宇航學院，遼寧沈陽 110136）

1 引言

設備布局是指將生產過程中各種制造資源按照一定的原則并滿足特定的約束條件合理的布置在工廠里，使生產系統更順暢，物流成本最低[1]。文獻[2]證明了設備布局問題是完全的NP?Hard問題。近年來，隨著國內外學者對遺傳算法的不斷研究，遺傳算法已在設備布局優化領域被廣泛應用。例如文獻[3]結合遺傳算法，運用近似優化的方法求解車間布局最優解問題。文獻[4]設計了一種改進遺傳算法，并求解出了設備布局的最優方案。文獻[5]設計了一種改進的蟻群算法，并求解出多目標的設備布局優化方案。文獻[6]利用改進遺傳算法實現優化自動換行的多行布局。

設備布局直接影響物料的流動，決定物料的流動路線與速率，進而影響生產能力、效率、成本等。合理的設備布局使物流流動更高效，縮短搬運距離避免資源浪費，有效提升生產線效率，降低成本。合理的設備設施布局，對平衡物流能力、均衡設備生產能力、降低物流成本起著至關重要的作用。這里主要通過建立飛機結構生產線設備布局的數學模型，設計以降低物流成本為目標的遺傳算法，并利用MATLAB軟件和Plant Simulation軟件通過運行仿真模型找出生產線的瓶頸環節，并將設計好的遺傳算法應用于飛機結構件生產線的設備布局問題的優化方案。……