具有单向多重封闭回路AGV的智能车间随机柔性布局优化

基本信息
批准号:51775120
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:毛宁
学科分类:
依托单位:广东工业大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:苏平,杨煜俊,俞爱林,王小明,张惠煜,席少辉,廖勇,彭乘风,刘贵军
关键词:
随机混合整数非线性规划自动导向小车机器布局智能车间柔性
结项摘要

Being focus on the machine layout problems of intelligent workshops with AGVs driving in the unidirectional guided-path networks to have multiple loops configuration, this project is aiming at the stochastic and flexible machine layout problems. The research contents include the following 4 topics: in view of the unidirectional guided-path network of Automatic Guided Vehicle (AGV), which has the topological configuration of multiple nested loops, this project will put forward the path-flexibility analysis and optimization methods based upon the connectivity analysis of closed digraph; builds up the approach to solve stochastic block layout problems of workshops with material handling systems containing many AGVs; investigates the methods to determine the positions of Pick up and Drop off (P/D) on the boundary of every cell; and improves the approach to layout the machines in typical cells to operate or store parts automatically. The creativities are as follows: the workshop layout is fully oriented to the finite capacity of AGV system; the graph theoretic model is used to analyze and optimize the path-flexibility of topological configuration of the AGV-path networks; the open queuing network model with finite buffers is employed to describe the performance index of the material handling system with AGVs, and then is served as an important constraint in the layout optimization of the workshop, i.e. a stochastic mixed integer nonlinear programming model. The research outputs of this project will provide with effective methodology to the design and planning theory of intelligent manufacturing systems.

以具有单向多重封闭回路AGV的单元流水式智能车间为对象,本项目研究其随机柔性规划布局问题。包括以下四点:针对具有单向导向路径网络,且拓扑结构为多重嵌套封闭环形,含多台AGV的物料储运系统,提出车间AGV路径网络拓扑结构的柔性优化方法;建立含AGV的车间随机块状布局优化方法;研究车间内各单元的上料与下料口布局方法;完善典型的自动化加工与存储单元内设备的布局方法。特色与创新之处在于:在智能车间的随机柔性优化布局中,考虑物料储运系统的有限运载能力;采用有向封闭图的连通性分析并优化AGV路径网络拓扑结构的柔性;利用有限缓冲区容量的开排队网模型形式化AGV物料储运系统的运行性能指标,并作为车间随机优化布局的重要约束条件,纳入描述车间布局的随机混合整数非线性规划模型中。本项目的研究成果有助于离散定制生产型智能车间和单元的布局优化建模与求解,为我国智能制造系统的设计与规划理论提供有效的方法。

项目摘要

以具有单向多重封闭回路AGV的单元流水式智能车间为对象,本项目研究其随机柔性规划布局问题。包括以下四点:针对具有单向导向路径网络,且拓扑结构为多重嵌套封闭环形,含多台AGV的物料储运系统,提出车间AGV路径网络拓扑结构的柔性优化方法;建立含AGV的车间随机块状布局优化方法;研究车间内各单元的上料与下料口布局方法;完善典型的自动化加工与存储单元内设备的布局方法。特色与创新之处在于:在智能车间的随机柔性优化布局中,考虑物料储运系统的有限运载能力;采用有向封闭图的连通性分析并优化AGV路径网络拓扑结构的柔性;利用有限缓冲区容量的开排队网模型形式化AGV物料储运系统的运行性能指标,并作为车间随机优化布局的重要约束条件,纳入描述车间布局的随机混合整数非线性规划模型中。本项目的研究成果有助于离散定制生产型智能车间和单元的布局优化建模与求解,为我国智能制造系统的设计与规划理论提供有效的方法。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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