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船体不规则分段的动态空间调度及场地堆放问题研究
| 论文题名： | 船体不规则分段的动态空间调度及场地堆放问题研究 |
| 关键词： | 船体不规则分段;动态空间调度;堆场管理;动态布局 |
| 摘要： | 随着现代造船模式的转变,我国船舶制造业也不断改进生产技术,以增强企业的竞争实力。而不规则分段的建造及堆放问题,严重影响着船体的建造效率,降低了船厂建造场地及堆放场地的周转效率。因此,有效的空间调度方法和分段堆放优化技术的研究与应用,可大大提高船厂的生产效率和资源利用率,进而增强船舶企业的竞争力,以获得良好的经济效益和社会效益。 针对连续时间段内矩形分段在矩形工作场地的动态空间调度问题,已做出了相应研究。在此基础上,本研究针对江苏某船舶重工企业的实际需求,以船体不规则分段的建造及堆场管理作为研究对象,分别研究设计出了空间调度优化系统和分段动态堆置系统。主要研究工作有: (1)将不规则分段的空间调度问题简化为连续时间段内分段的向下投影凸多边形在矩形工作场地内的动态布局问题,利用基于临界多边形算法的重心最低策略实现了多边形的空间布局; (2)考虑到分段堆置问题与分段建造过程中的空间调度问题的不同之处,本文对堆场中的分段运输设备的负荷进行了量化,设计出可计算分段移入(出)场地时需要挪动场地内其他阻碍分段数量的算法。 在分段堆置问题中,利用基于临界多边形算法的平均最大空闲矩形策略,实现了分段的最优空间定位,该空间布局策略不仅能更好的利用场地空域,而且可更好的兼顾分段堆置过程中的时间和空间的耦合性。 (3)在求解空间调度问题和分段堆放问题时,均利用遗传算法进行求解。寻找最优方案时,在交叉和变异两个遗传算子设计中引入了模拟退火算法的思想,令算子随着迭代次数的增加而逐渐减小,以避免最优个体遭到破坏。 (4)利用某大型造船厂的实际生产数据,采用Matlab语言分别对分段调度算法和分段堆置算法进行了实例验证。通过与已有方法的对比,表明本研究所设计的空间算法和分段堆放算法具有较强的全局优化能力,且在资源利用率上有了很大提高。 对本研究所提出的空间调度算法和分段堆置算法进行修改,则可以推广到船厂的其他涂装车间和制造车间,也可推广应用于诸如集装箱装卸和飞机制造等制造企业的生产过程中去,具有很好的应用前景和理论研究意义。 |
| 作者： | 陆春霞 |
| 专业： | 管理科学与工程 |
| 导师： | 马少辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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