基于混合蚁群算法的动态设施规划系统研究-管理学.pdf

管 理 工 程 学 报 V01．28．No．1 JournalofIndustrialEngineering／EngineeringManagement 2014年 第 1期 基于混合蚁群算法的动态设施规划系统研究 李 辉 ，黄国文 ，齐二石 (1．天津大学管理与经济学部，天津 300072；2．天津大学管理与经济学部，天津 300072； 3．天津大学管理与经济学部，天津 300072) 摘要：设施规划 问题主要研 究生产设备的布局规划 ，从而减小厂 区内的物料搬运成本 。一个有效的设施规划 有利于生产过程中整体运作效率的提高。随着市场竞争的日趋激烈，市场环境处于不断的变化之中。制造企业需 不断对设施布局进行重新规划来适应不断变化 的市场环境对产 品需求量 的影响，并达到降低成本的 目的。这一 问 题便需要用动态设施规划 (DFLP)的方法来解决。本文提出了一种改进的混和蚁群算法 (HACO)来解决带有财 务预算约束的动态设施规划问题 ，并将此方法与其他一些典型的启发式算法进行 了对 比分析。结果表 明，本文提 出的HACO算法是求解带有财务预算约束的DFLP问题的一种有效的方法。 关键词 ：动态设施规划 ；混合蚁群算法 ；财务预算约束 中图分类号 ：F273 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004~062(2014)01一o110-09 0 引言 标准 ，可 以以星期、月或年为单位划分。在一个阶段 内，各设 当今世界，全球的竞争越来越体现在经济和科技实力的 备间的物流量假定是恒定不变的。但是在不同的阶段，由于 竞争，而技术创新则 日益成为促进经济增长和提高科技竞争 生产系统发生了变化，各设备间的物流量会有所改变，这就 力的关键。技术获取模式作为企业技术战略的重要一环，对 需要在每个阶段初期对设施布局进行重新设计…。导致设 企业长远发展意义重大。 施间的物流量发生变化的因素主要有 J： 设施规划 问题主要研究生产设备的布局规划 ，从而减小 ①改变现有产品的设计； 厂区内的物料搬运成本。据统计资料表明，一个生产车间的 ②产品种类的增加或减少； 物料搬运成本 占整个生产运作成本 的20％～50％，占产品生 ③现有生产设备的更换； 产总成本 的15％～70％…。在一个生产车间中，一个有效的 ④产品生命周期的变化； 设施规划能够调整设备间的物流量 ，从而使每个设备在正确 ⑤产品生产计划和产量的改变。 的时间得到正确数量的物料 ，这样既可以减少在制品的库存 因此 ，有必要设计一个柔性生产系统来应对 以上因素对 量 ，又能够防止厂房 中机器设备的过度使用 ，减少物流成本 。 设备间物流量变化的影响。据统计 ，有 1／3的美 国企业平均 一 个有效的设施 规划有利于生产过程中整体运作效率的 每两年都会对生产系统做一次大的调整 J。传统上，设施规 提高 。 划的有效应与各设备间的物流量有关 。物料搬运成本 的最 物流成本主要 由物料在各设备间的流动量 以及各设备 小化通常被当作评价设施规划有效性的标准 。然而对生产 间的相对距离来决定。如果各设施间的物流量 自始至终都 系统进行调整或重新规划也需要一定的费用。因此 ，就需要 是固定不变的，这样的设施规划问题称为静态设施规划 问题 在物料搬运成本和生产系统的重新规划成本之间取得一个 (StaticFacilityLayoutProblem，SFLP) 。相反 ，如果各设备 权衡。这就是动态设施规划需解决的主要问题。 间的物流量在不同的阶段 内均有所变化 ，静态设施规划 的方 许多学者都对设施规划进行过研究 。但是大多数文 法就显得无能为力