一种智能生产单元布局与能耗优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能生产单元布局与能耗优化方法，涉及智能生产单元调度优化技术领域，包括：以最大化产能和最小化AGV能耗为目标，构建数学模型及目标函数；根据数学模型建立智能生产单元仿真模型；采用改进NSGA‑Ⅱ算法随机生成初始种群并进行迭代，过程中调用仿真模型获得个体适应度值，迭代完成后输出非支配排序结果，得到使目标函数满足约束条件的最优解的设备布局信息和AGV速度信息，完成智能生产单元布局与能耗的优化。本发明专利技术通过建立设备布局与AGV能耗的多目标数学模型和仿真模型，有效保留真实生产场景的随机性，通过改进NSGA‑II算法求解设备布局信息与AGV速度信息，找到产能和节能平衡点以获得整体最优解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能生产单元调度优化，更具体地，涉及一种智能生产单元布局与能耗优化方法及系统。

技术介绍

1、设备布局规划(flp)涉及在给定空间(如车间、仓库)内部，科学地配置构成生产系统的所有生产要素(如设备、缓冲区、人员等)，通过调整其相对位置和排列方式，实现整体系统的最优性能，对实现制造系统的敏捷性、节能性和经济性至关重要。布局规划问题主要包含布局逻辑、布局建模和模型求解三部分。智能制造工厂的设备布局应具有高柔性、模块化和易于可重构性，因此更注重单元布局、鲁棒性布局等布局逻辑，对布局建模和求解算法的要求更高。布局模型主要包括图论模型(如排队论)、数学分析模型(如非线性规划模型、混合整数规划模型)和仿真模型，求解方法则根据问题规模可用精确算法求最优，或者用启发式算法或元启发式算法求次优。

2、采用优化理论和方法对生产单元构建和单元辅助资源配置这两个核心问题进行深入系统地研究，能够为离散制造企业的实施智能化单元生产方式的过程，提供关键理论和方法的指导。智能生产单元布局(intelligent manufacturing cell layout本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，所述联合优化目标的目标函数为：

3.根据权利要求2所述的一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，所述目标函数的约束条件包括：

4.根据权利要求1所述的一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，所述改进NSGA-II遗传算法在进行种群迭代之前，需要先设计编码规则，具体如下：

5.根据权利要求1所述的一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，所述改进NSGA-II遗传算法的迭代流程包括：...

【技术特征摘要】

1.一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，所述联合优化目标的目标函数为：

3.根据权利要求2所述的一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，所述目标函数的约束条件包括：

4.根据权利要求1所述的一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，所述改进nsga-ii遗传算法在进行种群迭代之前，需要先设计编码规则，具体如下：

5.根据权利要求1所述的一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，所述改进nsga-ii遗传算法的迭代流程包括：

6.根据权利要求4或5任一项所述的一种智能生产单元布局与能耗优化方法，其特征在于，所述交叉操作采用部分匹配交叉算子进行，并且在传统两点交叉部分匹配算子的基础上，针对所述agv速度信息编码部分增加一个交叉点，即在所述设备布局信息编码部分随机产生第一、第二交叉点，在所述agv速度信息编码部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张惠煜，李欢，王昕，李振威，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：