带新订单插入的虚拟制造单元重构方法研究

摘要

虚拟制造单元旨在更改物流走向和优化制造单元，提高车间生产效率和物流柔性，广泛存在于多品种小批量生产车间。随着新订单插入，产品类型与工艺路径不断变化，原有虚拟制造单元易引起设备负载不均衡和生产效率下降。针对新订单插入情形，引入连续相同工序，设计一种新的衡量新订单与原有虚拟制造单元的相似度指标；针对虚拟制造单元重构情形，建立以设备负载均衡、总运输成本、跨单元次数和单元继承率为优化目标的虚拟制造单元重构数学模型。另外，对基于分解的多目标进化算法(multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition, MOEA/D)进行改进，采用多种交叉算子提高全局搜索效率，采用基于模拟退火的邻域搜索提高局部探寻能力。最后，以某企业机加工车间实际案例和10组标杆案例，验证了所提方法的有效性和卓越性，为虚拟制造单元重构决策提供理论参考依据。

关键词

虚拟制造单元 / 单元重构 / 多目标优化 / 改进MOEA/D算法 / 新订单插入