摘要：车间布局是否合理是影响工厂效益和产品成本的一个关键性因素。因此，如果车间布局不合理，我们就需要通过车间重构，找出一种合理布局以解决车间在其布局方面的各种问题。本文主要研究通过运用遗传算法，以车间总物流当量最小为标准，对车间设备进行适当的重构，以期达到最优的车间布局的策略。

　　关键词：遗传算法、物流量、车间布局、车间重构

　　优良的车间布局能够提高生产效率，减少不必要的物流运输，使工作人员能在安全、健康和舒适的环境中工作。因此随着制造技术的不断发展,车间设备的物理布置，已成为企业在车间重构时，探讨研究车间布局具有重要的理论意义和应用价值。

　　在对车间进行设备布局时，常考虑因素包括：车间中制造设备的种类、车间可利用空间的大小、每台设备的几何尺寸、设备之间的运输频率等，而设备布局又分为单行布局和多行布局两种形式，其中单行布局可看作是多行布局的特例,因此本文主要讨论多行布局。车间设备布局设计主要目标是规划设备的排列顺序和位置，使生产制造过程相关的物流费用能够降到最低。综合考虑上述因素，面向制造车间设备布局重构问题，本文基于遗传算法，寻找较优车间布局。

　　1.车间重构

　　一般性的，经过初期的车间布置之后，企业在生产经营活动中，势必会发现一些原始布局不合理的地方，此时就必须进行车间重构。为此通过前期的分析和论证,在进行作为车间布局改进的车间重构活动中，企业应该认真落实好如下问题:(1)减少并尽量消除以往存在的不必要的作业,达到在时间上缩短生产周期,空间上减少占地,物料上减少停留、搬运和库存的目的,以期获得用最低的生产成本获取最大的效益;(2)运用系统观点及系统分析方法求得系统整体优化;(3)因地制宜的进行车间重构,既要兼顾生产又要兼顾技改,在保证总体方案先进可行的同时,还应要考虑其经济实用性。

　　在日常生产实际中，常用车间重构方法包括:(1)R·缪瑟提出的系统布局设计方法(systematic layout planning,SLP),即根据车间各单位间的活动关系密切程度、布局，以及它们之间的相互位置,借助于图解,将生产单位之间联系的密切程度定量分析,计算出评分值,为平面布局提供依据;(2)模拟退火算法,即在布局设计中仅考虑单一的优化目标函数,特别是最小化设备间的物流耗费,也是最常见的优化准则方法;(3)遗传算法,基于设备间的邻接关系产生空间关系图,并以此作为设计骨架产生布局设计;(4)Petri网,它是多目标准则方法,寻找一种能满足一系列不同约束和关系的设计方案.通常将目标函数放在约束(如位置、距离、路径、邻接等)下,求出优化解。由于多目标优化问题的复杂性以及布局问题本身NP-hard属性,通常通过计算机辅助的手段来实现。

　　2.车间布局的遗传算法设计

　　图2.1设备布局几何约束描述