基于遗传算法的混凝土预制构件生产车间布局优化研究
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working areas of concrete precast components in the production workshops is one of the key issues to be solved in improving the production efficiency of concrete precast components. In this paper, combining with the layout characteristics of the production workshop, the corresponding optimization function is established and solved by genetic algorithm to obtain a more reasonable workshop layout scheme. The analysis results show that a reasonable workshop layout scheme is of great help to improve production efficiency and reduce production costs.
(1. School of Investment & Construction Management, Dongbei University of Finance & Economics, Dalian 116025, China,
E-mail: xiaobo9019@ 163 .com ； 2. School of Investment & Construction Management, Construction Management Research Center,
摘 要：近年来，装配式建筑在我国得到了的广泛的关注，如何对混凝土预制构件生产车间的各种工作区域进行合理布置， 是提升预制构件生产效率需解决的关键问题之一。本文结合预制构件生产车间的布置特点，通过建立相应的优化函数，并采 用遗传算法对优化函数进行求解，得到了更为合理的车间布置方案.分析结果表明，合理的车间布置方案对提高生产效率， 降低生产成本有着很大的帮助。 关键词：装配式建筑；车间布局；遗传算法；预制混凝土构件 中图分类号:TU741.2 文献标识码：A 文章编号:1674-8859( 2019 )03-036-06 DOI： 10.1399l/ki.jem.2019.03.007
第3期Βιβλιοθήκη 陈小波，等：基于遗传算法的混凝土预制构件生产车间布局优化研究
• 037 •
聪等⑷在对比分析预制构件生产与一般制造业区别 的基础上提出预制构件厂生产参数的量化途径，采 用基于多层编码遗传算法解决预制构件的生产调 度优化问题；陈伟等⑸提出了一种基于生产线产能 的订单决策模型，通过构建订单评价指标体系并确 定各指标权重系数，运用灰色聚类评价方法确定各 订单的优先级顺序，根据生产企业的剩余产能对订 单进行综合决策和组合优化，从而实现降低生产成 本的目的；孟洞天［旬依托某公司的实际生产状况， 针对该公司预制构件现场管理中存在的问题，在现 场管理理论的指导下，对预制预制构件现场人员管 理、组织结构、生产环境管理和现场质量管理等方 面提岀符合该公司PC预制构件生产现场实际发展 状况的改进方案，从而对预制构件的生产成本进行 了优化；徐照等⑺结合文献的统计分析，对BIM相 关信息技术在预制构件生产阶段的应用及预制构 件生产阶段信息交付研究现状进行系统归纳，总结 国内外相关研究存在的差距，并提出相应研究建 议；曹新颖等冈结合国内外BIM技术及RFID技术 的发展情况，分析了将BIM-RFID技术引入构件生 产质量管理中的应用价值.并结合B1M技术和 RFID技术的核心价值，建立了构件生产的质量管 理体系,设计了将BIM-RFID技术应用于构件生产 的质量管理流程模型，以实现构件生产过程中信息 交流的精确性和构件追踪管理的高效性；张仲华等 a】基于智慧工地理论，集成BIM、物联网、移动互 联网和大数据等先进信息技术，提岀装配式建筑信 息管理模型，为装配式建筑设计、生产、施丁和运 维4个阶段提供了高效的信息管理手段。这些研究 对预制构件生产中的一些方面进行了优化，在很大 程度上提高了预制板生产的效率，降低了成本，但 这些研究并没有涉及到预制构件生产车间中各种 工作区域以及设施的布局。
Keywords： assembled buildings； workshop layout； genetic algorithm； concrete precast component
由于装配式建筑在我国发展仍处于初级阶段, 因此对装配式建筑生产阶段的管理存在着许多不 合理之处，无形中提高了装配式建筑的成本，在一 定程度上阻碍了装配式建筑的发展。因此，对预制 构件生产的各个方面进行科学管理至关重要。马智 亮等E分析了预制构件生产中物料重调配路径规划
收稿日期：2019-01-08. 基金项目：国家自然科学基金青年基金项目(71701033);
大连市青年科技之星项目(2017RQ005).
问题的优化目标和限制条件，建立了载具路径规划 模型，并采用遗传算法进行了求解；Zhiliang Ma等 囱提出了预制生产线流水作业调度模型
(MP-FSM ),并提出了基于遗传算法的流水作业 调度优化方法，实现了多生产线流水作业调度的优 化；龙春晓⑶从预制构件生产流程着手，对生产工 序进行划分，并根据实际数据，求出每项工序的学 习曲线方程，结合生产过程的其他限制条件，建立 起适用于预制构件生产过程的人力配置方案；谢思
Research on Optimization of Production Workshop Layout of Concrete Precast Components Based on Genetic Algorithm
CHEN Xiao-bo1 2, WANG Zhong-yuanL 2, LIANG Yu-meiL 2
Dongbei University of Finance & Economics, Dalian 116025, China )
Abstract: In recent years, assembled buildings have received extensive attention in China. How to properly arrange various
第33卷第3期 2019年06月
工程管理学报
Journal of Engineering Management
Vol. 33 No. 3 Jun. 2019
基于遗传算法的混凝土预制构件 生产车间布局优化研究
陈小波"2,王中原1-2,梁玉美"2
(1.东北财经大学 投资工程管理学院,辽宁 大连116025, E-mail： xiaobo9017@； 2.东北财经大学投资工程管理学院工程管理研究中心，辽宁大连116025 )
(1. School of Investment & Construction Management, Dongbei University of Finance & Economics, Dalian 116025, China,
E-mail: xiaobo9019@ 163 .com ； 2. School of Investment & Construction Management, Construction Management Research Center,
摘 要：近年来，装配式建筑在我国得到了的广泛的关注，如何对混凝土预制构件生产车间的各种工作区域进行合理布置， 是提升预制构件生产效率需解决的关键问题之一。本文结合预制构件生产车间的布置特点，通过建立相应的优化函数，并采 用遗传算法对优化函数进行求解，得到了更为合理的车间布置方案.分析结果表明，合理的车间布置方案对提高生产效率， 降低生产成本有着很大的帮助。 关键词：装配式建筑；车间布局；遗传算法；预制混凝土构件 中图分类号:TU741.2 文献标识码：A 文章编号:1674-8859( 2019 )03-036-06 DOI： 10.1399l/ki.jem.2019.03.007
第3期Βιβλιοθήκη 陈小波，等：基于遗传算法的混凝土预制构件生产车间布局优化研究
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聪等⑷在对比分析预制构件生产与一般制造业区别 的基础上提出预制构件厂生产参数的量化途径，采 用基于多层编码遗传算法解决预制构件的生产调 度优化问题；陈伟等⑸提出了一种基于生产线产能 的订单决策模型，通过构建订单评价指标体系并确 定各指标权重系数，运用灰色聚类评价方法确定各 订单的优先级顺序，根据生产企业的剩余产能对订 单进行综合决策和组合优化，从而实现降低生产成 本的目的；孟洞天［旬依托某公司的实际生产状况， 针对该公司预制构件现场管理中存在的问题，在现 场管理理论的指导下，对预制预制构件现场人员管 理、组织结构、生产环境管理和现场质量管理等方 面提岀符合该公司PC预制构件生产现场实际发展 状况的改进方案，从而对预制构件的生产成本进行 了优化；徐照等⑺结合文献的统计分析，对BIM相 关信息技术在预制构件生产阶段的应用及预制构 件生产阶段信息交付研究现状进行系统归纳，总结 国内外相关研究存在的差距，并提出相应研究建 议；曹新颖等冈结合国内外BIM技术及RFID技术 的发展情况，分析了将BIM-RFID技术引入构件生 产质量管理中的应用价值.并结合B1M技术和 RFID技术的核心价值，建立了构件生产的质量管 理体系,设计了将BIM-RFID技术应用于构件生产 的质量管理流程模型，以实现构件生产过程中信息 交流的精确性和构件追踪管理的高效性；张仲华等 a】基于智慧工地理论，集成BIM、物联网、移动互 联网和大数据等先进信息技术，提岀装配式建筑信 息管理模型，为装配式建筑设计、生产、施丁和运 维4个阶段提供了高效的信息管理手段。这些研究 对预制构件生产中的一些方面进行了优化，在很大 程度上提高了预制板生产的效率，降低了成本，但 这些研究并没有涉及到预制构件生产车间中各种 工作区域以及设施的布局。
Keywords： assembled buildings； workshop layout； genetic algorithm； concrete precast component
由于装配式建筑在我国发展仍处于初级阶段, 因此对装配式建筑生产阶段的管理存在着许多不 合理之处，无形中提高了装配式建筑的成本，在一 定程度上阻碍了装配式建筑的发展。因此，对预制 构件生产的各个方面进行科学管理至关重要。马智 亮等E分析了预制构件生产中物料重调配路径规划
收稿日期：2019-01-08. 基金项目：国家自然科学基金青年基金项目(71701033);
大连市青年科技之星项目(2017RQ005).
问题的优化目标和限制条件，建立了载具路径规划 模型，并采用遗传算法进行了求解；Zhiliang Ma等 囱提出了预制生产线流水作业调度模型
(MP-FSM ),并提出了基于遗传算法的流水作业 调度优化方法，实现了多生产线流水作业调度的优 化；龙春晓⑶从预制构件生产流程着手，对生产工 序进行划分，并根据实际数据，求出每项工序的学 习曲线方程，结合生产过程的其他限制条件，建立 起适用于预制构件生产过程的人力配置方案；谢思
Research on Optimization of Production Workshop Layout of Concrete Precast Components Based on Genetic Algorithm
CHEN Xiao-bo1 2, WANG Zhong-yuanL 2, LIANG Yu-meiL 2
Dongbei University of Finance & Economics, Dalian 116025, China )
Abstract: In recent years, assembled buildings have received extensive attention in China. How to properly arrange various
第33卷第3期 2019年06月
工程管理学报
Journal of Engineering Management
Vol. 33 No. 3 Jun. 2019
基于遗传算法的混凝土预制构件 生产车间布局优化研究
陈小波"2,王中原1-2,梁玉美"2
(1.东北财经大学 投资工程管理学院,辽宁 大连116025, E-mail： xiaobo9017@； 2.东北财经大学投资工程管理学院工程管理研究中心，辽宁大连116025 )