33、快速消费品行业设施布局优化：ACO 启发式方法与离散事件模拟验证

快速消费品行业设施布局优化：ACO 启发式方法与离散事件模拟验证

1. 设施布局优化基础

在生产运营中，自动导引车（AGV）在不同路段的运行互不影响，并且材料很可能存储在自动存储和检索系统（ASRS）或缓冲存储区。对于生产流程中位于 $(x_i, y_i)$ 和 $(x_j, y_j)$ 的两个部门，距离 $d_{ij}$ 定义如下：
[
d_{ij} =
\begin{cases}
|x_i - x_j| + |y_i - y_j|, & \text{无存储缓冲} \
|x_i - x_{buffer1}| + |y_i - y_{buffer1}| + |x_{buffer k} - x_j| + |y_{buffer k} - y_j| + \sum_{b = 1}^{k - 1} (|x_{buffer b} - x_{buffer b + 1}| + |y_{buffer b} - y_{buffer b + 1}|), & \text{k 个缓冲}
\end{cases}
]

设施布局优化的假设条件如下：
- 布局的基本配置已知。
- 忽略部门和位置的形状细节，所有部门和位置大小相等。
- 部门之间的流量是动态且确定的。
- 机器之间的物料搬运没有优先级设置。
- 为了计算方便，物料放置在设备中心。
- 缓冲区将放置在相邻部门的中间。
- AGV 路线只能是垂直或水平的。
- AGV 运输将忽略缓冲区的大小，且一次只运输一批物料。

在设施布局问题中，二次分配问题（QAP）模型中的流量成本取决于两个部门在一