52、数字化工厂与软木塞工厂的生产布局设计

数字化工厂与软木塞工厂的生产布局设计

数字化工厂初步制造单元设计

在数字化工厂的初步制造单元设计中，遗传算法（GA）被用于优化布局。其种群大小设为 200，最大代数为 1000，精英数量为 10。GA 在 Matlab™ 中运行，利用内置函数，如默认选择突变和交叉的 ‘gaoptimset’。

以 30 个零件通过 6 台机器的路由为例，机器布局是在通用工艺计划映射到特定工艺计划和机器之后的最后一步，且布局设计不会向工艺规划回流数据。在布局调整阶段，用户可添加物料搬运系统，如机器人、移动机器人和输送机。在 VR 可视化中，还能将 3D 机器模型叠加到已包含部分机器的实际工厂环境中。

案例研究

以生产风速仪和风向标为例，它们分别由 5 种和 7 种不同零件类型组成，其中 3 种是共享的。零件原始尺寸为 G0，还有小尺寸 G - 1 和大尺寸 G + 1 两种变体，所有零件均由 Al 合金 Al 2021 T6 制成。合适的工艺根据生产数量水平，从 PRIMA™ 列出的铸造、加工到冲裁和拉伸等工艺中选择。

• 工艺选择示例 ：
  • 最佳工艺选择依据以下标准：
    1. 零件几何形状与工艺的兼容性；
    2. 零件材料与工艺的兼容性；
    3. 机器及其工具的成本；
    4. 工艺的现有经验和相关培训要求；
    5. 基于数量场景的成本。
  • 例如，对于零件 Sh、Ar1、Ar2，在小批量 Q -