CN115577865B - 一种用于制剂工艺的生产房间布局优化方法及装置 - Google Patents
一种用于制剂工艺的生产房间布局优化方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于制剂工艺的生产房间布局优化方法及装置,方法包括如下步骤:根据制剂工艺和生产房间的清单,完成生产房间在车间中的基础布局;获取生产房间在优化布局过程中的评价参数,对基础布局进行扰动优化;实时给出基础布局扰动优化过程中评价参数的数值;对评价参数的数值进行的分析判断,确定扰动优化的边界,给出生产房间在车间中的最终布局,完成生产房间布局的优化。本发明通过针对制剂工艺的生产房间布局进行小幅扰动的优化,搜寻获取最佳的生产房间布局,能应对不同场景的细化需求,增强了房间布局的合理性,提升了车间面积的利用率。
Description
技术领域
本发明属于制剂工艺布局的技术领域,尤其涉及一种用于制剂工艺的生产房间布局优化方法及装置。
背景技术
当前,许多工业生产行业提出了多方案可视化动态自动工艺布局的创新设计模式,其三维仿真数字化设计模式应用于实际设计工作,可直接根据数字化方案设计情况进行项目前期决策,可实现设计参数自动计算、排布方案快速生成,有利于高效正确的做出决策,减少反复的方案修改。
如专利CN114570894A给出一种铝合金铸造车间及其排产方法,包括按照生产工序顺序依次相接的数字化无模成型区、造型制芯区、合箱区、熔炼浇注区、铸型冷却区和落砂清理再生区,落砂清理再生区与数字化无模成型区相接形成闭环流水线车间。合箱区的合箱工艺采取柔性夹板快速组合式的无箱组型工艺。通过铸造车间优化分区布置,合理设计和布局,建立航空航天高端装备制造复杂零部件的柔性铸造生产线,用最适合、最高效、最经济的生产方法,实现了自动化、规模化的铸造生产。
如专利CN114101302A给出一种大型废钢加工配送中心工厂及车间布置方式,废钢加工配送中心车间布置方式为,废钢加工配送中心车间布置在港口或交通运输集散中心附近,紧临使用废钢客户,废钢加工配送中心车间包括分拣车间和剪切打包车间,分拣车间3间以上横向布置,剪切打包车间1间以上沿分拣车间一侧或两侧纵向布置,车间为长方形、四边及顶棚均封闭设置,车间四周及每间车间之间均布置物流通道,在剪切打包车间和分拣车间外侧设置地磅。其布局设计是多家实践的优先集成,节约土地资源、降低物流成本,减少运营费用,解决了废钢加工及产成品分类的问题,满足清洁生产、排放达标要求。
但是,以上现有技术中关于工业生产的布局数字化程度有限,几乎都是简单的将项目经验移植到布局设计中,无法进行量化设计,也很难作为精准判决的标准化依据,无法进行实时动态更新。在制剂工艺领域,对于生产的布局设计要求其能直观可视化,作为数字工厂具备数据集成、参数化设计能力。
因此,如何设计一种针对制剂工艺的生产房间布局进行优化的方法,以实现最优的快速设计建模以及高效的量化分析是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明以结合传统设计经验中形成的工艺流程库,以及数字化研究后得到的结构化的房间条件库为底层数据库,搭建数字化的自动工艺布局平台,并且底层数据可与平台优化进行迭代更新和优化。提供了一种用于制剂工艺的生产房间布局优化方法及装置,对生产房间的基础布局进行扰动优化,实时获取基础布局扰动优化过程中评价参数的数值,对评价参数的数值进行的分析判断,确定扰动优化的边界,给出生产房间在车间中的最终布局,完成生产房间布局的优化。本发明通过针对制剂工艺的生产房间布局进行小幅扰动的优化,搜寻获取最佳的生产房间布局,能应对不同场景的细化需求,增强了房间布局的合理性,提升了车间面积的利用率。
第一方面,本发明提供一种用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,包括如下步骤:
根据制剂工艺和生产房间的清单,完成生产房间在车间中的基础布局;
获取生产房间在优化布局过程中的评价参数,对基础布局进行扰动优化;
实时给出基础布局扰动优化过程中评价参数的数值;
对评价参数的数值进行分析判断,确定扰动优化的边界,给出生产房间在车间中的最终布局,完成生产房间布局的优化。
进一步的,根据制剂工艺和生产房间的清单,完成生产房间在车间中的基础布局,具体包括:
S11:根据制剂工艺,确定由制剂工艺所需要的生产房间组成的清单,给出生产房间的初始排布顺序;
S12:确定生产房间布局形状,获取每个生产房间的布局长度,以横向为边界方向,按照生产房间的初始排布顺序,以主物流路径为轴将生产房间依次进行折叠布局;
S13:构建容纳所有生产房间的车间,完成生产房间在车间中的基础布局;
其中,获取每个生产房间的布局长度,以横向为边界方向,具体为:以生产房间的长度对齐横向边界进行排布,将各个生产房间的纵向长度齐平。
进一步的,构建容纳所有生产房间的车间,具体包括:
基于折叠布局后的生产房间,预设车间的宽度和长度,其中,车间的宽度为1/4A,车间的长度为1/4A+B;
固定车间的宽度,且对车间的宽度进行判断,车间的宽度满足以下关系:[(a1+…ai)+(d1+……di-1)]<1/4A<[C-2×(a1+…ai)]/2,其中,a为横向边界布置的房间宽度数值,i为横向边界布置的房间行数,d为各生产房间行之间的间距,C为车间的周长;
对车间长度的基础增量B进行迭代,若[1/4A+B/(2n-1)]>L>[1/4+B/(2n)],则迭代收敛,确定车间的长度为1/4A+B/(2n-1),其中,n为迭代次数,L为生产房间布局中横向的最大长度。
进一步的,评价参数包括生产房间面积利用率及生产房间边长差,其中,生产房间面积利用率为所有生产房间的面积之和与车间的面积比值,生产房间边长差为各个生产房间进行长度齐平的数值之和。
进一步的,对基础布局进行扰动优化,具体包括如下步骤:
S21:基于生产房间的基础属性,确定生产房间的类型,在生产房间的清单中将生产房间标签化,将生产房间分为工艺房间和辅助房间;
S22:固定生产房间的初始排布顺序中的工艺房间排布顺序,将辅助房间随机插入到工艺房间之间,得到某一种优化排布的一次生产房间排布顺序;
S23:以某一种优化排布的一次生产房间排布顺序,按S11-S13步骤完成生产房间在车间中的某一种优化一次布局;
S24:按照预设的优化排布中生产房间顺序的调整策略,得到某一种优化排布的N次生产房间排布顺序,重复S23步骤,完成生产房间在车间中的某一种优化N次布局,其中,N为某一种优化排布中所有生产房间排布顺序次数;
S25:重复S22-S24步骤,完成生产房间在车间中的某M种优化N次布局,其中,M为辅助房间随机插入工艺房间之间形成不同位置关系的所有数量。
进一步的,按照预设的优化排布中生产房间顺序的调整策略,具体步骤包括:
根据生产房间排布顺序以及生产房间的标签,分别按顺序给定工艺房间和辅助房间的编号;
将编号设定为首尾连接,形成回字形或圆环的布局顺序;
选定当前第一编号为生产房间在车间中布局的第一布局房间,并按逆时针顺序将各个编号逐个设为第一布局房间,完成优化排布中生产房间顺序的调整。
进一步的,按逆时针顺序将各个编号逐个设为第一布局房间,具体的表示关系为:
其中,A1为每次优化排布的一次生产房间排布顺序,A2为每次优化排布的二次生产房间排布顺序,AN为每次优化排布的N次生产房间排布顺序,aⅠ-1为编号为1的工艺房间,aⅠ-2为编号为2的工艺房间,aⅠ-P为编号为P的工艺房间,P为工艺房间的最大编号数值,aⅡ-1为编号为1的辅助房间,aⅡ-Q为编号为Q的辅助房间,且N=P+Q。
进一步的,对评价参数的数值进行分析判断,确定扰动优化的边界,给出生产房间在车间中的最终布局,具体包括:
完成生产房间在车间种的某一种优化某次布局后,计算生产房间面积利用率及生产房间边长差;
在所有的某一种优化N次布局中,重复以上步骤,并继续重复所有的某M种优化N次布局,直至出现如下关系:
若生产房间面积利用率超过预设比率,确定该优化布局为扰动优化的边界,并以该优化布局为生产房间在车间中的最终布局;
若某一种优化N次布局中,出现生产房间边长差小于预设差值,结束该种优化的后续次布局,直接进行另外一种优化N次布局;
若超过预设扰动限度,生产房间面积利用率未超过预设比率且生产房间边长差大于预设差值,选定预设扰动限度内符合接受区间的优化布局为生产房间在车间中的最终布局。
进一步的,生产房间面积利用率超过预设比率,具体表示关系为:
生产房间边长差小于预设差值,具体表示关系为:
其中,K为生产房间的数量,Lm为某生产房间的长度,Wm为某生产房间的宽度,1/4A为车间的宽度,1/4A+B/(2n-1)为车间的长度,n为确定的迭代次数,R为预设比率,∆L为生产房间横向齐平的边长差值,∆W为生产房间纵向齐平的边长差值,D为预设差值。
第二方面,本发明还提供一种用于制剂工艺的生产房间布局优化装置,采用如上述的用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,包括:
数据处理模块,获取生产房间在优化布局过程中的评价参数,对基础布局进行扰动优化,实时给出基础布局扰动优化过程中评价参数的数值;对评价参数的数值进行的分析判断,确定扰动优化的边界;
布局模块,根据制剂工艺和生产房间的清单,完成生产房间在车间中的基础布局,给出生产房间在车间中的最终布局,完成生产房间布局的优化。
本发明提供的一种用于制剂工艺的生产房间布局优化方法及装置,至少包括如下有益效果:
(1)本发明通过针对制剂工艺的生产房间布局进行小幅扰动的优化,搜寻获取最佳的生产房间布局,能应对不同场景的细化需求,增强了房间布局的合理性,提升了车间面积的利用率。
(2)先生产房间后车间,再进行车间扰动的布局逻辑,以图块尺寸为驱动,最终达到所需布局方案要求,提升了自动布局的效率和精准度,且便于进行实时的动态更新和优化。
(3)基于预设的调整生产房间先后顺序的优化排布方法,并建立排布方案的评价指标,形成自适应的工艺排布多方案优化技术,实现最优布局方案的快速生成。
附图说明
图1为本发明提供的一种用于制剂工艺的生产房间布局优化方法的流程示意图;
图2为本发明提供的某一实施例的构建容纳所有生产房间的车间的示意图;
图3为本发明提供的对基础布局进行扰动优化的流程示意图;
图4为本发明提供的按照预设的优化排布中生产房间顺序的调整策略的流程示意图;
图5为本发明提供的优化排布中生产房间顺序调整示意框图;
图6为本发明提供的一种用于制剂工艺的生产房间布局优化装置的结构图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义,“多种”一般包含至少两种。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
在制剂工艺过程中以结合传统设计经验中形成的工艺流程库,以及数字化研究后得到的结构化的房间条件库为底层数据库,搭建数字化的自动工艺布局平台,并且底层数据可与平台优化进行迭代更新和优化。
如图1所示,本发明提供一种用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,包括如下步骤:
根据制剂工艺和生产房间的清单,完成生产房间在车间中的基础布局;
获取生产房间在优化布局过程中的评价参数,对基础布局进行扰动优化;
实时给出基础布局扰动优化过程中评价参数的数值;
对评价参数的数值进行分析判断,确定扰动优化的边界,给出生产房间在车间中的最终布局,完成生产房间布局的优化。
根据制剂工艺和生产房间的清单,完成生产房间在车间中的基础布局,具体包括:
S11:根据制剂工艺,确定由制剂工艺所需要的生产房间组成的清单,给出生产房间的初始排布顺序;
S12:确定生产房间布局形状,获取每个生产房间的布局长度,以横向为边界方向,按照生产房间的初始排布顺序,以主物流路径为轴将生产房间依次进行折叠布局;
S13:构建容纳所有生产房间的车间,完成生产房间在车间中的基础布局;
其中,获取每个生产房间的布局长度,以横向为边界方向,具体为:以生产房间的长度对齐横向边界进行排布,将各个生产房间的纵向长度齐平。
如图2所示,构建容纳所有生产房间的车间,具体包括:
基于折叠布局后的生产房间,预设车间的宽度和长度,其中,车间的宽度为1/4A,车间的长度为1/4A+B;
固定车间的宽度,且对车间的宽度进行判断,车间的宽度满足以下关系:[(a1+…ai)+(d1+……di-1)]<1/4A<[C-2×(a1+…ai)]/2,其中,a为横向边界布置的房间宽度数值,i为横向边界布置的房间行数,d为各生产房间行之间的间距,C为车间的周长;
对车间长度的基础增量B进行迭代,若[1/4A+B/(2n-1)]>L>[1/4+B/(2n)],则迭代收敛,确定车间的长度为1/4A+B/(2n-1),其中,n为迭代次数,L为生产房间布局中横向的最大长度。
在某个实施例中,将基础增量B进行迭代,得出增量B2=B/2;第三次迭代增量B3=B/4……以此类推,形成迭代增量Bn。放下所有房间,且迭代增量为Bn+1时无法放下所有房间,我们认为计算收敛,得到自动布局最优解。
评价参数包括生产房间面积利用率及生产房间边长差,其中,生产房间面积利用率为所有生产房间的面积之和与车间的面积比值,生产房间边长差为各个生产房间进行长度齐平的数值之和。
其中,生产房间边长差包括生产房间横向齐平的边长差值∆L和生产房间纵向齐平的边长差值∆W,其中生产房间的横向齐平主要是房间2、房间3的高度对齐房间1和房间4,这种对齐增加的高度相加即为房间1、房间2、房间3、房间4所在一侧的差值之和,同样适用于房间7、房间8一侧。房间5、房间6则是计算生产房间纵向齐平的边长差值,同样适用于房间9、房间10一侧。
如图3所示,对基础布局进行扰动优化,具体包括如下步骤:
S21:基于生产房间的基础属性,确定生产房间的类型,在生产房间的清单中将生产房间标签化,将生产房间分为工艺房间和辅助房间;
S22:固定生产房间的初始排布顺序中的工艺房间排布顺序,将辅助房间随机插入到工艺房间之间,得到某一种优化排布的一次生产房间排布顺序;
S23:以某一种优化排布的一次生产房间排布顺序,按S11-S13步骤完成生产房间在车间中的某一种优化一次布局;
S24:按照预设的优化排布中生产房间顺序的调整策略,得到某一种优化排布的N次生产房间排布顺序,重复S23步骤,完成生产房间在车间中的某一种优化N次布局,其中,N为某一种优化排布中所有生产房间排布顺序次数;
S25:重复S22-S24步骤,完成生产房间在车间中的某M种优化N次布局,其中,M为辅助房间随机插入工艺房间之间形成不同位置关系的所有数量。
如图4,按照预设的优化排布中生产房间顺序的调整策略,具体步骤包括:
根据生产房间排布顺序以及生产房间的标签,分别按顺序给定工艺房间和辅助房间的编号;
将编号设定为首尾连接,形成回字形或圆环的布局顺序;
选定当前第一编号为生产房间在车间中布局的第一布局房间,并按逆时针顺序将各个编号逐个设为第一布局房间,完成优化排布中生产房间顺序的调整。
按逆时针顺序将各个编号逐个设为第一布局房间,具体的表示关系为:
其中,A1为每次优化排布的一次生产房间排布顺序,A2为每次优化排布的二次生产房间排布顺序,AN为每次优化排布的N次生产房间排布顺序,aⅠ-1为编号为1的工艺房间,aⅠ-2为编号为2的工艺房间,aⅠ-P为编号为P的工艺房间,P为工艺房间的最大编号数值,aⅡ-1为编号为1的辅助房间,aⅡ-Q为编号为Q的辅助房间,且N=P+Q。
如图5所示,在某个实施例中,可以设置P为3,Q为2,即在该布局车间中工艺房间的数量为3,辅助房间的数量为2。可以设定某次的优化排布中所有次生产房间排布顺序如下:A1=(aⅠ-1,aⅠ-2,aⅡ-1,aⅠ-3,aⅡ-2),A2=(aⅠ-2,aⅡ-1,aⅠ-3,aⅡ-2,aⅠ-1),A3=(aⅡ-1,aⅠ-3,aⅡ-2,aⅠ-1,aⅠ-2),A4=(aⅠ-3,aⅡ-2,aⅠ-1,aⅠ-2,aⅡ-1),A5=(aⅡ-2,aⅠ-1,aⅠ-2,aⅡ-1,aⅠ-3)。在另外一次的优化排布中,需要对各个工艺房间和辅助房间的前后顺序进行重排,如A1=(aⅠ-1,aⅠ-2,aⅠ-3,aⅡ-1,aⅡ-2),则A2=(aⅠ-2,aⅠ-3,aⅡ-1,aⅡ-2,aⅠ-1),A3=(aⅠ-3,aⅡ-1,aⅡ-2,aⅠ-1,aⅠ-2),A4=(aⅡ-1,aⅡ-2,aⅠ-1,aⅠ-2,aⅠ-3),A5=(aⅡ-2,aⅠ-1,aⅠ-2,aⅠ-3,aⅡ-1)。当前,工艺房间和辅助房间的数量、以及先后的顺序不做具体的限定,可以根据不同的应用场景进行设置。
对评价参数的数值进行分析判断,确定扰动优化的边界,给出生产房间在车间中的最终布局,具体包括:
完成生产房间在车间种的某一种优化某次布局后,计算生产房间面积利用率及生产房间边长差;
在所有的某一种优化N次布局中,重复以上步骤,并继续重复所有的某M种优化N次布局,直至出现如下关系:
若生产房间面积利用率超过预设比率,确定该优化布局为扰动优化的边界,并以该优化布局为生产房间在车间中的最终布局;
若某一种优化N次布局中,出现生产房间边长差小于预设差值,结束该种优化的后续次布局,直接进行另外一种优化N次布局;
若超过预设扰动限度,生产房间面积利用率未超过预设比率且生产房间边长差大于预设差值,选定预设扰动限度内符合接受区间的优化布局为生产房间在车间中的最终布局。
进一步的,生产房间面积利用率超过预设比率,具体表示关系为:
生产房间边长差小于预设差值,具体表示关系为:
其中,K为生产房间的数量,Lm为某生产房间的长度,Wm为某生产房间的宽度,1/4A为车间的宽度,1/4A+B/(2n-1)为车间的长度,n为确定的迭代次数,R为预设比率,∆L为生产房间横向齐平的边长差值,∆W为重生产房间纵向齐平的边长差值,D为预设差值。
在以上优化排布的实施例基础上,对评价参数的数值进行分析判断,确定扰动优化的边界,给出生产房间在车间中的最终布局,主要针对每种A1-A5的情况计算得到的评价参数数值进行分析判断。
当前,R、D的数值也不做具体的限定,可以设定R为0.6,D为2m。接受区间的具体数值也不做具体的限定,只需保证接受区间内的优化布局评价参数尽量接近R、D的设定数值,以保证最终给出的布局能实现生产房间在车间内的最大化面积利用。
第二方面,如图6所示,本发明还提供一种用于制剂工艺的生产房间布局优化装置,采用如上述的用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,包括:
数据处理模块,获取生产房间在优化布局过程中的评价参数,对基础布局进行扰动优化,实时给出基础布局扰动优化过程中评价参数的数值;对评价参数的数值进行的分析判断,确定扰动优化的边界;
布局模块,根据制剂工艺和生产房间的清单,完成生产房间在车间中的基础布局,给出生产房间在车间中的最终布局,完成生产房间布局的优化。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,其特征在于,包括如下步骤:
根据制剂工艺和生产房间的清单,完成生产房间在车间中的基础布局;
获取生产房间在优化布局过程中的评价参数,对基础布局进行扰动优化;
实时给出基础布局扰动优化过程中评价参数的数值;
对评价参数的数值进行分析判断,确定扰动优化的边界,给出生产房间在车间中的最终布局,完成生产房间布局的优化;
其中,根据制剂工艺和生产房间的清单,完成生产房间在车间中的基础布局,具体包括:
S11:根据制剂工艺,确定由制剂工艺所需要的生产房间组成的清单,给出生产房间的初始排布顺序;
S12:确定生产房间布局形状,获取每个生产房间的布局长度,以横向为边界方向,按照生产房间的初始排布顺序,以主物流路径为轴将生产房间依次进行折叠布局;
S13:构建容纳所有生产房间的车间,完成生产房间在车间中的基础布局;
其中,获取每个生产房间的布局长度,以横向为边界方向,具体为:以生产房间的长度对齐横向边界进行排布,将各个生产房间的纵向长度齐平。
2.如权利要求1所述的用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,其特征在于,构建容纳所有生产房间的车间,具体包括:
基于折叠布局后的生产房间,预设车间的宽度和长度,其中,车间的宽度为1/4A,车间的长度为1/4A+B;
固定车间的宽度,且对车间的宽度进行判断,车间的宽度满足以下关系:[(a1+…ai)+(d1+……di-1)]<1/4A<[C-2×(a1+…ai)]/2,其中,a为横向边界布置的房间宽度数值,i为横向边界布置的房间行数,d为各生产房间行之间的间距,C为车间的周长;
对车间长度的基础增量B进行迭代,若[1/4A+B/(2n-1)]>L>[1/4+B/(2n)],则迭代收敛,确定车间的长度为1/4A+B/(2n-1),其中,n为迭代次数,L为生产房间布局中横向的最大长度。
3.如权利要求1所述的用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,其特征在于,评价参数包括生产房间面积利用率及生产房间边长差,其中,生产房间面积利用率为所有生产房间的面积之和与车间的面积比值,生产房间边长差为各个生产房间进行长度齐平的数值之和。
4.如权利要求3所述的用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,其特征在于,对基础布局进行扰动优化,具体包括如下步骤:
S21:基于生产房间的基础属性,确定生产房间的类型,在生产房间的清单中将生产房间标签化,将生产房间分为工艺房间和辅助房间;
S22:固定生产房间的初始排布顺序中的工艺房间排布顺序,将辅助房间随机插入到工艺房间之间,得到某一种优化排布的一次生产房间排布顺序;
S23:以某一种优化排布的一次生产房间排布顺序,按S11-S13步骤完成生产房间在车间中的某一种优化一次布局;
S24:按照预设的优化排布中生产房间顺序的调整策略,得到某一种优化排布的N次生产房间排布顺序,重复S23步骤,完成生产房间在车间中的某一种优化N次布局,其中,N为某一种优化排布中所有生产房间排布顺序次数;
S25:重复S22-S24步骤,完成生产房间在车间中的某M种优化N次布局,其中,M为辅助房间随机插入工艺房间之间形成不同位置关系的所有数量。
5.如权利要求4所述的用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,其特征在于,按照预设的优化排布中生产房间顺序的调整策略,具体步骤包括:
根据生产房间排布顺序以及生产房间的标签,分别按顺序给定工艺房间和辅助房间的编号;
将编号设定为首尾连接,形成回字形或圆环的布局顺序;
选定当前第一编号为生产房间在车间中布局的第一布局房间,并按逆时针顺序将各个编号逐个设为第一布局房间,完成优化排布中生产房间顺序的调整。
6.如权利要求5所述的用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,其特征在于,按逆时针顺序将各个编号逐个设为第一布局房间,具体的表示关系为:
;
其中,A1为每次优化排布的一次生产房间排布顺序,A2为每次优化排布的二次生产房间排布顺序,AN为每次优化排布的N次生产房间排布顺序,aⅠ-1为编号为1的工艺房间,aⅠ-2为编号为2的工艺房间,aⅠ-P为编号为P的工艺房间,P为工艺房间的最大编号数值,aⅡ-1为编号为1的辅助房间,aⅡ-Q为编号为Q的辅助房间,且N=P+Q。
7.如权利要求4所述的用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,其特征在于,对评价参数的数值进行分析判断,确定扰动优化的边界,给出生产房间在车间中的最终布局,具体包括:
完成生产房间在车间中的某一种优化某次布局后,计算生产房间面积利用率及生产房间边长差;
在所有的某一种优化N次布局中重复以上步骤,并继续其他种优化的N次布局,直至出现如下关系:
若生产房间面积利用率超过预设比率,确定该优化布局为扰动优化的边界,并以该优化布局为生产房间在车间中的最终布局;
若某一种优化N次布局中,出现生产房间边长差小于预设差值,结束该种优化的后续次布局,直接进行另外一种优化N次布局;
若超过预设扰动限度,生产房间面积利用率未超过预设比率且生产房间边长差大于预设差值,选定预设扰动限度内符合接受区间的优化布局为生产房间在车间中的最终布局。
8.如权利要求7所述的用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,其特征在于,生产房间面积利用率超过预设比率,具体表示关系为:
;
生产房间边长差小于预设差值,具体表示关系为:
;
其中,K为生产房间的数量,Lm为某生产房间的长度,Wm为某生产房间的宽度,1/4A为车间的宽度,1/4A+B/(2n-1)为车间的长度,n为确定的迭代次数,R为预设比率,ΔL为生产房间横向齐平的边长差值,ΔW为生产房间纵向齐平的边长差值,D为预设差值。
9.一种用于制剂工艺的生产房间布局优化装置,其特征在于,采用如权利要求1-8任一所述的用于制剂工艺的生产房间布局优化方法,包括:
数据处理模块,获取生产房间在优化布局过程中的评价参数,对基础布局进行扰动优化,实时给出基础布局扰动优化过程中评价参数的数值;对评价参数的数值进行的分析判断,确定扰动优化的边界;
布局模块,根据制剂工艺和生产房间的清单,完成生产房间在车间中的基础布局,给出生产房间在车间中的最终布局,完成生产房间布局的优化。
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