文 献 综 述

一、引 言

自1831年高斯研究布局问题开始,布局问题的研究已经有182年的历史,虽然经过几代人的努力,但迄今尚无成熟的理论和有效的数值计算方法。设备的布局设计已不是一个新问题,多年以来,制造系统设备布局设计一直是生产领域不断探索的问题。随着制造技术的不断发展,布局设计得到了机械制造、管理运筹学、工业工程等领域科学工作者的关注。设备布局的发展过程中既包含定量的科学因素又包含定性的艺术因素,通常被看作是优化问题,在满足一些约束条件下通过优化某些性能指标以得到最优布局总体方案[1]。

一直以来，生产线布局设计是现代企业发展中面临的重要的课题之一。生产线布局犹如盖房子打地基，非常关键。好的生产线布局可以解决物流配送难、作业路径交叉、迂回、冗长、现场动态目视化效果差[2]。生产线布局的精益程度对于提高生产效率、产品质量、资源利用率，从而降低运行成本提高经济效益至关重要[3]。设备布局、工作场地布置是否合理化、科学化、最优化，操作工的搬运动作是否合理，搬运路线是否畅通等，都会影响工厂今后的发展和管理工作。随着市场经济的高速发展，顾客需求和市场环境的多元化，新技术、新产品更迭加快，制造业正面临着越来越激烈的竞争，如何保持较低的生产成本和较短的交货期更是企业在竞争中取胜的关键法宝。

二、布局问题

布局问题是一个很复杂的问题。首先要有用来放置物体的限定的布局空间和需要被布局的所有物体集合；其次物体在空间布置的过程中会受到一定约束的限制，例如物体的放置要形成一定的形状，物体的放置要按一定的顺序，有些物体之间不能邻接有些物体之间则必须邻接等；此外用来求解布局问题的方法有很多种；布局结果还会受到许多输入变量的影响；最后在虚拟环境下实现动态布局，用户需要进行人机交互来实现自己的需求。

布局问题中的优化目标是整个布局过程的核心和最终方案的选择评判标准，比较常见的优化目标主要有以下几类:

（1）最小化总物料传输耗费。成本的减少意味着企业利润的提高。

（2）最小化总物流运动长度。

（3）最小化物流在运动过程中的运动总次数。