An integrated fuzzy algorithm approach to factory floor design incorporating environmental quality and health impact

This paper presents an integrated algorithm based on fuzzy simulation, fuzzy linear programming (FLP), and fuzzy data envelopment analysis (FDEA) to cope with a special case of workshop facility layout design problem with ambiguous environmental and health indicators. First a software package is used for generating feasible layout alternatives and then quantitative performance indicators are calculated. Weights are estimated by LP for pairwise comparisons (by linguistic terms) in evaluating certain qualitative performance indicators. Fuzzy simulation is then employed for modeling different layout alternatives with uncertain parameters. Next, the impacts of environment and health indicators are retrieved from a standard questionnaire. Finally, FDEA is used for ranking the alternatives and consequently finding the optimal layout design alternatives. A possibilistic programming approach is used to modify the fuzzy DEA model to an equivalent crisp one. Moreover, fuzzy principal component analysis method is used to validate the results of FDEA model at various α-cut levels by Spearman correlation experiment. This is the first study that presents an integrated algorithm for optimization of facility layout with environmental and health indicators

Оптимізація та підвищення ефективності планування цеху на основі генетичного алгоритму

Структура роботи. Магістерська робота містить 4 розділи з висновками до кожного з них, загальні висновки, список використаних джерел, який викладено на 88 сторінці тексту, включає 32 рисунки, 29 таблиць та 28 використаних джерел. Актуальність дослідження. Зі стрімким розвитком світової обробної промисловості конкуренція між машинобудівними компаніями ставала все більш жорсткою, а проблема необгрунтованого розташування цехів механічної обробки ставала все більш серйозною. Виробництво підприємств потребує підвищення ефективності виробництва. Щоб підвищити корпоративну ефективність, зменшити виробничі й експлуатаційні витрати та підвищити ефективність цеху, оптимізація компонування цеху стала актуальною проблемою, яку необхідно вирішити в машинобудівній промисловості. Мета й завдання дослідження . Виробнича система цехів є важливою складовою виробничої системи підприємства, а системи в різних типах цехів становлять виробничу систему підприємства. У цеху, як основної одиниці виробничої системи, компонування обладнання має важливий вплив на ефективність, вартість і використання площі виробництва. Грамотно влаштована система виробництва цеху може не тільки підвищити ефективність логістики та заощадити витрати на обробку матеріалів, але й максимально використовувати виробничі потужності в цеху, при цьому раціонально використовувати простір, покращити робоче середовище працівників та підвищити ефективність роботи. Завдання дослідження 1 ─ Провести детальний аналіз компонування цеху з обробки крильчатки відцентрового компресора та специфічної логістики виробництва. ─ За допомогою методу SLP отримати імітаційну схему попереднього макета цеху. ─ Оптимізувати компонування обладнання майстерні за допомогою генетичного алгоритму. ─ Використовуйте програмне забезпечення моделювання заводу для створення моделі компонування обладнання цеху. ─ Перевірити ефективність програми оптимізації моделювання. Методи дослідження Візуальне моделювання в середовищі Siemens Tecnomatix Plant Simulation 14.0, Попередній макет цеху отримано методом SLP, а оптимальний макет цеху – за допомогою генетичного алгоритму. Використовуйте програмне забезпечення Plant Simulation для перевірки моделювання. Наукова новизна отриманих результатів. Результати дослідження, проведені в рамках магістерської роботи, мають такі наукові новинки: ─ Використання CATIA для віртуального моделювання обробки робочого колеса відцентрового компресора ─ Використання методу SLP для моделювання макету майстерні ─ Використовуйте генетичні алгоритми для оптимізації макета семінару. ─ Використовуйте Plant Simulation для моделювання та оптимізації макета майстерні. Шляхом порівняльного аналізу отримано оптимальне розташування цеху обробки робочих колес відцентрового компресора. ─ У поєднанні зі статистичною функцією Tecnomatix Plant Simulation Публікації. 2 1. Сюхон Вей, Воронцов Б.С. Моделювання процесу автоматичної виробничої лінії на базі Tecnomatix / Wei Xuhong, Б.С. Воронцов // Молода наука - робота і нанотехнології сучасного машинобудування: зб. наук. праць Міжнар. молодіжної наук.техн. конф., 14-15 квітня 2021 р. – Краматорськ : ДДМА, 2021. – С.36-39. 2. Сюхон Вей, Воронцов Б.С. Дослідження нового типу відцентрового токарного кріплення / Wei Xuhong, Б.С. Воронцов // Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем (КЗЯТПС – 2021): XІ Міжнар. наук.-практ. конф., 26-27 травня 2021 р.: тези доп. – Чернігів : НУ «Чернігівська політехніка», 2021. –Т. 1. – С. 29-30.Structure of work. The Master's Thesis contains 4 sections with conclusions to each of them, general conclusions, a list of sources used, which outlined in 88 pages of text, includes 32 figures, 29 tables and 28 used sources. Actuality of the research. With the rapid development of the global manufacturing industry, competition among machinery manufacturing companies has become increasingly fierce, and the problem of unreasonable layout of mechanical processing workshops has become more and more serious. The production of enterprises needs to improve production efficiency. In order to improve corporate efficiency, reduce production and operation costs, and increase Workshop efficiency, so the optimization of workshop layout has become an urgent problem to be solved in the machinery manufacturing industry. The purpose and objectives of the study . Workshop production system is an important component of the enterprise's manufacturing system, and the systems in different types of workshops constitute the enterprise's manufacturing system. In the workshop, as the most basic unit of the production system, the layout of the equipment has an important influence on the efficiency, cost and space utilization of production. A well-arranged workshop manufacturing system can not only improve logistics efficiency and save material handling costs, but also maximize the use of production facilities in the workshop, while rationally using space, improving the working environment of workers, and improving work efficiency. Research objectives: Carry out a detailed analysis of the layout of the centrifugal compressor impeller machining workshop and the specific production logistics. 4 ─ Using the SLP method to obtain a simulation diagram of the preliminary layout of the workshop. ─ Optimize the layout of workshop equipment through genetic algorithm. ─ Use Plant Simulation software to build the equipment layout model of the workshop. ─ Verify the effectiveness of the simulation optimization program. Research methods. Visual modeling in the environment of Siemens Tecnomatix Plant Simulation 14.0, The preliminary layout of the workshop is obtained through the SLP method, and the optimal layout of the workshop is obtained through the genetic algorithm. Use Plant Simulation software for simulation verification. Scientific novelty of the obtained results. The research results carried out as part of the master's degree thesis have the following scientific novelties: ─ Using CATIA for virtual simulation of centrifugal compressor impeller processing. ─ Using SLP method for workshop layout simulation. ─ Use genetic algorithms to optimize the layout of the workshop. ─ Use Plant Simulation to simulate and optimize the layout of the workshop. Through comparative analysis, the optimal layout of the centrifugal compressor impeller processing workshop is obtained. ─ Combined with the statistical function of Tecnomatix Plant Simulation. Publications. 1. Xuhong Wei, Vorontsov B.S. Process simulation of automatic workshop based on Tecnomatix / Wei Xuhong, Б.С. Воронцов // Молода наука - роботизація і нано- технології сучасного машинобудування: зб. наук. праць Міжнар. молодіжної наук.- техн. конф., 14-15 квітня 2021 р. – Краматорськ : ДДМА, 2021. – С.36-39. 5 2. Xuhong Wei, Vorontsov B.S. Research on a new type of centrifugal lathe fixture / Wei Xuhong, Б.С. Воронцов // Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем (КЗЯТПС – 2021): XІ Міжнар. наук.-практ. конф., 26-27 травня 2021 р.: тези доп. – Чернігів : НУ «Чернігівська політехніка», 2021. – Т. 1. – С. 29-30