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封一 答卷编号（参赛学校填写）： 答卷编号（竞赛组委会填写）： 论文题目: D题 打孔机生产效能的提高 组 别：本科生 参赛队员信息(必填)： 姓 名 专业班级及学号 联系电话 参赛队员1 石鹏 09级信息管理与信息系统 0916190119 参赛队员2 罗永智 09级信息管理与信息系统0916190114 参赛队员3 董贵军 09级信息管理与信息系统 0916190102 参赛学校：哈尔滨医科大学大庆校区 封二 答卷编号（参赛学校填写）： 答卷编号（竞赛组委会填写）： 评阅情况（学校评阅专家填写）： 学校评阅1. 学校评阅2. 学校评阅3. 评阅情况（联赛评阅专家填写）： 联赛评阅1. 联赛评阅2. 联赛评阅3 打孔机生产效能的提高 摘要： 本文对印刷电路板过孔的生产效益如何提高进行了研究。钻孔加工是工厂制造电路板过程中非常重要一个环节，过孔的费用通常占制板费用的30%到40% 孔加工是典型的TSP问题。本文对钻头转换的时间，费用进行了研究，对于单钻头，首先结合所需刀具的转换，确定10种孔型的加工的最优次序，简称最佳走刀路线，再运用模拟退火算法对每个孔型建立模型，对每个模型路径进行求解，最后用MATLAB对数据计算出最短距离，做出最佳走刀路线图，求其作业时间和成本，为提高生产效能，设计出双钻头。对于双钻头，首先确保两个钻头的间距不小于3cm（称为两钻头合作间距 一、问题的重述 打孔机的生产效能主要取决于以下几方面：单个过孔的作业时间，这由生产工艺决定，打孔机作业时的行进时间；针对不同孔型作业，刀具的转换时间。目前，实际采用的打孔机普遍是单钻头作业，即一个钻头进行打孔。 钻头上装有8种刀具… , h，依次排列呈圆环状刀具相邻两刀具转换时间是18 s转换。作业时，可以采顺时针方式转换逆时针将任一刀具转换至其它刀具处，所需时间相应累加。为了简化问题，钻头行进速度相同180 mm/s，行进成本为0.06元/mm，刀具换时间成本为7元/min。不同的刀具刀具加工次序表列出了10种孔型所需加工刀具及加工次序（标*者刀具加工次序）。孔型所需加工刀具及加工次序孔型 A B C D E F G H I J 所需刀具 a b a, c d, e* c, f g, h* d, g, f h e, c f, c 2．为提高效能现在设计一双钻头的打孔机，两钻头可以同时作业，。两钻头间距于3cm两钻头合作间距 ①给出双钻头作业传统单钻头打孔机生产效能提高多少？ 打孔机的两钻头合作间距对作业路线影响 二、问题的分析 1．单钻头分析： 本体旨在解决如何提高电路板打孔机的生产效能，要想提高打孔机效能（即打孔所用的时间最少），必须使钻头走过的路径达到最短以及提高钻头的行进速度，同时减少钻头刀具的转换次数。现已假定钻头的行进速度不变（即18mm/s），因此钻头移动路径的长短和钻头刀具的转换次数是决定生产效能的两个因素， 通过对电路板孔型和解决的问题的分析得知，要想求出最佳的作业成本和作业时间，首先求出钻头的最佳转换次序，通过钻头的转换次序确定所要打的孔型，最后确定孔群加工的路径并优化。孔群加工的路径优化问题为典型的旅行商问题，简称TSP，对于单钻头的孔群路径优化问题用模拟退火算法求解；根据模拟退火算法先求但钻头问题。行进时间等于作业最短路径除以钻头的行进速度再加上刀具的最佳转换时间，行进时间即为总时间；根据每秒钻头行进的成本和每秒钻头刀具转换的成本即可得出单钻头的走刀的作业成本。 2．双钻头分析： 对于双钻头，决定生产效能的不仅是移动路径的长短和钻头的转换次数，两个钻头的合作间距也决定她的生产效能。对于双钻头合作加工去掉对刀点合并后是一个待加工孔群序列，因此通过染色体表示双钻头孔群加工路径问题的可能解，即利用遗传算法进行求解。当两个钻头合作时，为使问题简化，把钻头看做质点，双钻头的两个钻头可以同时作业，且作业时独立的，即两个钻头可以同时进行打孔，也可以一个钻头打孔，另外一个钻头转换刀具，为避免两个钻头之间的碰撞，现假设在过孔加工的任何时刻两个钻头的间距必须不小于3cm（称为两钻头的合作间距），利用遗传算法做出双钻头的最优作业线路图并求出作业时间，并与单钻头的作业时间和成本比较，可得出其生产效能提高多少。最后研究打孔机的两个钻头合作间距对生产效能的影响。 三、基本假设 1 . 假设对于同一孔型钻孔作业时间都是相同的 2 .