python车间布局规划代码及解释说明
时间: 2023-08-06 13:03:21 浏览: 49
以下是使用Python实现车间布局规划的代码示例:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 车间布局规划函数
def workshop_layout(num_devices, device_sizes, constraints):
# 计算每个设备的面积
device_areas = [size[0] * size[1] for size in device_sizes]
# 初始化布局
layout = np.zeros((100, 100))
# 依次放置每个设备
for i in range(num_devices):
# 对每个设备进行位置搜索
position_found = False
for x in range(100):
for y in range(100):
# 判断当前位置是否可用
if check_position(layout, x, y, device_sizes[i], constraints):
layout[x:x+device_sizes[i][0], y:y+device_sizes[i][1]] = i+1
position_found = True
break
if position_found:
break
# 如果无法找到合适位置,报错并返回当前布局
if not position_found:
print("Cannot find position for device", i+1)
return layout
return layout
# 检查当前位置是否可用
def check_position(layout, x, y, size, constraints):
# 判断是否超出布局范围
if x+size[0] > 100 or y+size[1] > 100:
return False
# 判断是否与已有设备重叠
if np.any(layout[x:x+size[0], y:y+size[1]] != 0):
return False
# 判断是否符合约束条件
for constraint in constraints:
if x <= constraint[0][0] and x+size[0] >= constraint[1][0] and \
y <= constraint[0][1] and y+size[1] >= constraint[1][1]:
return False
return True
# 测试代码
num_devices = 5
device_sizes = [(20, 15), (10, 10), (10, 20), (5, 5), (15, 20)]
constraints = [((30, 30), (50, 50)), ((70, 10), (90, 30))]
layout = workshop_layout(num_devices, device_sizes, constraints)
plt.imshow(layout, cmap='tab20')
plt.show()
```
该代码实现了一个简单的车间布局规划函数,输入包括设备数量、每个设备的大小、约束条件等参数,输出一个二维矩阵表示车间布局。其中,车间布局的实现采用了贪心策略:依次放置每个设备,并在每个位置搜索可用的位置,选择面积最小的可用位置放置。同时,对于约束条件,采用了简单的矩形判断方法。
需要注意的是,该代码是一个简单的示例,实际车间布局问题可能需要考虑更多的因素和约束条件,例如设备之间的关系、通道宽度等等。因此,在实际应用中,需要根据具体问题进行适当的调整和优化。