论机械产品生产计划的优化设计
机械优化设计线性规划
max z 2x1 x2 s.t. 3 x1 5x2 15
值1万元；需占用一车间工作日5天，
6 x1 2x2 24
二车间工作日2天。现一车间可用于
Hale Waihona Puke x1 0 x2 0生产A、B产品的时间15天，二车间
可用于生产A、B产品的时间24天。
试求出生产组织者安排A、B两种产
获利 物资 地区
甲 乙 丙
钢材
260 210 180
铝材
300 250 400
铜材
400 550 350
2021年10月28日3时52分
机械优化设计
建模例2： 某工厂生产A、B、C三种产品，现根据订货合同以及生产 状况制定5月份的生产计划，已知合同甲为：A产品1000件，单件价 格为500元，违约金为100元/件；合同乙为：B产品500件，单件价格 为400元，违约金为120元/件；合同丙为：B产品600件，单件价格为 420元，违约金为130元/件；C产品600件，单件价格为400元，违约 金为90元/件；有关各产品生产过程所需工时以及原材料的情况见下 表。试以利润为目标，建立该工厂的生产计划线性规划模型 。
min z 2x1 x2 s.t. 3x1 5x2 x3 15
x1 0
6 x1 2x2 x4 24
x2 0
x j 0( j 1,2,3,4)
用 矩 阵 和 向 量 表 示 ， 则有 ：
A
3 6
5 2
1 0
10, b 15,24Ｔ， c 2,1,0,0，
品的合理投资产数，以获得最大的总
产值。
2021年10月28日3时52分
机械优化设计
例5-2：生产甲种产品每件需使用材料9kg、3个工时、4kw电，获 利润60元。生产乙种产品每件需用材料4kg、10个工时、5kw电， 可获利120元。若每天能供应材料360kg，有300个工时，能供 200kw电。试确定两种产品每天的产量，使每天可能获得的利润 最大？
生产排程和生产计划的优化模型建立
生产排程和生产计划的优化模型建立下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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机电双优化策划书3篇
机电双优化策划书3篇篇一机电双优化策划书一、前言随着科技的不断发展，机电一体化技术在各个领域的应用越来越广泛。
为了提高机电产品的性能和竞争力，我们提出了机电双优化的策划方案。
本策划书旨在通过对机电系统的优化设计和优化控制，实现机电产品的高性能、高效率、高可靠性和高智能化。
二、优化目标1. 提高机电产品的性能指标，如精度、速度、转矩等。
2. 降低机电产品的能源消耗，提高能源利用效率。
3. 增强机电产品的可靠性和稳定性，减少故障发生率。
4. 提高机电产品的智能化水平，实现自动化控制和远程监控。
5. 缩短机电产品的研发周期，降低生产成本。
三、优化方案1. 机械系统优化（1）采用先进的设计理念和方法，优化机械结构，减少机械传动误差和摩擦损耗。
（2）选用高性能的材料和制造工艺，提高机械部件的强度和耐磨性。
（3）对机械系统进行动力学分析和优化，提高系统的刚性和稳定性。
2. 电气系统优化（1）采用先进的电子技术和控制算法，优化电气控制系统，提高系统的响应速度和控制精度。
（2）选用高性能的电子元件和传感器，提高电气系统的可靠性和稳定性。
（3）对电气系统进行电磁兼容性设计，减少电磁干扰对系统的影响。
3. 机电一体化设计（1）将机械系统和电气系统进行有机结合，实现机电一体化设计，提高系统的集成度和协同性。
（2）采用先进的接口技术和通讯协议，实现机电系统的信息交互和共享。
（3）对机电一体化系统进行可靠性和安全性设计，确保系统的稳定运行。
4. 优化控制策略（1）采用先进的控制算法和智能控制技术，优化机电系统的控制策略，提高系统的自适应能力和鲁棒性。
（2）根据机电系统的实际运行情况，实时调整控制参数，实现最优控制。
（3）对机电系统的故障进行预测和诊断，及时采取措施避免故障发生。
四、实施计划1. 成立机电双优化项目团队，负责策划、设计、实施和调试等工作。
2. 进行市场调研和技术分析，确定优化的方向和目标。
3. 制定详细的优化方案和实施计划，明确各阶段的任务和时间节点。
机械优化设计
三、数学模型的尺度变换
1.目标函数的尺度变换 2.设计变量的尺度变换 3.约束函数的规格化
三、数学模型的尺度变换
图8-1 目标函数尺度变换前后性态(等值线)的变化 a)变换前函数的等值线 b)变换后函数的等值线
第二节 机床主轴结构优化设计
第三节 圆柱齿轮减速器的优化设计
图8-4 二级减速的最大尺寸
二、二级圆柱齿轮减速器的优化设计
1.接触承载能力 2.设计变量的确定 3.目标函数的确定 4.约束条件的建立
三、2K-H(NGW)型行星齿轮减速器的优化设计
1.目标函数和设计变量的确定 2.约束条件的建立
三、2K-H(NGW)型行星齿轮减速器的优化设计
一、数学模型的建立
二、计算实例 三、进一步的考虑
图8-2 机床主轴变形简图
第三节 圆柱齿轮减速器的优化设计
(1)边界约束 如最小模数，不根切的最小齿数，螺旋角，变位系
数，齿宽系数的上、下界等的限制。 (2)性能约束 如接触强度、弯曲强度、总速比误差、过渡曲线不 发生干涉、重合度、齿顶厚等的限制。 一、单级圆柱齿轮减速器的优化设计 二、二级圆柱齿轮减速器的优化设计 三、2K-H(NGW)型行星齿轮减速器的优化设计
第七节 月生产计划的最优安排
一、常用优化方法程序的使用说明
1. 随机方向法RANDIR.for
2.复合形法(COMPLE· for)
(1)子程序名 (2)程序使用方法示例
二、 常用优化方法程序考核题
1.一维搜索方法程序考核题 2.无约束优化方法程序考核题 3.约束优化方法程序考核题
三、计算机实习建议
第一节 应 用 技 巧
数学建模-机械生产
机械产品生产计划的优化设计当今世界，瞬息万变。
人们的生活节奏也越来越快，各种新产品层出不穷，已经进入了机械化时代。
机械产品生产计划问题已经成为各大厂家关注的焦点。
产品生产的原料配置以及销售计划急需优化。
本文对一机械产品生产计划的利润进行了求解，并优化了产品生产方案，增大了产品的利润。
在合理的假设前提下，对机械产品生产计划进行分析，利用生产量、库存量、销售量之间的关系建立线性整数规划模型。
运用lingo进行求解，得出最优的生产、库存、销售方案。
在原计划不变的条件下，即不改变机器设备定月检修的方案，对数据进行灵敏度分析，得出部分产品的销售价格可以上调；再固定各产品的销售价格，从设备的角度分析增加利润的，建立模型并求解，得出优化的机器设备检修方案。
把部分产品上调后的价格作为产品的价格销售方案，把调整后的设备检修表作为优化后的检修方案，建立优化线性整数规划模型。
用lingo求得优化后的最大利润。
对机械产品生产逐步进行分析，从销售的价格、设备的检修等多角度寻求增加最大利润的方法。
最终得出最优的生产计划方案。
关键字：机械产品生产生产量、库存量、销售量lingo求解线性整数规划模型设备检修1．问题提出机械加工厂生产7种产品（产品1到产品7）。
该厂有以下设备：四台磨床、两台立式钻床、三台水平钻床、一台镗床和一台刨床。
每种产品的利润（元/件，在这里，利润定义为销售价格与原料成本之差）以及生产单位产品需要的各种设备的工时（小时）如下表。
表中的短划表示这种产品不需要相应的设备加工。
从一月份至六月份，每个月中需要检修的设备是（在检修的月份，被检修的设备全月不能用于生产）：每个月各种产品的市场销售量的上限是：每种产品的最大库存量为100件，库存费用为每件每月0.5元，在一月初，所有产品都没有库存；而要求在六月底，每种产品都有50件库存。
工厂每天开两班，每班8小时，为简单起见，假定每月都工作24天。
生产过程中，各种工序没有先后次序的要求。
机械结构分析与优化设计
机械结构分析与优化设计摘要：在不断优化社会产品的环境中，更多的企业通过结构分析、优化设计等方式不仅保证质量，而且完成成本降低和生产时间缩短。
所以，在现代机械设计中完成优化自主创新，能够更好地促进企业核心竞争优势的发挥，从而为促进企业整体经济收益水准的提升打下良好的基础。
机械结构设计属于一项复杂的科学技术进步，只有按照机械设备设计中创新思维方法加以分析与运用，才能够为每个人提供更加有效的服务，才能够为促进生产建设提供保障。
关键词：优化设计；应用；机械结构；发展趋势序言要想切实保障机械产品各项功能在人类生活与工作当中都能正常发挥作用，就需要优化机械结构。
机械设计在机械工程中占据着举足轻重的地位，它是机械生产过程中的首要环节，同时又是机械性能高低的首要决定因素。
机械设计就是要在材料，加工能力，理论知识以及计算能力都受到限制的情况下，设计出优质的机器来，而创新设计与优化设计则是其关键所在。
机械结构设计在机械设计过程中起着重要作用。
结构的尺寸，形状，零部件的位置，制造材料的选择都要考虑周全。
在进行设计时，需要通过创新设计来达到运用成熟的新技术，建造新型机械的目的，并对机械结构进行优化设计，建造最佳机器。
一、机械设计过程中机械设计在开发与研究中占据着重要地位。
设计师在进行设计时，一定要提升设计水平、加速技术创新、设计出高质量的生产以及机器来推动社会的发展。
确立好设计目标。
机械设计与开发一定要符合实际需求并能发挥其应有的作用。
二是要严格按照规范和设计要求办事，不断完善具体内容，才能切实做到任务与目标相结合。
三是设计合同订立之后，必须遵循恰当的原则并对设计责任作出明确规定；其中也涉及到组织设计计划、审查设计计划、强调取样机设计中的主要内容和重要环节来确立初始设计等。
四是建立良好的项目团队、对方案进行深入探讨、持续优化设计方案、管控方案变更。
五是需要安排专家。
如果你想对设计图面进行严格把关，保证其在交付之后的质量，你就必须将其中的问题记录在案，以便对之后的设计给予信息与帮助。
机械产品的绿色设计与制造技术
机械产品的绿色设计与制造技术随着环境污染和资源缺乏的问题日益凸显，绿色设计和制造技术越来越受到关注。
机械产品作为制造业的重要组成部分，在环保和可持续发展方面也应该承担起责任。
本文将从以下几个方面探讨机械产品的绿色设计和制造技术。
一、绿色设计：绿色设计是指在机械产品的设计过程中，充分考虑环保和可持续发展的原则，优化产品的结构和功效，从而最大程度地削减环境污染和资源消耗。
1. 减少能源消耗: 机械产品的设计过程中应该充分考虑能源的利用和节约。
例如，通过改善传动系统结构，减小机械转换损失，降低能量消耗。
同时，机械产品的运行和使用也应该尽可能地提高能源利用效率。
2. 减少材料消耗: 机械产品的制造需要大量的材料和能源。
因此，在绿色设计中应该尽可能地降低使用材料的数量，并提高材料的回收利用率。
例如，采用轻量化设计，降低材料厚度，利用可回收的材料等。
3. 增加使用寿命: 绿色设计应该注重机械产品的使用寿命。
通过优化设计，提高产品可靠性和耐用性，延长产品的使用寿命，并减少资源的消耗和废弃物的产生。
二、绿色制造：1. 节约能源: 绿色制造应该注重节约能源，尽可能地减少能源的浪费和消耗。
例如，采用高效的设备和技术，优化生产计划和流程等。
同时，绿色制造也需要开发和应用清洁能源，例如太阳能、风能等以替代传统高污染的工业能源。
2. 减少废物排放: 绿色制造需要注重降低生产废物的数量和污染物的排放。
例如，在材料加工过程中采用尽可能少的加工量，减少材料的浪费；同时，也需要在大气、水源和土地污染等方面进行全面管控和审核。
3. 整合资源回收: 绿色制造应该重视资源的回收和整合，促进循环经济。
例如，通过重新利用原材料，降低生产的成本和环保压力；同时，采用环保型的包装材料进行产品的包装和运输。
总之，绿色设计和制造是机械产品发展的必然趋势，是实现可持续发展的关键。
我们需要不断调整和优化机械产品的设计和制造过程，降低对环境的影响并延长产品的寿命，为人类和地球的可持续发展做出贡献。
机械厂生产计划
机械厂生产计划
机械厂要生产东西了，那首先得知道要生产多少，什么时候生产完，对吧？这就是需求分析。
然后，得看看咱工厂有多少能力，能不能完成这么多生产任务，这就是产能评估。
接下来，咱们就可以开始制定生产计划了。
比如先确定一下要生产多少，什么时候交货。
然后想想生产流程是怎么样的，需要哪些机器、工人和材料。
在生产过程中，咱们得时刻盯着进度，看看生产是不是按计划来的，如果不对劲，就得赶紧调整。
产品质量也很重要，得确保每个产品都合格。
所以还得做质量控制，检查原材料和成品的质量。
最后，产品得按时送到客户那里。
这就是物流和交货的部分。
不过，机械厂的生产计划还可能受到一些其他因素的影响，比如供应链稳不稳定、原材料价格变没变、政策法规变没变等等。
所以，在制定生产计划的时候，得把这些因素都考虑进去，才能做得更好。
总之，机械厂的生产计划就是这么回事，得综合考虑各种因素，才能确保生产顺利进行。
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机械产品生产计划的优化设计当今世界，瞬息万变。
人们的生活节奏也越来越快，各种新产品层出不穷，已经进入了机械化时代。
机械产品生产计划问题已经成为各大厂家关注的焦点。
产品生产的原料配置以及销售计划急需优化。
本文对一机械产品生产计划的利润进行了求解，并优化了产品生产方案，增大了产品的利润。
在合理的假设前提下，对机械产品生产计划进行分析，利用生产量、库存量、销售量之间的关系建立线性整数规划模型。
运用lingo进行求解，得出最优的生产、库存、销售方案。
在原计划不变的条件下，即不改变机器设备定月检修的方案，对数据进行灵敏度分析，得出部分产品的销售价格可以上调；再固定各产品的销售价格，从设备的角度分析增加利润的，建立模型并求解，得出优化的机器设备检修方案。
把部分产品上调后的价格作为产品的价格销售方案，把调整后的设备检修表作为优化后的检修方案，建立优化线性整数规划模型。
用lingo求得优化后的最大利润。
对机械产品生产逐步进行分析，从销售的价格、设备的检修等多角度寻求增加最大利润的方法。
最终得出最优的生产计划方案。
关键字：机械产品生产生产量、库存量、销售量lingo求解线性整数规划模型设备检修1．问题提出机械加工厂生产7种产品（产品1到产品7）。
该厂有以下设备：四台磨床、两台立式钻床、三台水平钻床、一台镗床和一台刨床。
每种产品的利润（元/件，在这里，利润定义为销售价格与原料成本之差）以及生产单位产品需要的各种设备的工时（小时）如下表。
表中的短划表示这种产品不需要相应的设备加工。
从一月份至六月份，每个月中需要检修的设备是（在检修的月份，被检修的设备全月不能用于生产）：每个月各种产品的市场销售量的上限是：每种产品的最大库存量为100件，库存费用为每件每月0.5元，在一月初，所有产品都没有库存；而要求在六月底，每种产品都有50件库存。
工厂每天开两班，每班8小时，为简单起见，假定每月都工作24天。
生产过程中，各种工序没有先后次序的要求。
问题1：制定六个月的生产、库存、销售计划，使六个月的总利润最大。
问题2：在不改变以上计划的前提下，哪几个月中哪些产品的售价可以提高以达到增加利润的目的。
价格提高的幅度是多大？问题3：哪些设备的能力应该增加？请列出购置新设备的优先顺序。
问题4：是否可以通过调整现有设备的检修计划来提高利润？提出一个新的设备检修计划，使原来计划检修的设备在这半年中都得到检修而使利润尽可能增加。
最优设备检修计划问题对案例3中的生产计划问题。
构造一个最优设备检修计划模型，使在这半年中各设备的检修台数满足案例3中的要求而使利润为最大。
2．模型假设与说明(1).假设工厂工人每月工作24天；(2).在进行部分产品价格上调时，机器设备的检修方案不变；(3)在优化检修设备方案时，产品的价格是上涨后的价格。
3．符号说明i: 表示产品；j: 表示月份；m: 表示机器设备；Aij: 表示第i中产品在第j个月的产量；Bij: 表示第i中产品在第j个月的库存量；Cij: 表示第i中产品在第j个月的销售量；Dmi: 生产i中产品需要的m种设备时间；Emj: m中设备在第j月的使用时间；Fij：第i中产品在第j月的销售上限；Pi: 第i中产品每件的利润；4．问题分析和模型建立4.1 模型分析4.1.1本题要求制定出六个月的生产、库存、销售计划并求出总利润，为了增加利润，将产品的售价提高，求出提高的价格幅度，增加设备的能力，并购置新设备，调整设备的检修方案以增加利润。
利润=售价-成本价-产品的库存费用。
此题目中没有给出产品的成本价，因此，我们在求最大利润是直接用产品的销售总价减去产品的库存费用。
由于工厂每天开两班，每班8小时，假定每月工作24天，结合检修计划表，由此可以算出每种机器设备每月的使用时间（矩阵Emj，求解如下），建立一个机器生产设备使用的约束条件，每种产品每个月的库存量小于等于100,并要求在第六个月底，每种产品都有50件库存，可以建立两个库存约束条件。
产品在销售时，每月的产品销售量为当月的产量加上上月的库存量要小于销售上限。
由于第一月无上月的库存量，故直接是产品生产产量小于销售上限。
建立销售的约束条件。
利用lingo建立一个整形规划的数学模型。
4.1.2提高部分产品的销售价来提高总利润。
利用（1）中的建立的模型球的的解，进行灵敏度分析来解答。
将“General Solver”选项卡中的“Dual Computation”下拉项修改为“Prices & Ranges”。
然后，我们点“Solve”运行程序，运行完之后，回到模型界面，点击“lingo”菜单下的“range”选项可以进行灵敏度分析。
4.1.3增加设备的能力来提高利润，通过看影子价格来求出答案。
4.1.4由于设备要定时的检修，在检修时设备无法使用，我们可以优化设备检修计划来增加利润。
4.1.5 利用（2）求出的增加部分产品的价格和（4）优化的机器设备的检修方案。
重新建立模型。
进行求解。
4.2 模型建立在求解总利润时，建立目标函数把=10 6 3 4 1 9 3带入目标函数中得设备时间约束为(1)库存约束为（2）（3）销售约束为（4）（j>=1）（5）A和B均是整数矩阵将约束条件用矩阵表示为* <（1）<=（2）>=（3）（4）+--<=(5)运用lingo求解5．模型求解5．1 模型求解5．1 运行后部分数据截取如下（具体数据见附件）：Objective value: 32468.00Total solver iterations: 37A( 1, 1) 600.0000 0.000000A( 1, 2) 0.000000 0.000000 A( 1, 3) 0.000000 0.000000 A( 1, 4) 200.0000 0.000000A( 1, 5) 0.000000 0.000000 A( 1, 6) 550.0000 0.000000…………Aij 第i中产品在第j个月的生产量Bij 第i种产品在第j个月中的库存量Cij 第i种产品在第j个月的销售量Ci1=Ai1-Bi1Cij=Aij+Bi,j-1-Bij5.2 进行灵敏度截取相关数据Ranges in which the basis is unchanged:Objective Coefficient RangesCurrent Allowable AllowableVariable Coefficient Increase DecreaseDEMAND( 1) 0.0 0.0 INFINITYDEMAND( 2) 0.0 0.0 INFINITYDEMAND( 3) 0.0 0.0 INFINITYDEMAND( 4) 0.0 0.0 INFINITYDEMAND( 5) 0.0 0.0 INFINITYA( 1, 1) 10.00000 INFINITY9.300000A( 1, 2) 10.00000 INFINITY8.500000A( 1, 3) 10.00000 INFINITY 0.0A( 1, 4) 10.00000 0.56111119.700000………以上数据分析得出结论（1）产品1的1、2、3月份增加为无穷大；4 、5 、6月份分别增加0.56111110.5388889 50.70000（2）产品2的1、2、3、4、5、6月份都增加 6（3）产品3 的1、2、3、4、5、6月份都增加3（4）产品4的1、2、3、4、5、6月份都增加4（5）产品5的1、2、3、4、5、6月份分别增加 1（6）产品6的1、2、3、4、5、6月份分别增加9（7）产品7的1、2、3、4、5、6月份分别增加 35.3 设备的能力增加对数据分析，得出结论，(1).当立钻在第二个月能增加使用1小时时，则利润可以增加100元, 当立钻在第四个月能增加使用1小时时，则利润可以增加3元，当立钻在第五个月能增加使用1小时时，则利润可以增加1.666667元，总共增了104.666667元；(2).当水平钻在第一个，第五个，第六个月各能增加使用1小时时，则利润分别可以增加1元、0.361111元、1元，总共增了2.361111元；(3).当镗床在第三个月能增加使用1小时时，则利润可以增加200元；(4).当刨床在第六个月能多使用1小时时，利润增加220元。
通过比较利润的增加值可以得出，需增加设备刨床、镗床、立钻、水平钻。
5.4优化机器设备的检修方案(1).由5.3 (1)中立砖在第二月增加使用时间可以增加利润可得出二月份检修的2台立钻1台放在一月份，1台放在三月份检修，这样可以增加利润100元；(2).由5.3(2) 中水平钻第六个月各能增加使用1小时可以增加利润可得中六月份检修的水平钻在三月份检修；（3）5由.3 (3)中镗床在第三个月能增加使用1小时时，则利润可以增加200元可得，把在三月份检修的镗床放在六月份检修；(4).由5.3(4)中刨床在第六个月能多使用1小时时，利润增加220元可得，把在六月份检修的刨床在三月份检修。
由此可以得出机器设备的最大使用时间表应调整为由此得到Global optimal solution found.Objective value: 37025.00Total solver iterations: 38Variable Value Reduced Cost DEMAND( 1) 0.000000 0.000000 DEMAND( 2) 0.000000 0.000000 DEMAND( 3) 0.000000 0.000000DEMAND( 4) 0.000000 0.000000………优化后的设备检修表为：月份设备的检修方案1 一台立钻和一台磨床2 无检修设备3 一台刨床和一台立钻和一台水平钻床4 一台立式钻床5 一台磨床和一台立式钻床6 一台镗床6．模型进一步分析结合5.2 中部分产品价格的增加以及5.4中设备的检修优化，可以建立如下优化模型其中运行结果截取部分数据为：Global optimal solution found.Objective value: 40891.00Total solver iterations: 40Variable Value Reduced Cost DEMAND( 1) 0.000000 0.000000 DEMAND( 2) 0.000000 0.000000 DEMAND( 3) 0.000000 0.000000 DEMAND( 4) 0.000000 0.000000……故最大利润为：40891.00（元提升主要由模型数据中的产品部分价格增加和机器设备检修方案的调整决定。