基于CORELAP-关联规则与模糊AHP融合的橡胶胶合板工业布局优化框架

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Expert Systems with Applications 7.5

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  本研究针对传统工厂布局方法依赖主观评分、难以整合物流数据等问题,提出融合CORELAP、FP-Growth关联规则挖掘与模糊AHP的混合框架,生成6种布局方案并通过多准则评估。结果显示,CORELAP-AR方案2降低物料搬运距离39.68%,年节省燃油成本6210.5美元,为动态工业环境提供可扩展的优化路径。

  

在橡胶胶合板工业中,生产流程复杂且部门协作紧密,传统布局方法如系统化布局规划(SLP)和计算机化关系布局规划(CORELAP)面临严峻挑战:依赖静态数据、忽视实际物流模式,且难以量化安全、能耗等软性指标。这些问题导致物料搬运成本高、碳排放量大,制约行业可持续发展。为此,泰国宋卡王子大学工程学院的Duligar Saisud和Wanatchapong Kongkaew团队创新性地将数据挖掘与模糊决策理论相结合,提出混合优化框架,成果发表于《Expert Systems with Applications》。

研究采用三阶段方法:首先通过FP-Growth算法挖掘部门间真实运输关联规则,替代传统关系图表;其次运用改进的CORELAP生成包括SLP、ALDEP等6种布局方案;最后采用模糊层次分析法(Fuzzy Analytic Hierarchy Process)综合评估7项指标。样本数据来自实际橡胶胶合板生产线。

结果部分显示:

  1. 布局方案对比:CORELAP-AR方案2在模糊AHP评估中得分最高(权重0.984),其通过关联规则识别的隐藏运输路径使物料流效率提升显著。
  2. 性能指标:该方案使移动距离减少39.68%,年燃油成本降低6210.5美元,碳排放同步下降,且操作便捷性、库存管理评分优于传统方法。
  3. 专家验证:Kendall协调系数W=0.984证实评估体系稳健性。

讨论指出,该框架突破传统方法三大局限:

  1. 用数据驱动的关联规则(Association Rules)替代主观评级,提升布局真实性;
  2. 模糊AHP整合定量指标(如运输成本)与定性指标(如安全性),解决多准则权衡难题;
  3. 模块化设计支持实时数据接入,为数字孪生等智能工厂技术预留接口。

结论强调,该研究不仅为橡胶胶合板行业提供可直接应用的布局方案,其方法论更适用于汽车制造、食品加工等高频物流场景。未来通过嵌入实时传感器数据与仿真工具,可进一步实现动态自适应优化,推动工业4.0时代的设施规划革新。

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