大規(guī)模定制生產裝配生產線平衡技術的研究.pdf

1、大規(guī)模定制生產的核心就是以大規(guī)模生產的低成本和高效率，為客戶提供定制的產品和服務。大規(guī)模定制生產成為當今制造企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 在按訂單生產原則的驅動下，產品的最后裝配被推遲到客戶需求明確之后。因而，完成產品客戶化差異部分的總裝生產不僅成為整個制造系統(tǒng)中滿足客戶個性化需求的重要階段，也是影響企業(yè)市場響應能力和生產敏捷性的關鍵環(huán)節(jié)。 大規(guī)模定制生產裝配生產線的平衡問題比傳統(tǒng)的混合品種裝配生產線復雜得多，具體表現在以下幾個

2、方面：(1)裝配約束關系是裝配生產線平衡的重要依據，由于需要滿足客戶個性化需求，大規(guī)模定制產品的裝配約束關系的拓撲結構復雜多樣；(2)為了降低定制生產的風險，總裝階段的裝配生產線采用訂單生產方式，裝配生產線的品種投產順序由訂單的交貨期決定，而混合裝配生產線一般采用循環(huán)生產法，沒有考慮品種投產順序的影響；(3)由于訂單生產的不穩(wěn)定性和不可預見性，總裝階段裝配生產線應具有動態(tài)響應能力，以充分發(fā)揮資源的柔性，適應市場需求的變化，而混合品種裝配

3、生產線的布局結構相對固定。 本文以上海某汽車制造公司總裝車間的實際工程應用為背景，從規(guī)劃設計一條同步流水型總裝生產線入手，研究裝配生產線實現大規(guī)模定制生產的線平衡技術。采用大規(guī)模定制生產的裝配生產線工作站布局被設計成具有裝配工作區(qū)和動態(tài)工作區(qū)的雙區(qū)模式，同時裝配生產線的初始邏輯設計被劃分為品種排序、裝配工作區(qū)平衡和動態(tài)工作區(qū)平衡三個迭代關聯的階段。本文所完成的主要研究成果包括： 1、提出了針對大規(guī)模定制生產產品的多品種裝

4、配約束關系模型。本文提出的大規(guī)模定制生產產品的裝配約束關系模型，以各品種間裝配操作任務的差異度為依據，運用圖論和矩陣代數理論，能夠在同一個復合先序關系陣上統(tǒng)一描述不同品種的迥異多樣的裝配約束關系，并在裝配操作任務層次上量化由品種投產順序產生的準備工作時間和成本，解決了大規(guī)模定制生產裝配生產線平衡研究中對品種多樣性和訂單隨機性的描述問題。 2、提出了N種異構裝配約束關系產品在給定品種投產順序條件下的裝配生產線平衡算法。 本

5、文提出的SeEGOALB裝配生產線平衡算法是一種具有全局搜索能力的遺傳算法，其遺傳編碼的設計參照多品種裝配約束關系模型，交叉、變異算子采用矩陣代數運算形式，解決了N種異構裝配約束關系產品、按照任意品種投放順序在同一條裝配生產線上混合生產的生產線平衡問題。通過比較“LineBalancingBenchmarkSuits”中“BUXEY”裝配生產線平衡算例[25]的計算結果，SeEGOALB算法的精度明顯高于傳統(tǒng)的EPALP平衡算法[82]

6、。N種產品、任意品種投產順序的線平衡隨機算例方差試驗表明，經過SeEGOALB算法平衡后的裝配工作區(qū)利用率和任務量完成比例平均都可達到95.2﹪和95.9﹪的較優(yōu)水平。 3、提出了適合分析動態(tài)重組生產系統(tǒng)的基于業(yè)務過程的仿真建模方法本文提出的基于業(yè)務過程的仿真建模方法，在采用離散事件仿真分析過程中，將仿真模型劃分為相關領域的概念模型、環(huán)境模型以及語義模型，并以業(yè)務過程為框架，通過語義模型動態(tài)構建生產系統(tǒng)仿真模型，解決了具有動態(tài)組