混合型汽車裝配線的排序方法研究.pdf

1、隨著技術(shù)的日益進(jìn)步、市場競爭的日趨激烈以及人們對多樣化和個性化需求的增加，汽車產(chǎn)品逐步趨向多樣化和復(fù)雜化。作為一種柔性生產(chǎn)系統(tǒng)，混合型產(chǎn)品裝配線(Mixed-model Assembly Lines)可以滿足在同一條裝配線上低成本高效率地生產(chǎn)不同型號的產(chǎn)品，因而被廣泛地應(yīng)用在汽車生產(chǎn)中。在制定混裝線的生產(chǎn)計劃時，合理的投產(chǎn)序列能夠有效地降低生產(chǎn)成本?；煅b線的產(chǎn)品排序和重排序作為混裝線生產(chǎn)計劃中的兩個重要環(huán)節(jié)，其相關(guān)研究由來已久。

2、　　本課題以汽車混裝線生產(chǎn)系統(tǒng)為研究對象，從降低混裝線生產(chǎn)成本的角度出發(fā)，結(jié)合實際生產(chǎn)的需求，深入研究混裝線系統(tǒng)中涂裝車間的重排序問題。生產(chǎn)中采用的重排序模式有兩種:帶緩沖區(qū)的物理重排序和不帶緩沖區(qū)的虛擬重排序，本課題分別對應(yīng)用虛擬重排序、物理重排序以及混合重排序的涂裝車間重排序問題進(jìn)行了相關(guān)研究。本文的主要研究工作如下:
　　(1)對汽車涂裝車間使用虛擬重排序進(jìn)行序列調(diào)整的問題進(jìn)行了研究。文中建立了該問題的0-1整數(shù)規(guī)劃模型，然

3、后提出了兩種求解方法:貪婪規(guī)則和束搜索算法。算例分析顯示兩種算法均可以在短時間內(nèi)(小于1s)內(nèi)獲得較好的序列重排效果。另外，文中還對基于以上束搜索的兩種啟發(fā)式算法（迭代束搜索算法和模擬退火算法）進(jìn)行了性能測試，結(jié)果表明這兩種算法能夠進(jìn)一步提高大規(guī)模算例的求解質(zhì)量。
　　(2)對使用線性緩沖區(qū)的汽車涂裝車間大規(guī)模重排序問題進(jìn)行了仿真研究，目標(biāo)是最小化下游汽車序列內(nèi)的顏色變化次數(shù)。文中建立了基于實際環(huán)境的重排序仿真模型，并提出了一個基

4、于滾動規(guī)劃（Rolling Planning Horizon）的重排序方法:引導(dǎo)車輛進(jìn)入緩沖區(qū)的貪婪填充法和離開緩沖區(qū)的單種顏色釋放法。和實際中廣泛采用的簡單重排序規(guī)則相比，文中所提出的重排序方法可以獲得質(zhì)量更好的序列重排效果，且算例越復(fù)雜時其體現(xiàn)出來的優(yōu)越性越大。另外，仿真研究還得出以下結(jié)論:增加緩沖區(qū)的車道數(shù)對重排序是有利的;獲得較優(yōu)重排序結(jié)果的緩沖區(qū)WIP水平在50％～70％之間。
　　(3)將兩種重排序模式（即虛擬重排序和

5、使用線性緩沖區(qū)進(jìn)行重排）混合使用，對汽車涂裝車間的大規(guī)模重排序問題進(jìn)行了仿真研究。提出了兩個虛擬重排序過程，即上游序列內(nèi)的虛擬重排序和緩沖區(qū)內(nèi)的虛擬重排序，并據(jù)此建立了相應(yīng)的重排序仿真模型。然后設(shè)計了分別適用于上游序列內(nèi)虛擬的顏色導(dǎo)向法和緩沖區(qū)內(nèi)虛擬的局部搜索算法。在四種不同的重排序環(huán)境下，通過仿真研究驗證了線性緩沖區(qū)與虛擬重排序混合的重排序方法可以有效地進(jìn)一步降低下游序列的顏色變化次數(shù)，并且相對于緩沖區(qū)內(nèi)的虛擬處理，上游序列的虛擬處理