混合裝配線過程平衡研究及仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2020-10-19 23:42
隨著設(shè)備、工裝夾具的柔性化,基于多品種、小批量的混流裝配生產(chǎn)組織已成為可能,并逐漸推行到汽車、電子制造、食品加工等行業(yè)中。與單一品種裝配線平衡問題相比,影響多品種混裝生產(chǎn)線平衡的因素更多,這使得多品種混合裝配線平衡問題求解難度加大,而且建立面向不確定條件下的混合裝配過程平衡模型難度更大。 本文首先闡述了多品種產(chǎn)品混流裝配線的研究意義,分析了裝配線平衡問題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,就裝配線平衡這一工程問題進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述。 在此基礎(chǔ)上,本文分析了混合裝配生產(chǎn)過程平衡影響因素,給出了混合裝配生產(chǎn)過程平衡框架;并依據(jù)所給框架體系,分別給出了確定條件下的混裝平衡建模和不確定條件下的混裝平衡建模方法;同時(shí)考慮到混流裝配線上,產(chǎn)品的不同投產(chǎn)序列可能帶來的裝配線平衡率差異,建立了旨在負(fù)荷均衡的混合生產(chǎn)操作分配數(shù)學(xué)模型,以及旨在最小化平均閑置時(shí)間的多種產(chǎn)品投產(chǎn)排序模型。 同時(shí),針對(duì)封閉工作站,利用混裝生產(chǎn)過程平衡模型的求解結(jié)果,結(jié)合工人熟練程度、工作疲勞變化等不確定性因素的影響,基于Flexsim軟件進(jìn)行建模及仿真分析,進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡調(diào)整,以得到新的平衡。仿真結(jié)果表明本文所建立的混合裝配過程平衡框架體系、操作分配模型、投產(chǎn)序列模型的正確性與有效性。 研究結(jié)果表明數(shù)學(xué)建模和仿真技術(shù)相結(jié)合的方法,既能求解出近優(yōu)甚至最優(yōu)解,又能通過仿真技術(shù)模擬生產(chǎn)組織,預(yù)演生產(chǎn)過程中不確定影響,以協(xié)助得到不確定條件下的最優(yōu)解,為解決多品種產(chǎn)品在混裝生產(chǎn)過程中的平衡問題提供理論指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】:武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2010
【中圖分類】:TH163
【部分圖文】:
圓圈之間用弧連接,表示這些操作之間存在優(yōu)先關(guān)系,沒有弧連接表示無直接優(yōu)先關(guān)系。圖2.1 優(yōu)先關(guān)系圖2.1.2 裝配線平衡分類我們一般把生產(chǎn)線平衡問題分為三個(gè)類型進(jìn)行研究討論。第Ⅰ類裝配線平衡問題:在已知生產(chǎn)裝配線的生產(chǎn)周期即節(jié)拍的情況下,求工作站數(shù)的最小值。企業(yè)在生產(chǎn)裝配線的規(guī)劃設(shè)計(jì)及安裝時(shí),主要考慮企業(yè)的生產(chǎn)能力能否滿足市場(chǎng)需求、裝配生產(chǎn)線的效率以及系統(tǒng)的投資。這一類問題以最小化工作站為優(yōu)化目標(biāo),最終可實(shí)現(xiàn)設(shè)備與人員費(fèi)用的減少、成本的降低、生產(chǎn)流程的縮短、生產(chǎn)效率的提高。第Ⅱ類裝配線平衡問題:已知裝配線工作站數(shù)情況下,求裝配線節(jié)拍的最小值。因?yàn)樵诠ぷ髡緮?shù)確定條件下,我們減小裝配線的節(jié)拍,可以提高裝配線在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)出量。其工程價(jià)值在裝配生產(chǎn)線安裝后,設(shè)備與人員基本固定,而企業(yè)卻希望在生產(chǎn)管理中提高生產(chǎn)效率,并且最大化裝配生產(chǎn)線的產(chǎn)出率。同時(shí),隨著時(shí)間推移,裝配線上操作人員對(duì)自己的工作更加熟悉
圖4.4 flexsim 實(shí)體庫(kù)實(shí)體對(duì)象定實(shí)體。其為模型中固定不動(dòng)的實(shí)體,代表處理流程的步驟,如存從頭到尾穿過模型,經(jīng)歷進(jìn)入 — 被處理 — 完成各個(gè)處理步驟這臨時(shí)實(shí)體在模型中某一步被處理完成,就被發(fā)送到下一階段,也可定實(shí)體。務(wù)執(zhí)行器。其為模型中共享的可移動(dòng)資源,它們可以是在某給定步時(shí)使用或者在步驟間運(yùn)輸臨時(shí)實(shí)體的操作員。其它許多高級(jí)仿真功時(shí)實(shí)體。指模型中臨時(shí)產(chǎn)生的對(duì)象,其可用來表示生產(chǎn)或服務(wù)中的產(chǎn)人,容器,托盤等。臨時(shí)實(shí)體由發(fā)生器實(shí)體產(chǎn)生,然后由任務(wù)執(zhí)行系統(tǒng),在某些固定實(shí)體被加工,最后被吸收器吸收。實(shí)體邏輯關(guān)系現(xiàn)一些功能時(shí),需要通過編輯Flexsim 模型中的實(shí)體對(duì)象之間存在輯關(guān)系來完成。在實(shí)體的連接時(shí)分為輸入輸出端口連接和中間端口入輸出端口連接的一般是固定資源派生出來實(shí)體對(duì)象;中間端口和
圖4.6 發(fā)生器參數(shù)設(shè)置圖 4.7 處理器調(diào)用操作員參數(shù)設(shè)置(c)工作站參數(shù)設(shè)置工作站上主要工作是將需要的零部件裝配到車身上去,并且工作站上一般有若干個(gè)操作,每個(gè)操作的時(shí)間都不相同,在多品種混流裝配線上,不同產(chǎn)品分在一個(gè)工作上的操作數(shù)也不相同。工作站的參數(shù)設(shè)置如圖4.8所示。圖 4.8 工作站參數(shù)設(shè)置(d)工作站零部件暫存區(qū)的設(shè)置工作站旁零部件暫存區(qū)一般都會(huì)儲(chǔ)存一定數(shù)量的零部件備用,在該模型中設(shè)置暫存區(qū)參數(shù)“Maximum Content”為l。即各暫存區(qū)只存儲(chǔ)一個(gè)待裝配的零部件。零部件暫存區(qū)的零部件運(yùn)至工作站作業(yè)處進(jìn)行安裝,是需要操作人員來完成的,因此33
【引證文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2847873
【學(xué)位單位】:武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2010
【中圖分類】:TH163
【部分圖文】:
圓圈之間用弧連接,表示這些操作之間存在優(yōu)先關(guān)系,沒有弧連接表示無直接優(yōu)先關(guān)系。圖2.1 優(yōu)先關(guān)系圖2.1.2 裝配線平衡分類我們一般把生產(chǎn)線平衡問題分為三個(gè)類型進(jìn)行研究討論。第Ⅰ類裝配線平衡問題:在已知生產(chǎn)裝配線的生產(chǎn)周期即節(jié)拍的情況下,求工作站數(shù)的最小值。企業(yè)在生產(chǎn)裝配線的規(guī)劃設(shè)計(jì)及安裝時(shí),主要考慮企業(yè)的生產(chǎn)能力能否滿足市場(chǎng)需求、裝配生產(chǎn)線的效率以及系統(tǒng)的投資。這一類問題以最小化工作站為優(yōu)化目標(biāo),最終可實(shí)現(xiàn)設(shè)備與人員費(fèi)用的減少、成本的降低、生產(chǎn)流程的縮短、生產(chǎn)效率的提高。第Ⅱ類裝配線平衡問題:已知裝配線工作站數(shù)情況下,求裝配線節(jié)拍的最小值。因?yàn)樵诠ぷ髡緮?shù)確定條件下,我們減小裝配線的節(jié)拍,可以提高裝配線在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)出量。其工程價(jià)值在裝配生產(chǎn)線安裝后,設(shè)備與人員基本固定,而企業(yè)卻希望在生產(chǎn)管理中提高生產(chǎn)效率,并且最大化裝配生產(chǎn)線的產(chǎn)出率。同時(shí),隨著時(shí)間推移,裝配線上操作人員對(duì)自己的工作更加熟悉
圖4.4 flexsim 實(shí)體庫(kù)實(shí)體對(duì)象定實(shí)體。其為模型中固定不動(dòng)的實(shí)體,代表處理流程的步驟,如存從頭到尾穿過模型,經(jīng)歷進(jìn)入 — 被處理 — 完成各個(gè)處理步驟這臨時(shí)實(shí)體在模型中某一步被處理完成,就被發(fā)送到下一階段,也可定實(shí)體。務(wù)執(zhí)行器。其為模型中共享的可移動(dòng)資源,它們可以是在某給定步時(shí)使用或者在步驟間運(yùn)輸臨時(shí)實(shí)體的操作員。其它許多高級(jí)仿真功時(shí)實(shí)體。指模型中臨時(shí)產(chǎn)生的對(duì)象,其可用來表示生產(chǎn)或服務(wù)中的產(chǎn)人,容器,托盤等。臨時(shí)實(shí)體由發(fā)生器實(shí)體產(chǎn)生,然后由任務(wù)執(zhí)行系統(tǒng),在某些固定實(shí)體被加工,最后被吸收器吸收。實(shí)體邏輯關(guān)系現(xiàn)一些功能時(shí),需要通過編輯Flexsim 模型中的實(shí)體對(duì)象之間存在輯關(guān)系來完成。在實(shí)體的連接時(shí)分為輸入輸出端口連接和中間端口入輸出端口連接的一般是固定資源派生出來實(shí)體對(duì)象;中間端口和
圖4.6 發(fā)生器參數(shù)設(shè)置圖 4.7 處理器調(diào)用操作員參數(shù)設(shè)置(c)工作站參數(shù)設(shè)置工作站上主要工作是將需要的零部件裝配到車身上去,并且工作站上一般有若干個(gè)操作,每個(gè)操作的時(shí)間都不相同,在多品種混流裝配線上,不同產(chǎn)品分在一個(gè)工作上的操作數(shù)也不相同。工作站的參數(shù)設(shè)置如圖4.8所示。圖 4.8 工作站參數(shù)設(shè)置(d)工作站零部件暫存區(qū)的設(shè)置工作站旁零部件暫存區(qū)一般都會(huì)儲(chǔ)存一定數(shù)量的零部件備用,在該模型中設(shè)置暫存區(qū)參數(shù)“Maximum Content”為l。即各暫存區(qū)只存儲(chǔ)一個(gè)待裝配的零部件。零部件暫存區(qū)的零部件運(yùn)至工作站作業(yè)處進(jìn)行安裝,是需要操作人員來完成的,因此33
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 李煥勤;錢展;;解決混合裝配線平衡問題的多目標(biāo)遺傳算法研究[J];河南科學(xué);2012年06期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 李倍;某汽車檢具生產(chǎn)車間設(shè)施規(guī)劃研究[D];中北大學(xué);2011年
本文編號(hào):2847873
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