第1章緒論

1.1研究背景

隨著智能手機(jī)的日趨普及，我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，國內(nèi)裡離子電池產(chǎn)量一直在穩(wěn)步增長。中國產(chǎn)業(yè)信息研究網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示：2012年中國裡離子電池產(chǎn)量為41.78億只，2013年中國裡離子電池產(chǎn)量為47.58億只，2014年中國裡離子電池產(chǎn)量為52.87億只。

公司為了面對(duì)利潤下滑的不利局面，降低生產(chǎn)成本是一條切實(shí)可行的途徑，Ｂ公司需要在研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等各個(gè)領(lǐng)域，在各工廠、各部口進(jìn)行降低成本活動(dòng)。本文以B公司裡離子電池試產(chǎn)線為例，進(jìn)行布局優(yōu)化的改善。該裡離子電池試產(chǎn)線并非新設(shè)計(jì)的產(chǎn)線，而是在原來多年前閑置的生產(chǎn)線基礎(chǔ)上進(jìn)行建立，并逐步地?cái)U(kuò)大規(guī)模，沒有進(jìn)行系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)，故其布局設(shè)計(jì)不合理，物流不順，造成了生產(chǎn)成本的上升。為此，迫切需要優(yōu)化布局B公司裡離子電池試產(chǎn)線。

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1.2研究目的和意義

首先，B公司為了爭(zhēng)取更多的訂單，除了要在電池性能方面進(jìn)行提升外，還需要嚴(yán)格控制生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。成本是否得到有效地拉制，是關(guān)系到企業(yè)未來是否能夠健康發(fā)展的關(guān)鍵因素。

其次，試產(chǎn)線主要是進(jìn)斤新產(chǎn)品量產(chǎn)前試驗(yàn)和驗(yàn)證，其生產(chǎn)規(guī)模相對(duì)于量產(chǎn)線而言要小，一些布局優(yōu)化的措施可以在試產(chǎn)線上較容易地實(shí)現(xiàn)，即使不可行，帶來的損失也是非常有限，實(shí)驗(yàn)的成本相對(duì)較低。在試產(chǎn)線的進(jìn)行布局優(yōu)化的試驗(yàn)，可以為量產(chǎn)線提供參考，一些好的措施可以在量產(chǎn)線上進(jìn)行推廣。

再次，合理的車間布局能夠帶來更舒適的工作環(huán)境，提高車間員工的滿意度，員工滿意度高了，員工才能更關(guān)也產(chǎn)品的品質(zhì)，從而同步地提升產(chǎn)品品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。

最后，B公司在行業(yè)內(nèi)具有示范作用，其降低成本、提高收益的方案和思路對(duì)裡離子電池的制造行業(yè)具有指導(dǎo)意義。

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第2章Ｂ公司概況和裡離子電池試產(chǎn)線布局問題分析

2.1Ｂ公司概況

作為Ｂ公司成立較早的工業(yè)園之一，上海工業(yè)園的工廠為我們提供了一個(gè)好的布局研究樣板，便于我們?nèi)パ芯緽公司在工廠布局中遇到的共性的問題。B公司上海工業(yè)園位于上海市松江區(qū)車壞鎮(zhèn)，其工業(yè)園面積大約為56萬平方米，已建成廠房24棟，宿舍樓20多棟和一座標(biāo)準(zhǔn)的體育場(chǎng)等基礎(chǔ)硬件設(shè)施。目前，B公司上海工業(yè)園己是上海松江地區(qū)的大型企業(yè)么一，員工約為5000人，主要從事手機(jī)裡離子電池、手機(jī)配件、太陽能電池板等產(chǎn)品的生產(chǎn)，同時(shí)也是B公司在國內(nèi)的鋰離子電池、動(dòng)力電池研發(fā)的主要基地。

上海工廠隸屬于B公司第二事業(yè)部，上海工廠是B公司全球第三大的鋰離子電池生產(chǎn)基地，具備日產(chǎn)15萬只的生產(chǎn)能力，于2003年10月正式投產(chǎn)，初期主要生產(chǎn)鉛殼裡離子電池，當(dāng)時(shí)主要的客戶為摩托羅拉、王星、迪比特等，主要通過手工作業(yè)、夾具代替自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)，在當(dāng)時(shí)設(shè)備昂貴、人為成本低廉的情況下，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。但初期手工作業(yè)＋夾具生產(chǎn)的模式，電池的一致性不好，質(zhì)量不是特別穩(wěn)定，而采用自動(dòng)化生產(chǎn)線則電池的一致性會(huì)更好，性能更穩(wěn)定，質(zhì)量更可靠。隨著人力成本日益増長和NOKIA等客戶不斷地對(duì)產(chǎn)品提出更高的質(zhì)量要求，因此B公司上海工廠于2010年采用了自動(dòng)化的裝配線來進(jìn)行生產(chǎn)，主要生產(chǎn)鉛殼電池，其主要的客戶為NOKIA、三星等。緊接著伴隨著大屏智能手機(jī)的應(yīng)用越來越廣，要求手機(jī)電池朝著更輕、更薄、更安全的方向發(fā)展，裡聚合物其安全性好、容量高、電池薄等特點(diǎn)，逐漸贏得了消費(fèi)者的青睞，2013年B公司上海工廣開始從韓國引進(jìn)裡聚合物電池自動(dòng)化產(chǎn)線，進(jìn)行了鋰聚合物電池的批量化生產(chǎn)，其主要的客戶為東芝、藍(lán)魔等。

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2.2B公司組織架構(gòu)圖

如下圖3.1所示，B公司第二事業(yè)部上海工廠共有生產(chǎn)一部、生產(chǎn)二部、生產(chǎn)三部、品質(zhì)、工藝開發(fā)部、技術(shù)開發(fā)部、測(cè)試開發(fā)部、人事科、綜合辦、工程部等部門，鋰離子電池試產(chǎn)線屬于其中的工藝開發(fā)部。試產(chǎn)線主要包括前段車間、后段車間、品質(zhì)組、物料區(qū)、設(shè)備維護(hù)組、工藝組等幾個(gè)模塊，其中品質(zhì)組向上直接匯報(bào)至上海工廠品質(zhì)部。

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第3章B公司概況和鋰離子電池試產(chǎn)線布局問題分析.............6

3.1B公司概況............6

3.2B公司組織架構(gòu)圖.............7

第4章B公司鋰離子電池試產(chǎn)線布局模型構(gòu)建.............17

4.1B公司鋰離子電池試產(chǎn)線布局問題描述..........17

4.2模型假設(shè)及符號(hào)說明..............17

第5章基于遺傳學(xué)算法的試產(chǎn)線布局模型求解...........21

5.1車間布局模型的化化算法..............21

5.2遺傳算法的基本原理..........22

第5章基于遠(yuǎn)傳學(xué)算法的試產(chǎn)線布局模型求解

5.1車間布局模型的優(yōu)化算法

在求解車間設(shè)施布局問題數(shù)學(xué)模型的算法中，一般包括兩大類，分別為為最優(yōu)化算法和次優(yōu)算法。最優(yōu)化算法中包括分枝定界法和割平面法。次優(yōu)算法中包括啟發(fā)式算法和智能算法兩類。啟發(fā)式算法又分為構(gòu)造式算法、改進(jìn)算法、混合算法、圖論算法。智能算法又分為禁忌搜索算法、模擬退火算法和遺傳算法。詳細(xì)情況參見下圖5.1所示：

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第6章結(jié)論及展望

6.1結(jié)論

生產(chǎn)線布局優(yōu)化一直來都是生產(chǎn)管理中一個(gè)非常重要的課題。本文全面闡述了生產(chǎn)線布局優(yōu)化的理論和方法，在充分B公司鋰離子電池試產(chǎn)線的前提下，采用了其中的一些方法和措施，完成了生產(chǎn)線的優(yōu)化研究，主要有下幾個(gè)方面：

（1）通過精益生產(chǎn)、程序分析等理論工具，對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的問題進(jìn)行了詳盡地描述和說明，客觀地說明了問題的現(xiàn)狀和嚴(yán)重程度，確認(rèn)了下一步優(yōu)化工作的必要性。

（2）采用遺傳算法B公司裡離子電池試產(chǎn)線進(jìn)行了布局優(yōu)化，，主要包括目標(biāo)函數(shù)的建立、約束條件的確認(rèn)、編碼方式的確認(rèn)及交叉、變易等遺傳操作，通過實(shí)踐來證明遺傳算法對(duì)于試產(chǎn)線布局問題的解決能夠體現(xiàn)出相應(yīng)的作用。通過上述的布局優(yōu)化，降低了設(shè)備間物流的搬運(yùn)成本，減少了過程中不必要的物流浪費(fèi)，取得比較好的優(yōu)化效果，從而提高了企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）可起到一定的示范效應(yīng)，在公司內(nèi)部進(jìn)行此布局方法的橫推，形成標(biāo)準(zhǔn)化的改善套路，以點(diǎn)及面，從而更好地為企業(yè)成本的控制和綜合競(jìng)爭(zhēng)化勢(shì)的樹立添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)（略）