U型裝配線平衡與仿真研究.pdf

1、隨著精益生產(chǎn)的推行，越來越多的裝配線設(shè)計(jì)采用U型布局。相比傳統(tǒng)直線型布局，U型布局不僅能取得更佳的平衡性，而且布局空間緊奏，能縮短員工作業(yè)行走路徑，減少物料搬運(yùn)浪費(fèi)。由于U型線上員工實(shí)行輪崗制，具備多技能，且密切聯(lián)系，使得U型線在人員配置、產(chǎn)品切換與節(jié)拍調(diào)整等方面更加具有柔性，能快速響應(yīng)外部需求的變化。研究U型線平衡理論與U型布局的實(shí)際結(jié)合將有利于制造企業(yè)U型線的推廣。本文結(jié)合裝配制造型企業(yè)裝配線運(yùn)行的實(shí)際情況，研究符合企業(yè)實(shí)際應(yīng)用的U

2、型裝配線的平衡問題。針對工人作業(yè)時(shí)間隨機(jī)分布并與工人行走路徑時(shí)間相互獨(dú)立的U型裝配線平衡問題，運(yùn)用遺傳算法與仿真建模分析相結(jié)合的方法即基于仿真的優(yōu)化方法求解在給定的節(jié)拍與完工率下的U型線工作站數(shù)目，并且每一工作站實(shí)際完工率達(dá)到給定的完工率，解決符合實(shí)際應(yīng)用的問題。
　　 本文從總結(jié)裝配線平衡理論基礎(chǔ)開始，由傳統(tǒng)直線型裝配線布局引出U型裝配線布局，從描述傳統(tǒng)直線型裝配線平衡問題到U型裝配線平衡問題、作業(yè)時(shí)間隨機(jī)分布的U型裝配線平衡

3、問題、考慮工人行走路徑的作業(yè)時(shí)間隨機(jī)分布的U型裝配線平衡問題，并建立各自的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。從綜述傳統(tǒng)直線型裝配線平衡問題的求解方法來分析解決作業(yè)時(shí)間隨機(jī)分布的U型裝配線平衡問題，并設(shè)計(jì)基于可行作業(yè)元素序列編碼方式的遺傳優(yōu)化算法求解。對于考慮工人行走路徑的作業(yè)時(shí)間隨機(jī)分布的U型裝配線平衡問題，由于傳統(tǒng)求解方法的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型存在局限性，以及對實(shí)際性與隨機(jī)性問題完全采用遺傳算法進(jìn)行編碼與解碼的求解過程存在復(fù)雜性，提出運(yùn)用遺傳算法與仿真建模分析相

4、結(jié)合的方法求解?；谶z傳算法求解的最優(yōu)作業(yè)元素序列建立考慮工人行走路徑的U型線布局仿真模型，模擬工人行走路徑以及工人作業(yè)時(shí)間的隨機(jī)分布，得到U型裝配線平衡所需的工作站數(shù)目。
　　 本研究內(nèi)容符合企業(yè)實(shí)際需求，為了更好更方便企業(yè)管理人員用于實(shí)踐，設(shè)計(jì)U型裝配線平衡仿真系統(tǒng)，其原理主要由兩個(gè)模塊相互構(gòu)成：遺傳算法優(yōu)化模塊和U型布局仿真模塊。系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺是面向?qū)ο蠼７椒ǖ膃M-Plant離散事件仿真軟件，利用eM-Plant內(nèi)嵌的基