基于装配关系复杂性测度的多目标混流装配线平衡优化

在混流装配线中,各工作站装配关系复杂性会影响作业效率和工人负荷.基于信息熵对装配关系复杂性进行度量,以最小化生产节拍、装配线平滑指数和装配关系复杂性平滑指数为优化目标,建立多目标混流装配线平衡优化模型,运用第二代非支配排序遗传算法(NSGA 2)设计求解,并结合某企业混流装配线实例验证方法的有效性.研究结果表明该优化方...     

基于JIT多车间协同的混流装配线排序模型研究

对于多车间协同的混流装配线,由于各分装配线产出的产品数量和时间直接制约着总装配线的时间和效率,因此在考虑总装配线的生产排序时,不仅要考虑总装配车间的生产组织方式,而且还要考虑各分装车间的工艺装配特点。主要针对一汽解放有限公司卡车产的总装配车间、焊装车间、涂装车间的车型装配工艺,提出了多车间协同的混流装配线排序模型,并运用遗传(GA)算法验证了该模型的有效性。     

不确定环境下混流装配线动态准时制物料配送系统

针对不确定环境下混流装配线物料配送准确性和及时性的问题,构建了一种基于射频识别技术的动态准时制物料配送控制系统。分析了混流装配线的物料配送特点及物料分类,阐述了生产计划变动、生产节拍波动、线边库存及物料需求量和时间等物料配送中的不确定因素。综合考虑各类不确定因素,构建了基于射频识别的动态准时制物料配送体系架构,建立了可视化装配过程监控系统,研究了物料配送方案运算模型,设计了物料配送控制系统的硬件架构和软件体系结构。以某公司的1.5TGDI发动机工厂的混流装配线为例,应用J2EE构架开发了基于射频识别的动态准时制物料配送系统,实现了物料配送管理和控制的一体化和可视化,验证了系统的可行性和有效性。     

基于混合粒子群算法的混流装配线投产顺序研究及仿真

针对混流装配线投产顺序的优化问题,提出两个目标函数.针于这种多目标优化问题,提出了一种混合粒子群算法.该算法结合最优解评估选取方法和遗传算法编码和交叉的思想,对粒子的全局极值和个体极值的选取做了改进.给出发动机混流装配线的一个实例,用该算法求投产顺序,按照求得的投产顺序在AutoMod仿真平台上建立仿真模型.通过仿真运行,证明了该算法求解混流装配线投产顺序的有效性以及AutoMod仿真混流装配线投产顺序的可行性.     

基于启发式算法的农机混流装配线平衡分析与优化

针对某农机企业装配车间生产效率低下的问题,以玉米机装配线为研究对象,对其构建和优化混流装配线进行了研究.首先计算了玉米机不同型号产品构建混流装配线的综合作业时间,绘制了作业优先顺序图,然后运用启发式算法对该混流装配线的平衡问题进行了分析与优化,最后运用Flexsim仿真软件对混流装配线进行了动态仿真,以此验证了构建的混...     

小生境遗传算法在混流装配线排序中的应用

在总结混流装配线排序问题的基础上,根据汽车制造业的实际情况建立一种新的汽车装配线排序模型.根据装配车型的关键件不同,引入车型相似度的概念,并将小生境遗传算法用于以最大化相似度总和为目标的混流装配线优化排序问题,同时将简单遗传算法和小生境遗传算法性能进行比较.最后通过在某汽车制造厂中的应用,验证小生境遗传算法在解决混流装配线生产排序问题中的有效性.     

Kitting物料配送在混流装配线的应用研究

对混流装配过程中由物料配送不及时引起的生产计划不连续的问题进行了研究,在分析了混流装配生产模式后,构造出了在该生产模式下的混流装配线线旁物料kitting(齐套性)算法,再根据物料kitting(齐套性)算法预求出混流装配线各个工艺点物料消耗,在此基础上求出各个工艺点物料需求,从而带动物料配送;最后通过实例,验证上述方法的可行性和实用性.     

基于遗传算法的直线型和U型混流装配线平衡问题研究

针对混流装配线上不同产品作业时间差异导致的工作站瞬时负荷不均衡问题,提出了一种改进的直线型和U型混流装配线多目标平衡方法,并以装配线平衡率、平滑指数作为平衡效果的评价指标。综合考虑工序分配约束、工作站约束、优先关系约束和节拍约束等约束条件,同时兼顾工作站数最小和各工作站内不同品种产品负荷均衡2个目标函数,分别建立直线型和U型混流装配线多目标平衡优化模型。采用遗传算法作为优化算法,并在变异环节加入强制规则,使得变异过程能够朝着规定方向进行,以提高可行解的比例。最后通过对比算例分析结果,表明所提方法能够快速有效求解直线型和U型混流装配线平衡问题,可以为企业在直线型和U型混流装配线规划阶段制定平衡方案提供参考。     

基于改进遗传算法的混流装配线的优化设计

兼顾混流装配线的负荷平衡和投产排序两个方面,建立了以最小化闲置与超载时间之和为优化目标的优化模型,优化目标包括了一次投产循环中,各工位上最后一个产品可能引起的超载时间,从而有效地保证了混流装配线装配过程的连续性。设计了一种引入小生境技术的改进遗传算法,对混流装配线进行了协同优化设计。实例研究表明:引入小生境技术的改进遗传算法在收敛速度和收敛可靠性方面均优于简单遗传算法和保留最佳个体的简单遗传算法;在给定等长工作站个数的情况下,混流装配线的闲置与超载时间之和随各工作站长度的增加而减小,最后趋于收敛。     

混流装配线负荷平衡方法研究及应用

发动机混流装配生产线是对不同型号发动机顺序装配的流水线工艺程.为了提高装配质量和生产效率,充分利用资源,对发动机混流装配生产线规划设计的平衡问题和投产顺序问题进行了研究,建立了工作站内部和工作站之间负荷均衡以及最小化工作站闲置时间的数学模型,并通过实例验证了该方法有效地提高了整个装配线的生产效率.     

Sequencing the mixed-model assembly line to minimize the total utility and idle costs with variable launching interval

A mixed-model assembly line (MMAL) is a type of a production line where a variety of products is assembled on it. A mixed-model assembly line problem involves not only solving the traditional problems of the assembly line design (i.e., determining the cycle time, the number and sequence of stations, and the balancing problem) but also determining the sequence of products in assembly line. The product sequencing has a high effect on the mixed-model assembly line efficiency. In this paper, we consider sequencing problem with a variable launching interval between products on the assembly line. A mathematical model is presented, which is capable to solve the small-sized ones of these problems. The considered problem involves two optimization problems (the sequencing problem and launching interval problem). Since this problem is strongly NP-hard, a hybrid metaheuristic algorithm based on the simulated annealing approach and a heuristic approach is developed. The heuristic approach (launching interval between products algorithm) is presented to solve the launching interval problem for each sequence. Numerical experiments are used to evaluate the performance and effectiveness of the proposed algorithm. Variable launching interval consideration in MMAL problem causes the higher complexity of this problem. However, this assumption improves the considered goals for this problem. Not only a power algorithm for MMAL is presented in this paper but also the effect of this assumption is discussed. Numerical experiments are used to evaluate the performance and effectiveness of the proposed algorithm.     

面向防错的混合装配线物流监控

从装配过程的物流控制角度出发，提出了混合装配线主物流和辅助物流的控制策略和方法，给出了详细的数学模型。设计实现了基于装配过程物流控制的防错方法，提供了提高装配质量的手工混合装配线防错控制系统。结合某企业的变速器装配线，给出了系统的应用说明。     

基于Petri网的非串行制造系统的可靠性分析

对带有中间缓冲区的非串行系统深入研究其可靠性问题,建立基于广义随机Petri网的可靠性模型,着重考虑出现的装配、拆分以及按不同比例进行装配或拆分的加工工序,其中间缓冲区可用度对机器可用度的影响,在此模型基础上,采用缓冲区可用度定理,对中间缓冲区和机器本身的状态转移概率分别分类求解,计算出相应的缓冲区可用度和等效机器可用度;同时通过功能可靠度指标,对整个加工任务车间的可靠性进行总体评价,从时间量和产品量因子出发,来衡量由于生产率的不平衡以及中间缓冲区的库存太小,引起生产流程中传输道的阻塞和缺料,进而造成的相关工件的加工时间延迟等问题。以三台机床和两个待加工工件的加工装配单元为例,验证该模型与分析方法的有效性。     

PCB插装机组装调度优化及其实证研究

研究了印刷电路板的组装调度优化问题.该问题基于插装机的机械特征、生产特性,通过将元器件的插装顺序问题定式化为旅行商问题,建立以生产总时间最小化为目标的数学规划模型,并采用蚁群算法进行优化求解.基于实际生产数据,通过MATLAB进行一系列的仿真实验,结果表明基于所提出的模型及优化算法得到的调度方案能够有效地提高插装机的组装效率.     

轻型卡车底板纵梁生产线的机器人焊接仿真

用ROBCAD对机器人焊接纵梁总成系统建模和仿真。对人工焊接生产线重新进行工艺规划和生产线布局,为机器人、焊枪、夹具、输送装置、纵梁等关键装备、部件及生产线布局建立仿真模型,在模型中进行焊点可达性测试和机器人干涉分析。通过观察仿真过程可判断机器人焊接纵梁总成系统运行正常,仿真可提高改造项目的设计效率和设计质量,降低改造项目的实施难度和实施周期。仿真结果表明,机器人焊接的生产节拍比人工焊接降低23.03%,从产品质量、车间物流、生产管理方面论证了机器人焊接相对于人工焊接的优越性。     

数控加工组合夹具仿真设计应用研究

在建立数控加工常用组合夹具数据库的基础上,进行零件数字化装夹仿真设计。运用零件三维装夹仿真模型、柔性夹具组装图和夹具明细清单,指导生产现场搭建工装夹具。实践证明,应用该项技术不仅能提高数控加工工装准备的反应能力、雷达精密零件数控加工的质量稳定性及批量生产能力,还能提高数控机床的利用率。     

变扰动强度下柔性装配作业车间调度性能分析

柔性装配作业车间是柔性作业车间的一类现实化扩展,其调度问题既要考虑复杂的加工路径柔性,还要考虑零件间的装配关联约束,以及由其带来的关联零件生产进度协同难题。首先给出了柔性装配作业车间调度问题的数学模型;然后考虑现实生产中普遍存在的随机扰动,采用了完全反应式与预测-反应式两类动态调度策略,并提出了相应的优先度规则算法和周期性滚动遗传算法。前者能快速协同各关联任务,但其决策分散,缺乏全局优化力度;后者进行全局周期决策,但扰动将导致性能的下降。最后构建了一般化的仿真模型,并设计了大量的比较实验,分析了不同综合扰动强度对两种调度策略的影响,为实际生产调度策略选择提供了有效的依据。     

基于Witness的齿轮生产装配线的仿真设计与改善

为研究齿轮的生产装配工艺及其过程,利用源于离散事件来进行动态仿真的Witness软件,建立基于齿轮装配过程的仿真模型.通过对整个装配过程中各元素的改善设计及仿真数据的分析,优化生产装配过程,对比得到更加适合企业生产装配的齿轮生产装配线.     

基于Plant Simulation的导弹装配生产线仿真技术研究

生产线仿真是对导弹装配生产进行生产规划、生产调度和生产计划制定的有效手段。针对某型导弹生产过程中工位分配、产能平衡、AGV数量规划和路径规划等问题,建立了基于Plant Simulation的导弹装配生产系统仿真模型,提出物流仿真技术与管理运筹学相结合的可行性操作方法,并进行理论分析与仿真实验。仿真结果验证了该方法的有效性,表明了仿真技术在导弹装配系统中的良好应用前景。     

Balancing–sequencing procedure for a mixed model assembly system in case of finite buffer capacity

In the last decades, the necessity to make production more versatile and flexible has forced assembly line production systems to change from fixed assembly lines to mixed model assembly lines, where the output products are variations of the same base product and only differ in specific customizable attributes. Such assembly lines allow reduced setup time, since products can be jointly manufactured in intermixed sequences (Boysen, Flieder, Scholl. Jena Research Papers in Business and Economics, Friedrich-Schiller-Universitat Jena, 1;1–11, 2007a; Boysen, Flieder, Scholl. Jena Research Papers in Business and Economics, Friedrich-Schiller-Universitat Jena, 2;1–33, 2007b). Unfortunately, the installation of customization options typically leads to variations in process times, and when the cycle is exceeded within a certain station, an overload is created, forcing other stations to wait and idle. Normally, process time variation in an un-paced line are absorbed by buffers, but in some industrial application the buffer dimensions are critical not only for the reduction of work in progress but also in reducing other constrains (space, technology, model dimensions, etc.). The problem of balancing mixed model assembly lines (MALBP), in the long term, and that of sequencing mixed model assembly lines (MMS), in the short term (Merengo, Nava, Pozetti. Int J Prod Res 37:2835–2860, 1999), are the two major problems to solve. The object of this paper is to illustrate an innovative balancing–sequencing step-by-step procedure that aims to optimize the assembly line performance and at the same time contain the buffer dimensions in function of different market demand and production mix. The model is validated using a simulation software and an industrial application is presented.