邱伊健，涂海寧

（南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，南昌 330031）

基于Flexsim與遺傳算法的混流生產(chǎn)線仿真與優(yōu)化研究*

邱伊健，涂海寧

（南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，南昌 330031）

以某企業(yè)汽車后橋生產(chǎn)線為研究對象，運(yùn)用Flexsim仿真軟件建立了混流生產(chǎn)線的仿真模型，對瓶頸問題、生產(chǎn)線平衡等問題進(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí)結(jié)合遺傳算法以最小化閑置與超載時(shí)間為目標(biāo)，優(yōu)化了混流生產(chǎn)線的投產(chǎn)序列。使得混流生產(chǎn)線的各項(xiàng)性能指標(biāo)均得到了提升，同時(shí)有效地降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。證明了運(yùn)用Flexsim軟件與遺傳算法相結(jié)合，是一種成本較低卻效果顯著的分析方式。為企業(yè)生產(chǎn)線的實(shí)際運(yùn)行提供了理論依據(jù)，為優(yōu)化改進(jìn)生產(chǎn)線提供了新的方法。

Flexsim；生產(chǎn)線優(yōu)化；遺傳算法；投產(chǎn)序列

0 引言

隨著市場競爭的日趨激烈，現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)為了適應(yīng)多變的市場需求，逐漸形成了基于訂單的多品種、小批量的混流生產(chǎn)模式。特別是生產(chǎn)汽車及其部件的企業(yè)，多采用混流生產(chǎn)線。混流生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品大多是一個(gè)系列、多種類型的，產(chǎn)品在生產(chǎn)作業(yè)方式和工藝流程上基本是相同或相似的。但是，混流生產(chǎn)線由于工序復(fù)雜、產(chǎn)品種類較多而常常導(dǎo)致生產(chǎn)率較低等問題。因此，尋求一種有效的方法對已有生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化改善，成為擺在企業(yè)面前的一個(gè)重要問題。

文獻(xiàn)［1］運(yùn)用工作研究中的時(shí)間研究和程序分析法，提出了生產(chǎn)線的優(yōu)化方案，并運(yùn)用Witness軟件仿真，評價(jià)了優(yōu)化效果；文獻(xiàn)［2］中提出了一種基于遺傳算法的仿真優(yōu)化方法，同時(shí)開發(fā)了基于QUEST仿真系統(tǒng)的算法實(shí)例，最后通過與國外仿真優(yōu)化軟件OptQuest作對比證明了優(yōu)化方法的有效性；文獻(xiàn)［3］提出了基于蒙特卡洛法的生產(chǎn)線混雜系統(tǒng)的優(yōu)化仿真計(jì)算方法，對生產(chǎn)線進(jìn)行了數(shù)值仿真計(jì)算，仿真結(jié)果驗(yàn)證了方法的可行性和有效性；文獻(xiàn)［4］將Petri網(wǎng)模型與Flexsim仿真結(jié)合起來，將Petri網(wǎng)模型轉(zhuǎn)化成為Flexsim仿真模型，得到了一種高效的生產(chǎn)線仿真優(yōu)化方法。

本文利用Flexsim仿真與遺傳算法相結(jié)合對生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化分析，既有效地分析了生產(chǎn)線的問題，消除了瓶頸，同時(shí)又得到了較優(yōu)的投產(chǎn)序列，很好地節(jié)約了成本。

1 本生產(chǎn)線仿真與優(yōu)化方案

1.1 Flexsim簡介

Flexsim是近年來一款新型的三維仿真軟件，具有面向?qū)ο蟮奶匦院腿S可視化的優(yōu)點(diǎn)，可方便地建立模型并通過仿真進(jìn)行效果評價(jià)［5］。在軟件圖形開發(fā)環(huán)境中，用戶可方便地使用已有對象搭建3D仿真模型，同時(shí)軟件允許使用者建立自己的模型對象來滿足相關(guān)需求。Flexsim仿真對象中內(nèi)帶了大量可設(shè)置參數(shù)，同時(shí)用戶可以使用c++編程來擴(kuò)展已有的參數(shù)功能來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯。其優(yōu)點(diǎn)在于建模調(diào)試簡單方便，模型擴(kuò)展性強(qiáng)，使用價(jià)格相對便宜［6-7］。

Flexsim仿真過程一般分為三個(gè)部分：首先對實(shí)際生產(chǎn)流程進(jìn)行簡化，除去對于生產(chǎn)流程無關(guān)或者對生產(chǎn)過程影響不大的細(xì)節(jié)；接著建立仿真模型，包括模型的布局、相關(guān)模塊間的邏輯關(guān)系，然后確定參數(shù)以及相關(guān)程序的編寫；最后運(yùn)行仿真模型，同時(shí)對仿真結(jié)果進(jìn)行分析。

1.2 遺傳算法求解排序問題

遺傳算法是一種模擬自然界的自然選擇與遺傳機(jī)制的仿生算法。通過模仿生物的進(jìn)化過程，根據(jù)選擇、交叉及變異來搜索解的空間［8］。算法對產(chǎn)生的每個(gè)染色體進(jìn)行評價(jià)，依據(jù)每個(gè)染色體的適應(yīng)性進(jìn)行選擇，最后經(jīng)過反復(fù)迭代，得到最終收斂。

1.2.1 適應(yīng)度函數(shù)

適應(yīng)度函數(shù)也稱作評價(jià)函數(shù)，是算法中的關(guān)鍵部分，用來衡量在優(yōu)化中能達(dá)到或接近最優(yōu)解的程度。對于求解排序問題以求得最小值的問題，算法搜索空間中的適應(yīng)度函數(shù)F（f（x））與解空間中的目標(biāo)函數(shù)f（x）間的轉(zhuǎn)換可表示為：

其中，C是f（x）的估計(jì)最大值，是一個(gè)相對較大的數(shù)。1.2.2 遺傳算法編碼及算子設(shè)計(jì)

一個(gè)染色體編碼，即為一種排列順序，代表一種生產(chǎn)線投產(chǎn)方案的可行解，由數(shù)字1、2、3、4等代表；同時(shí)，選用輪盤賭［9］作為遺傳算法解決生產(chǎn)線排序問題的選擇算子；算法采用單點(diǎn)交叉算子，將選擇出的兩個(gè)個(gè)體作為父染色體并且交換兩者的部分基因來進(jìn)行單點(diǎn)交叉，父染色體交叉后，剔除染色體中與交叉部分重復(fù)的基因來保證子代染色體仍為可行解；變異算子能防止算法收斂于一個(gè)局部最優(yōu)解，因此變異算子采取隨機(jī)交換排列順序中兩個(gè)不同位子上的產(chǎn)品。

1.3 研究方法與步驟

基于Flexsim仿真軟件與遺傳算法對混流生產(chǎn)線進(jìn)行仿真優(yōu)化的方法與步驟如圖1所示。

圖1 基于Flexsim與遺傳算法的生產(chǎn)線仿真優(yōu)化方法

首先分析生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀況，得到生產(chǎn)線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如產(chǎn)量、工時(shí)和生產(chǎn)節(jié)拍等；接著建立生產(chǎn)線的Flexsim模型，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)定相關(guān)參數(shù)，最后通過運(yùn)行模型得到仿真結(jié)果，來確定生產(chǎn)線的瓶頸；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工業(yè)工程等方法對瓶頸工位進(jìn)行改善；同時(shí)建立產(chǎn)品投產(chǎn)序列的數(shù)學(xué)模型，基于遺傳算法利用Matlab編程求得投產(chǎn)序列的最優(yōu)解；最后再次利用Flexsim進(jìn)行優(yōu)化方案的評估，評價(jià)優(yōu)化效果；進(jìn)而實(shí)施優(yōu)化方案。

下面以某家汽車車橋制造企業(yè)為例，進(jìn)行實(shí)例的研究分析。

2 案例分析

2.1 生產(chǎn)線的背景及生產(chǎn)現(xiàn)狀

X公司是一家國家重點(diǎn)生產(chǎn)汽車驅(qū)動橋的專業(yè)化國有企業(yè)。該企業(yè)產(chǎn)品種類很多，產(chǎn)量也大不相同，其中后橋生產(chǎn)線的產(chǎn)量相對較大，工序較多，經(jīng)常出現(xiàn)無法在班次時(shí)間內(nèi)完成額定生產(chǎn)計(jì)劃的情況，導(dǎo)致工人經(jīng)常加班，生產(chǎn)成本大量提高。因此，本文選取該公司的后橋生產(chǎn)線作為研究對象，針對提升產(chǎn)能和降低成本等問題，對該生產(chǎn)線進(jìn)行仿真優(yōu)化。

該后橋生產(chǎn)線根據(jù)市場需求生產(chǎn)4種型號的汽車后橋，這里分別命名為A、B、C、D。根據(jù)企業(yè)單日生產(chǎn)計(jì)劃可知4種型號的產(chǎn)品計(jì)劃產(chǎn)量分別為A型225臺，B型150臺，C型150臺，D型75臺。令每種產(chǎn)品的計(jì)劃產(chǎn)量除以最大公約數(shù)，即可知一個(gè)最小生產(chǎn)循環(huán)生產(chǎn)3臺A型后橋、2臺B型后橋、2臺C型后橋、1臺D型后橋。生產(chǎn)線工位流程圖如圖2所示。

圖2 某企業(yè)后橋生產(chǎn)線工位流程圖

2.2 相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的確定

對車間生產(chǎn)線上的MES系統(tǒng)（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）中工位采集的實(shí)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)作出時(shí)間差，將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，求出平均值，得到實(shí)際生產(chǎn)中4種產(chǎn)品在生產(chǎn)線上的作業(yè)時(shí)間，如表1所示。

表1 混流生產(chǎn)線各工位作業(yè)時(shí)間表

同時(shí)，工人單日班次的有效工作時(shí)間為7h30min，因此生產(chǎn)線的平均生產(chǎn)節(jié)拍C為：

其中T為計(jì)劃班次的有效工作時(shí)間；Ni為生產(chǎn)計(jì)劃中第i種產(chǎn)品的計(jì)劃產(chǎn)量；n為計(jì)劃生產(chǎn)的產(chǎn)品品種數(shù)。

依照企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的安排，產(chǎn)品進(jìn)入裝配線的投產(chǎn)順序簡單制定為A-B-D-C的依次順序。

3 基于Flexsim的生產(chǎn)線仿真

3.1 仿真模型的建立

各地情況千差萬別，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境治理的目標(biāo)如何考慮現(xiàn)實(shí)，反映差別？《行動計(jì)劃》明確，各地要根據(jù)環(huán)境質(zhì)量、自然條件、經(jīng)濟(jì)水平和農(nóng)民期盼，科學(xué)確定本地區(qū)整治目標(biāo)任務(wù)，集中力量解決突出環(huán)境問題，不搞“一刀切”，不搞形式主義。

以該后橋生產(chǎn)線為仿真對象，按照生產(chǎn)線的實(shí)際布局情況建立起仿真模型。

首先在模型中添加所需的模塊，4種類型的產(chǎn)品由Source對象產(chǎn)生，裝配差速器和制動器的工位采用合成器Combiner進(jìn)行合成，其他加工工位由Processor對象定義，同時(shí)下線點(diǎn)設(shè)置一個(gè)吸收器并放置一個(gè)緩存區(qū)Queue進(jìn)行返工處理；最后依照各工序的工藝流程關(guān)系選擇連接方式連接各個(gè)模塊。為方便顯示，將現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)線的直線布局顯示成雙線布局形式，最后建立起的仿真模型如圖3所示。

圖3 仿真模型布局圖

3.2 仿真參數(shù)的設(shè)置

模型建立后，根據(jù)所收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)置模型的參數(shù)。投產(chǎn)順序在上游工位對象中設(shè)置。打開對象的參數(shù)對話框，在到達(dá)方式中選擇“按序列表到達(dá)”，在序列表中用4種實(shí)體類型1、2、3、4分別代表4種產(chǎn)品A、B、C、D，現(xiàn)有方案在單次生產(chǎn)循環(huán)中的投產(chǎn)順序?yàn)锳-A-AB-B-D-C-C因此在序列表中表示為1-1-1-2-2-4-3-3。

各工位的處理時(shí)間根據(jù)表1中的作業(yè)時(shí)間來確定，并在工位參數(shù)設(shè)定時(shí)，添加如下代碼：

case n：return Tjn；

其中n=1，2，3，4，代表第n種產(chǎn)品；Tjn代表第n種產(chǎn)品在第j（j=1，2，3……8）個(gè)工位上的處理時(shí)間，如果Tjn=0，代表該種產(chǎn)品在該工位上沒有裝配操作。

仿真運(yùn)行過程中，需重復(fù)進(jìn)行75（225，150，150，75的最大公約數(shù)）次最小生產(chǎn)循環(huán)，當(dāng)產(chǎn)量到達(dá)計(jì)劃產(chǎn)量600臺時(shí)終止仿真。因此，在第一個(gè)工位中添加如下代碼：

then closeinput ports of the current object；

所有參數(shù)設(shè)置完成后，對模型進(jìn)行編譯，最后運(yùn)行模型。模型運(yùn)行效果如圖4所示。

圖4 模型運(yùn)行效果圖

3.3 仿真結(jié)果及分析

仿真模型運(yùn)行過程中，讀取工位1和工位2的運(yùn)行狀況分析圖（圖5），可知工位1與工位2的阻塞率分別高達(dá)30.5%和60.5%。同時(shí)仿真結(jié)束后，導(dǎo)出各個(gè)模型實(shí)體的利用率，如圖6所示。

圖5 工位運(yùn)行狀況圖

圖6 改善前生產(chǎn)線各工位利用率

分析仿真結(jié)果可知：后橋生產(chǎn)線中工位利用率最高的是工位“裝制動器總成帶半軸組件”，而且各個(gè)工位的利用率差異較大，而前面幾個(gè)工位的工位阻塞率相對較高，因此可知，工位“裝制動器總成帶半軸組件”是整條生產(chǎn)線的瓶頸工位，整條生產(chǎn)線平衡性較差；同時(shí)，仿真運(yùn)行時(shí)間為35614.4s，高于生產(chǎn)線單日班次時(shí)間，并且根據(jù)計(jì)算可得，生產(chǎn)線最小生產(chǎn)循環(huán)中的閑置與超載時(shí)間總和高達(dá)1747.9s。因此改善瓶頸工位，同時(shí)找到一個(gè)方法解決生產(chǎn)線的平衡問題就顯得很重要了。

4 生產(chǎn)線改善及投產(chǎn)序列優(yōu)化

4.1 瓶頸工位的改善

為解決瓶頸工位的問題，筆者引進(jìn)了“ECRS”工序分析四大原則：取消、合并、重排、簡化［10］，對瓶頸工位進(jìn)行動作分析，如圖7所示。

圖7 ECRS原則改善瓶頸工位

通過在生產(chǎn)線上對工位“裝制動器總成帶半軸組件”及附近工位的觀察和確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)左制動器安裝時(shí)，由于公差技術(shù)要求，需要在制動器帶半軸安裝在橋殼上的同時(shí)添加墊片來控制間隙，而放置墊片的物料架被安置在離工人3-4步距離的位置，這樣，該工人在選取墊片時(shí)，動作幅度較大，移動距離較長，并且墊片數(shù)量選取不合適的話需要重復(fù)選取。而右制動器安裝時(shí)則不需要安裝墊片。因此，安裝左制動器的工人常常比安裝右制動器的工人慢大約15～20s，導(dǎo)致工位的整體作業(yè)時(shí)間過長，而下一個(gè)工位“安裝手制動拉索”由于工序較為簡單，因此常處于閑置狀態(tài)。

根據(jù)以上對瓶頸工位的分析，可知該工位左右操作時(shí)間不均衡。為解決該問題，將該工位的工序細(xì)分，如圖，依據(jù)ECRS原則，對工序進(jìn)行重排：對于產(chǎn)品A、B、D，將安裝左制動器時(shí)擰緊制動器螺絲的工序分配至下一個(gè)工位“安裝手制動拉索”處；裝配產(chǎn)品C時(shí)，由于沒有“安裝手制動拉索”工位，則讓此工位閑置的工人專門進(jìn)行擰緊螺絲的工作。這樣，使得安裝左制動器的整體時(shí)間與安裝右制動器的時(shí)間基本持平。

同時(shí)，根據(jù)動作經(jīng)濟(jì)學(xué)原則（如圖8），對制動器與墊片放置的相對位置進(jìn)行重新布置，使得工人選取墊片時(shí)由原先的離開3～4步改進(jìn)為現(xiàn)在的只需轉(zhuǎn)身便可取拿。這樣改善以后，使得瓶頸工位“裝制動器總成帶半軸組件”的作業(yè)時(shí)間由59.1s降至39.8s，雖然下一個(gè)工位的作業(yè)時(shí)間有所增加，但是超載大大減少，整體的平衡性有了很大改善。同時(shí)合理地安排了閑置工人的工作。

圖8 動作經(jīng)濟(jì)學(xué)原則改善瓶頸工位

另外對于工位利用率相對較高的工位“主減速器總成進(jìn)橋”由于是一個(gè)工人完成作業(yè)，也存在阻塞，平衡性較差。對此，可以將該工位的兩道工序拆分，將第二道工序“擰緊橋殼大法蘭面10個(gè)螺釘”單獨(dú)作為一個(gè)工位，交予另外的工人負(fù)責(zé)操作。而第一個(gè)工位“上線點(diǎn)”的工作較為簡易，經(jīng)常出現(xiàn)閑置，根據(jù)ECRS原則可將第二個(gè)工位“橋殼大法蘭面安裝螺栓及涂膠”與第一個(gè)工位進(jìn)行合并，讓上線點(diǎn)的工人上線的同時(shí)負(fù)責(zé)完成大法蘭面安裝螺栓與涂膠工作，同時(shí)將原第二個(gè)工位的工人安排至新增的工位，進(jìn)行擰緊大法蘭面螺釘?shù)墓ぷ鳌?/p>

這樣改善后，工位“主減速器總成進(jìn)橋”的作業(yè)時(shí)間由原來的45.6s降至22.9s，新增工位“擰緊橋殼大法蘭面螺釘”的作業(yè)時(shí)間為23.5s。雖然總時(shí)間變化不大，但是臨近工位的阻塞得到了改善，整體平衡性得到了提高（見圖9）。

圖9 工位“主減速器總成進(jìn)橋”的改善

經(jīng)過改善后的產(chǎn)品、工位和作業(yè)時(shí)間對應(yīng)的矩陣如表2。改善后生產(chǎn)線的平均生產(chǎn)節(jié)拍為39.8s。

表2 改善后工位作業(yè)時(shí)間矩陣

4.2 基于遺傳算法的投產(chǎn)序列優(yōu)化

瓶頸工位改善之后，筆者希望再通過簡單的遺傳算法框架構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來求得最優(yōu)的產(chǎn)品投產(chǎn)序列方案，從而改善企業(yè)當(dāng)下根據(jù)計(jì)劃數(shù)量簡單隨意投產(chǎn)的情況。

4.2.1 投產(chǎn)排序的數(shù)學(xué)模型

首先確定目標(biāo)函數(shù)。由于優(yōu)化的目標(biāo)是為了使生產(chǎn)保持均衡，盡可能縮小每一個(gè)工人完成的工作量的差異，減少閑置與超載；同時(shí)根據(jù)上一章的分析可知，生產(chǎn)線改善前閑置與超載時(shí)間過高。因此本文將一個(gè)最小生產(chǎn)循環(huán)中閑置與超載時(shí)間總和最小化設(shè)置為目標(biāo)函數(shù)。

在一個(gè)生產(chǎn)循環(huán)內(nèi)，共有8個(gè)后橋。當(dāng)?shù)趘（v=1，2，3…8）個(gè)后橋進(jìn)入第j個(gè)工位時(shí)，用Sjv表示第v個(gè)后橋在第j個(gè)工位上裝配的開始時(shí)間，加工時(shí)間Tjv可根據(jù)圖 得知，因此可知結(jié)束時(shí)間為：

操作工在工位j完成了第v個(gè)后橋的裝配工作后回到起點(diǎn)，準(zhǔn)備裝配生產(chǎn)循環(huán)中的第v+1個(gè)后橋，這時(shí)存在2種情況：

（1）工位閑置：當(dāng)Ejv小于等于生產(chǎn)節(jié)拍C'時(shí)，操作工人提前完成了裝配，此時(shí)出現(xiàn)工位閑置，且下一個(gè)后橋的開始時(shí)間：

（2）工位超載：當(dāng)Ejv大于生產(chǎn)節(jié)拍C'時(shí)，操作工人未能在生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi)完成裝配，此時(shí)出現(xiàn)工位超載，且下一個(gè)后橋的開始時(shí)間：

結(jié)合以上2種情況可知：一個(gè)生產(chǎn)循環(huán)內(nèi)，第v個(gè)后橋進(jìn)入第j個(gè)工位的開始時(shí)間Sjv應(yīng)該為Sjv=max｛0，Ejv-1-C'｝；并且，第v個(gè)后橋在第j個(gè)工位上的工位閑置時(shí)間IdleTjv=max｛0，C'-Ejv｝；第v個(gè)后橋在第j個(gè)工位上的工位超載時(shí)間OvertTjv=max｛0，Sjv+Tjv-C'｝。由此，本文的目標(biāo)函數(shù)可確定為：

4.2.2 根據(jù)遺傳算法和Matlab軟件求最優(yōu)解

根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，設(shè)置Matlab編程的相關(guān)參數(shù)。同時(shí)，初始設(shè)定群體規(guī)模為20，交叉概率為0.85，變異概率為0.1，設(shè)定最大繁殖代數(shù)為500代，適應(yīng)度函數(shù)如下：

最后經(jīng)過500代進(jìn)化后獲得全局最優(yōu)解，最優(yōu)解的序列為13231421，故得到最佳的投產(chǎn)序列應(yīng)為ACBCADBA，對應(yīng)的最小的空閑時(shí)間與超載時(shí)間之和為734.2s。適應(yīng)度函數(shù)隨代數(shù)的變化如圖10所示。

圖10 適應(yīng)度函數(shù)值變化圖

5 優(yōu)化效果評價(jià)

最后，對于生產(chǎn)線改善后的方案，再次運(yùn)用Flexsim仿真來對其效果進(jìn)行評價(jià)。設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后，運(yùn)行仿真模型。模型運(yùn)行結(jié)束后，得到仿真運(yùn)行時(shí)間為24077s，大大低于優(yōu)化前的仿真運(yùn)行時(shí)間，滿足單日班次時(shí)間的范圍，提高了生產(chǎn)線的產(chǎn)能。

同時(shí)可以導(dǎo)出改善后工位利用率（圖11）。根據(jù)仿真結(jié)果可知，各個(gè)工位利用率都達(dá)到50%以上，有了很大的平衡，整條生產(chǎn)線的平衡率由原來的64.8%提高到了82.7%，同時(shí)瓶頸工位得到了有效的改善。

圖11 改善后生產(chǎn)線各工位利用率

此外，生產(chǎn)線根據(jù)求得的最佳投產(chǎn)序列得到了最小的空閑與超載時(shí)間，比改善前的1747.9s減少了1013.7s，平均下來每生產(chǎn)一個(gè)后橋就能節(jié)約127s，按40元/小時(shí)的人工成本，每個(gè)后橋可以節(jié)省1.41元，按15萬件/年的年產(chǎn)量計(jì)算，僅后橋線一年累計(jì)就可節(jié)省大約21.15萬元的直接人工生產(chǎn)成本。

6 結(jié)束語

生產(chǎn)多種型號產(chǎn)品的混流生產(chǎn)線是一個(gè)復(fù)雜的動態(tài)離散系統(tǒng)。對于企業(yè)而言，如何有效地改善已有生產(chǎn)線使之達(dá)到高效率、低成本顯得十分重要。本文充分利用了Flexsim中面向?qū)ο蟮奶匦裕\(yùn)用Flexsim軟件對某企業(yè)后橋生產(chǎn)線進(jìn)行仿真，建立了三維可視化模型，發(fā)現(xiàn)了生產(chǎn)瓶頸和嚴(yán)重的生產(chǎn)線平衡問題，對此提出了相關(guān)改善方案，有效地改善了瓶頸問題和生產(chǎn)線平衡問題。同時(shí)通過遺傳算法合理地安排了生產(chǎn)線的投產(chǎn)順序，有效地減少了閑置與超載，為企業(yè)取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

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（編輯 趙蓉）

Research on Simulation and Optim ization of the M ixed-model Production Line Based on Flexsim and Genetic A lgorithm

QIU Yi-jian，TU Hai-ning
（School of Mechanical Engineering，Nanchang University，Nanchang 330031，China）

Focusing on a company's car rear axle production line，simulationmodelof themixed-model production line is built w ith Flexsim software，the problems such as bottleneck and line balancing are optimized.Then，to achieve the target thatminim izing idle time and overload time，we use the genetic algorithm getting a better production sequence of themixed-model production line.So that the performance indicators of the production line are improved，and the company's production costs are effectively reduced. Proved that combining Flexsim software and genetic algorithm is a kind of analyticalmethod that are low cost and efficient，it provide a theoretical basis to the actual operation of the production line，and provide a new method to optimize and improve the production line.

flexsim；production line optimization；genetic algorithm；production sequence

TH16；TG65

A

1001-2265（2015）08-0119-05 DOI：10.13462/j.cnki.mmtamt.2015.08.031

2014-10-27

國家自然科學(xué)基金（50905083）

邱伊?。?992-），男，江西撫州人，南昌大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)橹圃爝^程管理，（E-mail）893879165@qq.com。