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        裝配線平衡方法研究

        2017-12-09 19:54:57蘇東楠趙晶王蕾鞠巖松
        科技視界 2017年24期
        關(guān)鍵詞:平衡優(yōu)化方法

        蘇東楠 趙晶 王蕾 鞠巖松

        【摘 要】裝配線的平衡對于提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本十分重要,為了使我國企業(yè)在全球市場競爭中贏得一席之地,尋求一套適合企業(yè)自身的生產(chǎn)線平衡方式,成為解決生產(chǎn)線諸多問題、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的當(dāng)務(wù)之急,本文闡述了裝配線平衡的建立,求解裝配線平衡問題的方法和裝配線平衡的一般優(yōu)化步驟。

        【關(guān)鍵詞】裝配生產(chǎn)線;平衡;優(yōu)化;方法

        裝配線流水作業(yè)是一種高效率,高產(chǎn)值的作業(yè)方式,與機(jī)加流水線相比,它對于操作人員的技術(shù)水平要求并不是很高,但操作人員勞動強(qiáng)度卻是相對較大的。近些年,裝配流水線被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子行業(yè),隨著市場競爭不斷激烈和客戶需求多樣化的要求不斷提高,它的應(yīng)用范圍也越來越廣。伴隨著裝配流水線的誕生,裝配線的平衡問題也隨之產(chǎn)生。由于裝配線的平衡問題直接關(guān)系著產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率問題。

        1 裝配生產(chǎn)線平衡

        裝配線就是其工作地按產(chǎn)品裝配工藝路線的先后順序排列,其功能是使加工對象按規(guī)定的速度,一件接一件,由基本的零件,在每個工作站逐步附加一些零件,形成最終的產(chǎn)品。裝配線的平衡是使人員之間或機(jī)器之間盡量平衡,這樣裝配線的產(chǎn)出才能達(dá)到要求的水平。裝配線平衡問題實(shí)質(zhì)是是將有限作業(yè)集分配到各個工作站,以使每個工作站在節(jié)拍內(nèi)都處于繁忙狀態(tài),完成最多的操作量,從而使各工作站的未工作時間最少,作業(yè)之間滿足先后加工順序,并優(yōu)化某些指標(biāo)。[1]作業(yè)之間具有先后順序約束,這些約束可以用作業(yè)的先后順序圖來表示,其中節(jié)點(diǎn)表示作業(yè),其連接點(diǎn)的弧表示作業(yè)順序。如下圖所示為某卡車裝配線的示意圖和作業(yè)關(guān)系優(yōu)先圖。[2]

        裝配線平衡的目的就是產(chǎn)生有節(jié)奏的生產(chǎn),達(dá)到各工作站的工作強(qiáng)度和利用率相當(dāng)?shù)哪康模苊赓Y源空閑和過于忙碌不良的后果,因此,裝配線平衡還可以稱為工序同期化。

        2 裝配生產(chǎn)線平衡的方法

        生產(chǎn)線的平衡方法一共有三種:數(shù)學(xué)模型法、啟發(fā)式方法以及工業(yè)工程方法

        (1)數(shù)學(xué)模型方法是在充分了解裝配生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上,建立數(shù)學(xué)模型,此模型可以反映裝配生產(chǎn)線之間的作業(yè)元素之間的關(guān)系,進(jìn)而優(yōu)化裝配生產(chǎn)線的一種方法,但是由于模型求解的過程中計(jì)算量太大影響了其在實(shí)際應(yīng)用中的價值[4];

        (2)啟發(fā)式算法是一個根據(jù)直觀和經(jīng)驗(yàn)構(gòu)造的一種易于理解的算法。同時啟發(fā)式算法也是一種技術(shù),這種技術(shù)使得在可接受的計(jì)算費(fèi)用內(nèi)去尋找最好的解,但不一定能保證所得解的可行性和最優(yōu)性,甚至大多數(shù)情況下,無法估量所得解同最優(yōu)解的近似程,其編程代碼復(fù)雜性和難懂性,降低了其方法的實(shí)用性和操作性

        (3)工業(yè)工程的方法便于改善措施,但是該方法卻要局限于生產(chǎn)管理人員的自身的經(jīng)驗(yàn)以及管理水平。

        3 裝配線平衡的一般優(yōu)化步驟為

        l)根據(jù)產(chǎn)品裝配工藝,確定產(chǎn)品裝配工位位置,要完成的作業(yè)元素和它們之間的相互順序。

        2)繪制作業(yè)順序優(yōu)先圖和作業(yè)順序關(guān)系矩陣。

        3)根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)量、生產(chǎn)率、寬放因子等求出裝配線的理論節(jié)拍。

        4)采用一種適合的裝配線平衡方法,以裝配線的節(jié)拍為基礎(chǔ),將所有作業(yè)元素進(jìn)行分配。在這個過程中,要遵循作業(yè)關(guān)系優(yōu)先圖和作業(yè)順序關(guān)系矩陣。

        5)對平衡后的裝配線進(jìn)行評價,主要計(jì)算裝配線平衡率和均衡負(fù)荷系數(shù)以及空閑時間等指標(biāo)。如果平衡后效果不是很理想,可以考慮采用其它平衡方法重新進(jìn)行。

        4 總結(jié)

        數(shù)學(xué)模型法、啟發(fā)式方法以及工業(yè)工程方法各有長處,任何一種方法不能解決所有問題,企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)線平衡可以考慮利用工業(yè)工程的方法對裝配生產(chǎn)線的平衡進(jìn)行局部改善,接下來用數(shù)學(xué)模型法建立線性數(shù)學(xué)模型,完整地表達(dá)出裝配線各個生產(chǎn)要素之間的關(guān)系;最后借助計(jì)算機(jī)編程來求解裝配生產(chǎn)線平衡水平的結(jié)果。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]周銘華.基于Flexsim系統(tǒng)仿真的輕型客車裝配線平衡研究[D].西華大學(xué)碩士論文,2008.5.

        [2]陳曉峰,肖田元.應(yīng)用遺傳算法解決裝配線平衡問題[J].2008.

        [3]遺傳算法與工程優(yōu)化[M].清華大學(xué)出版社,北京.

        [4]裝配生產(chǎn)線平衡分析與應(yīng)用研究[D].重慶交通大學(xué)碩士論文,2013.12.endprint

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