蔣華

汽車(chē)座椅混流裝配線生產(chǎn)系統(tǒng)及其排產(chǎn)優(yōu)化

蔣華

（江西江鈴李爾內(nèi)飾系統(tǒng)有限公司，江西南昌，330200）

汽車(chē)座椅混流裝配線生產(chǎn)方式可以很好地滿足大規(guī)模生產(chǎn)的市場(chǎng)需求。鑒于此，對(duì)汽車(chē)座椅混流裝配線生產(chǎn)系統(tǒng)的三大組成結(jié)構(gòu)——生產(chǎn)設(shè)備、物流系統(tǒng)及信息系統(tǒng)進(jìn)行了論述，應(yīng)用均衡化和平準(zhǔn)化排序方法，對(duì)汽車(chē)座椅混流裝配線的排產(chǎn)優(yōu)化問(wèn)題展開(kāi)深入探究。最后，以武漢某汽車(chē)座椅公司為實(shí)例，通過(guò)分析生產(chǎn)線的平衡效率問(wèn)題說(shuō)明其對(duì)混流裝配線排產(chǎn)的影響。研究表明：優(yōu)化策略具有可行性，可供各大汽車(chē)公司在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中作為參考，以提高生產(chǎn)效率。

汽車(chē)座椅；混流裝配線；生產(chǎn)線；排產(chǎn)優(yōu)化；大規(guī)模生產(chǎn)

引言

隨著自動(dòng)化、智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車(chē)及其相關(guān)配件的生產(chǎn)水平日益提高，關(guān)鍵部件的個(gè)性化生產(chǎn)技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，汽車(chē)生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生了深度變革。從20世紀(jì)初的流水裝配生產(chǎn)模式，到如今的準(zhǔn)時(shí)化、自動(dòng)化、規(guī)模與個(gè)性化、電子與智能化等生產(chǎn)方式融合創(chuàng)新發(fā)展。

汽車(chē)座椅作為汽車(chē)配件中必不可少的組成部分，也迫切需要引進(jìn)上述技術(shù)[1-5]。鑒于此，本文對(duì)汽車(chē)座椅混流裝配線（簡(jiǎn)稱(chēng)混裝線，下同）生產(chǎn)系統(tǒng)展開(kāi)介紹，并針對(duì)其提出排產(chǎn)優(yōu)化策略，以期有助于生產(chǎn)效率的提高。

1　汽車(chē)座椅混裝線生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)成

汽車(chē)座椅混裝線的生產(chǎn)系統(tǒng)是極其嚴(yán)密的，圖1所示即為該系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖。

從圖1可以知悉，汽車(chē)座椅混裝線系統(tǒng)由生產(chǎn)設(shè)備、物流系統(tǒng)及信息系統(tǒng)構(gòu)成，下文針對(duì)這三方面進(jìn)行詳細(xì)剖析。

1.1生產(chǎn)設(shè)備

主要完成混裝線的加工操作，是混裝線系統(tǒng)基礎(chǔ)而重要的構(gòu)成部分。生產(chǎn)設(shè)備之所以是物流系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的地基，是因?yàn)橹挥性谏a(chǎn)設(shè)備完好的前提下，才談得上物流和信息流的問(wèn)題。不同生產(chǎn)設(shè)備，如傳送帶、機(jī)器手等，其功能特性有所區(qū)別，執(zhí)行著各環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的功能，服務(wù)于汽車(chē)座椅的生產(chǎn)，使生產(chǎn)過(guò)程更加優(yōu)化。

圖1　汽車(chē)座椅混裝線生產(chǎn)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

1.2物流系統(tǒng)

包括存儲(chǔ)、輸送、搬運(yùn)三方面內(nèi)容。其中，存儲(chǔ)以倉(cāng)庫(kù)作為緩沖區(qū)域；輸送是按配送策略中的節(jié)約運(yùn)輸原則來(lái)完成物料傳遞；搬運(yùn)是最為智能的環(huán)節(jié)，可以采用智能小車(chē)設(shè)備完成。

在汽車(chē)座椅生產(chǎn)混裝線中，座椅生產(chǎn)設(shè)備所需工件及裝配工具等各零部件的傳輸是非常必要的。分析表明，合理規(guī)劃物流可縮短其在生產(chǎn)線中的時(shí)間，最終使得汽車(chē)座椅的生產(chǎn)效率得到相應(yīng)提高，尤其是在裝配生產(chǎn)發(fā)展節(jié)奏快速變化的汽車(chē)生產(chǎn)市場(chǎng)中，更具有著重要意義。

1.3信息系統(tǒng)

包括生產(chǎn)調(diào)度和過(guò)程監(jiān)控兩部分，其中生產(chǎn)調(diào)度是完成生產(chǎn)計(jì)劃、投產(chǎn)順序、資源配置功能及工作過(guò)程監(jiān)控質(zhì)量保障的重要結(jié)構(gòu)，而過(guò)程監(jiān)控又實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車(chē)座椅生產(chǎn)環(huán)節(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，有助于實(shí)時(shí)知曉座椅各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的狀況，從而保證混裝線的有序生產(chǎn)。

2　汽車(chē)座椅混裝線排產(chǎn)優(yōu)化

在分析和解決汽車(chē)座椅混裝線排產(chǎn)優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，重點(diǎn)是要掌握好兩大方面：其一，要使得不同型號(hào)汽車(chē)座椅生產(chǎn)轉(zhuǎn)換之間的浪費(fèi)降到最低；其二，要最大程度地保證汽車(chē)座椅在生產(chǎn)過(guò)程中的均衡化和同步化?；谏鲜隹紤]，本文著重對(duì)混裝線排產(chǎn)的均衡化和平準(zhǔn)化排序進(jìn)行分析，促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)節(jié)能、趨于合理。

2.1混裝線排產(chǎn)均衡化

在總裝配時(shí)間的控制方面，由于座椅型號(hào)不同，因此每個(gè)工位的操作時(shí)間會(huì)有所區(qū)別，導(dǎo)致線上過(guò)于擁堵，影響整體操作連續(xù)性和流暢度，無(wú)法滿足生產(chǎn)線要求；在零部件的消耗率方面，為避免消耗量過(guò)大導(dǎo)致運(yùn)行失衡，生產(chǎn)線上對(duì)一定時(shí)間內(nèi)零部件數(shù)量的消耗進(jìn)行了一定限制，而如果將庫(kù)存量降低，由于基數(shù)減少，此時(shí)零部件的消耗量也會(huì)相應(yīng)降低。

最后，關(guān)于使總裝配時(shí)間縮減至最有助于高效生產(chǎn)的問(wèn)題，可借鑒日本豐田汽車(chē)公司的精細(xì)化管理方案。其中，對(duì)生產(chǎn)方式進(jìn)行了重要的改良，從處于源頭的初始工序到生產(chǎn)完成的后工序，杜絕不合格零部件在生產(chǎn)線上的流動(dòng)，避免了它們導(dǎo)致總裝配時(shí)間延長(zhǎng)；另一方面，規(guī)范約束了工人的操作時(shí)間，公司根據(jù)工人在每個(gè)環(huán)節(jié)中的能力，規(guī)定其在一定時(shí)間內(nèi)必須完成該環(huán)節(jié)的操作，如果不能達(dá)標(biāo)，產(chǎn)品也將被判定為不合格，同時(shí)可見(jiàn)這種管理方式具有一定的間歇性。

2.2混裝線排產(chǎn)平準(zhǔn)化排序

汽車(chē)座椅混裝線排產(chǎn)的平準(zhǔn)化是產(chǎn)品類(lèi)型多樣化的前提，解決的是如何將各種類(lèi)型的投產(chǎn)序列進(jìn)行最優(yōu)化處理。一般來(lái)說(shuō)，汽車(chē)座椅的生產(chǎn)過(guò)程是通過(guò)整個(gè)車(chē)間的裝配線工序配合而完成的，其中特別需要注意的是準(zhǔn)備好各個(gè)環(huán)節(jié)的無(wú)縫連接。也就是說(shuō)，平準(zhǔn)化排序是保持總裝配線流程順利進(jìn)行的關(guān)鍵，各工序間的連接都有著對(duì)應(yīng)的法則，以保證同步化生產(chǎn)順利進(jìn)行。

首先，要保證裝配過(guò)程中的零部件供應(yīng)充足，以及生產(chǎn)線中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有機(jī)連接；其次，需發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，做好汽車(chē)座椅生產(chǎn)的科學(xué)調(diào)度，對(duì)系統(tǒng)中的負(fù)荷承載進(jìn)行有效控制，從而使得企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃能夠順利而合理地實(shí)施與完成。

3　汽車(chē)座椅生產(chǎn)線平衡分析

汽車(chē)座椅混裝線排產(chǎn)與生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行息息相關(guān)。為了更好地解決生產(chǎn)線上的超載和閑置問(wèn)題，有必要就汽車(chē)座椅生產(chǎn)線平衡展開(kāi)分析。以武漢某汽車(chē)座椅公司為例，通過(guò)分析生產(chǎn)線的平衡效率問(wèn)題說(shuō)明其對(duì)混裝線排產(chǎn)的影響。表1和圖2所示為該公司汽車(chē)座椅的各工位生產(chǎn)時(shí)間。

從表1和圖2中可以清晰看出，在高級(jí)一、高級(jí)二、豪華一這三種不同型號(hào)的汽車(chē)座椅生產(chǎn)中，不同型號(hào)在各個(gè)工位的具體操作時(shí)間有所不同。如高級(jí)一型號(hào)的汽車(chē)座椅在F1工位中所需要的操作時(shí)間是116秒，屬于同樣操作流程下最長(zhǎng)的；而豪華一車(chē)型在同樣的工位中，又是三種車(chē)型中生產(chǎn)時(shí)間最長(zhǎng)的。如此一來(lái)可以發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)線中型號(hào)不同的座椅在相同工位中，以及型號(hào)相同的座椅在不同工位中，生產(chǎn)所需時(shí)間或效率均是有所區(qū)別的。

表1　汽車(chē)座椅的各工位生產(chǎn)時(shí)間表 （單位：秒）

圖2　汽車(chē)座椅的各工位生產(chǎn)時(shí)間雷達(dá)圖 （單位：秒）

因此，在汽車(chē)座椅生產(chǎn)線流程中，要重點(diǎn)考慮生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一般通過(guò)生產(chǎn)線平衡率對(duì)此進(jìn)行判斷：如果低于85%，可判定平衡性等級(jí)為差，需通過(guò)工序優(yōu)化重組對(duì)其提升；反之，則屬于較為穩(wěn)定的級(jí)別。以上評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽車(chē)座椅生產(chǎn)混裝線排產(chǎn)優(yōu)化的順利進(jìn)行有著重要意義。

4　結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)汽車(chē)座椅生產(chǎn)混裝線排產(chǎn)優(yōu)化，尤其是均衡化和平準(zhǔn)化排序兩方面進(jìn)行了深入探究，可供各大汽車(chē)公司在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中作為參考。相信在不久的將來(lái)，汽車(chē)座椅混裝線排產(chǎn)問(wèn)題能夠更為妥善地解決，從而保證企業(yè)生產(chǎn)管理水平大幅提升，提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]易東波. 基于均衡生產(chǎn)的多品種產(chǎn)品混投排序應(yīng)用分析[J]. 南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào), 2003, 22(3): 19-21.

[2]宋華明, 韓玉啟, 楊慧. 多品種混合型裝配流水線的平衡設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)機(jī)械工程, 2003, 14(6): 475-478.

[3]孫新宇, 萬(wàn)筱寧, 孫林巖. 蟻群算法在混流裝配線調(diào)度問(wèn)題中的應(yīng)用[J]. 信息與控制, 2002, 31(6): 486-490.

[4]曹振新, 朱云龍. 多目標(biāo)遺傳算法在混流裝配線排序中的應(yīng)用[J]. 計(jì)算機(jī)工程, 2005, 31(22): 138-142.

[5]劉晉浩, 侯東亮. 裝配線平衡問(wèn)題的求解方法淺析[J]. 森林工程, 2006, 22(4): 21-23.

Production System and Its Scheduling Optimization on Mixed Flow Assembly Line for Automobile Seat

JIANG Hua
(Jiangxi Jiangling Lear Interior System Co., Ltd., Nanchang, Jiangxi, 330200, China)

Production mode of mixed flow assembly line for automobile seat can satisfy the market demand of mass production. Three compositional structures including production equipment, logistics system and information system of production system on mixed flow assembly line for automobile seat are stated. Further, the scheduling optimization on mixed flow assembly line for automobile seat is deeply investigated from aspects of equalization and normalization. Finally, by taking the example of an automobile seat production corporation in Wuhan, the effects to mixed flow assembly line is described through balance efficiency of production line, indicating the feasibility of optimization strategy. Such an optimization strategy can be a reference for actual production of all automobile corporations to improve their production efficiency.

Automotive Seat; Mixed Flow Assembly Line; Production Line; Scheduling Optimization; Mass Production

U463.83+6

A

2095-8412 (2016) 05-867-03工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL: http://www.china-iti.com

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.05.009

蔣華(1977-)，男，江西上饒人，大學(xué)本科學(xué)歷，工程師。研究方向：汽車(chē)座椅制造過(guò)程設(shè)計(jì)。

E-mail: hjiang3@jmc.com.cn