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JIT生产模式下多品种小批量混流装配线计划排序研究

胡月梅  
【摘要】:JIT生产模式下多品种小批量的混流装配线能够快速响应市场需求,使企业对市场的快速响应不再依赖于产品的库存,使生产系统中的原材料、在制品、产成品的库存最少,并且能够及时满足客户的需求。由于汽车的整车生产装配过程需要经过焊装、涂装和总装过程,往往难以在一个车间内全部完成。为了实现JIT生产要求下的焊装车间、涂装车间和总装车间一个流的生产需求,作业计划的优化排序已成为提高车间生产效率、保持车间生产负荷均衡和提高产品质量的关键。目前,国内外有关汽车装配计划优化问题一般侧重于研究单一车间的计划优化问题,无论是数学建模还是算法研究,对于JIT生产要求下的多车间关联计划排序问题考虑的较少。本文针对一汽解放卡车厂准时化(JIT)生产作业排序需求,以实现焊装车间、涂装车间、总装车间混流装配的一个流的生产为目标,充分利用各车间的生产能力,研究了JIT生产模式下的多车间关联作业计划优化排序问题。首先,对一汽解放有限公司卡车厂焊装车间、涂装车间、总装车间的生产工艺进行了分析,为实现一汽解放有限公司卡车厂各车间一个流的均衡生产,提高整车的生产效率,分别建立了焊装车间、涂装车间和总装车间作业计划排序模型,运用加权平均法和层次分析法建立了基于多目标的JIT生产模式下多品种小批量混流装配线计划排序模型。其次,针对JIT生产模式下多品种小批量混流装配线计划排序问题,提出了多种群自适应遗传算法。该算法运用多个平民种群在可行域内的并行搜索,提高了算法的搜索效率;通过传递操作实现了优质个体在种群间的传递,以保证优质基因能够在种群中共享;利用启发式算法生成初始种群,保证了染色体能够满足涂装车间的生产工艺要求。通过轮盘赌选择和最优保存策略相结合的选择方法,防止种群中最优个体在选择操作中丢失,并通过保优策略保证了算法的收敛特性,提高了算法的寻优能力。通过设计自适应交叉概率和自适应变异概率,增加了进化过程中种群的多样性,避免了算法的提前收敛。根据文献[1]中的实例对算法的有效性进行了验证,并完成了一汽解放公司卡车厂JIT多车间作业优化排序的实例仿真。最后,利用Flexsim仿真软件的建模方法,通过建立全局表、参数的动态设置和消息触发机制,建立了混流装配线作业计划仿真模型,并针对多车间混流装配线作业排序对生产线平衡的影响进行了仿真分析,进一步验证了多种群自适应遗传算法解决混流装配线计划排序问题的有效性。


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