混流装配线的双目标投产排序决策模型研究

发布时间：2017-08-08 14:08

  本文关键词：混流装配线的双目标投产排序决策模型研究

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【摘要】：混流装配线具有批量小、品种多、工艺复杂、产品变换频率高、换装成本高、生产柔性要求高等运行特点。此外,生产计划组织易受顾客需求变动、物料供应可靠性、产能平衡、装配线负荷平衡等因素影响,所以,投产排序方式及其模型是混流装配线生产计划与控制的重要决策内容之一。现有的投产排序方式以大客户需求为主,生产计划并未考虑物料平准化,由此导致生产计划执行困难、库存积压与短缺现象并存、换装成本高、不能满足客户交货期要求等问题。针对这些问题,论文综合考虑物料平准化和换装成本最小化,研究混流装配线投产排序决策问题,对于提高混流装配线物流效率和生产效益具有重要的现实意义和研究价值。论文针对混流装配线投产排序问题,首先在研究其国内外同类文献的基础上,分析了投产排序模型对生产组织的影响;然后,针对多品种的投产排序问题,综合考虑客户重要性程度、交货提前期的要求,提出了混流装配线上产品类别细分方法,该方法兼顾外部需求和生产线内部平衡目标,对实现客户需求和企业产能之间的平衡,具有显著效果。混流装配线产品据此分为四类型:I类核心战略产品,II类客户主导型产品,III类时间主导型产品,IV类一般产品。进而,针对上述四种不同类型的产品,兼顾面向客户需求和物料平准化原则,运用最小生产循环(MPS)原理、目标追踪法及产品族理论,建立了物料消耗方差和换装成本最小化的双目标投产排序决策模型,确定各类产品投产结构,进而运用遗传算法优化投产顺序,获得一个MPS内、每类产品的最优投产排序方案集。结合具体算例,进行混流装配线双目标决策模型的算例求解与应用分析。即运用遗传算法求解所建立的双目标投产排序决策模型,获得产品类别细分前、细分后的投产排序方案次优解集,继而,计算分析观测指标,确定出最优的投产排序方案,使得在制品库存量、投料均衡率、换装成本、交货期等参数得以显著改善。算例应用分析表明,混流装配线产品类别细分方法对于有针地对性平衡客户需求和企业产能之间的矛盾,实现物流平准化与换装成本最小化的双目标优化具有参考价值。一方面,在保证物料平准化的基础上,合理地组织产品品种、数量的投产顺序,消除工作站的“物流瓶颈”,保障物料消耗均匀,实现装配线上的物流平稳、物料供应准时化,使得产品、工时、质量、设备负荷等趋于全面平衡。另一方面,减少产品系列切换的调整时间,降低调整成本,在提高生产线效率的同时,实现换装成本最小。
【关键词】：投产排序 混流装配线 物料平准化 换装成本
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F406.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究目的及意义10-11
• 1.3 国内外同类研究现状11-17
• 1.3.1 投产排序决策模型12-14
• 1.3.2 投产排序求解算法14-17
• 1.4 论文研究思路及结构安排17-21
• 第2章 混流装配线投产排序问题分析21-31
• 2.1 混流装配线概述21-23
• 2.1.1 混流装配线的概念21-22
• 2.1.2 混流装配线的生产特征22
• 2.1.3 混流装配线的产品特征22-23
• 2.2 投产排序问题描述23-28
• 2.2.1 生产组织方式分类23-25
• 2.2.2 投产排序定义及分类25-26
• 2.2.3 投产排序问题求解方法的比较与选择26-28
• 2.3 投产排序对生产组织的影响28-30
• 2.3.1 对生产物流的影响28-29
• 2.3.2 对工作站负荷的影响29
• 2.3.3 对交货时间的影响29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 混流装配线的双目标投产排序决策模型建立31-39
• 3.1 问题描述31
• 3.2 建模思想31-35
• 3.2.1 产品类别细分方法32-33
• 3.2.2 最小生产循环原理33-34
• 3.2.3 目标追踪法理论34
• 3.2.4 产品族34-35
• 3.3 双目标投产排序决策模型35-38
• 3.3.1 基本假设35-36
• 3.3.2 目标函数及约束条件36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 双目标投产排序决策模型的求解算法设计39-49
• 4.1 遗传算法概念及特点39-40
• 4.2 投产排序问题的求解过程40-42
• 4.2.1 求解步骤40-41
• 4.2.2 参数设计原则41-42
• 4.3 双目标投产排序决策模型的遗传算法设计42-46
• 4.3.1 初始种群产生42-43
• 4.3.2 适应度函数确定43-44
• 4.3.3 选择44-45
• 4.3.4 交叉45
• 4.3.5 变异45-46
• 4.3.6 停止准则46
• 4.4 投产排序方案观测指标的确定46-48
• 4.4.1 设备稼动率 α46-47
• 4.4.2 生产能率 β47
• 4.4.3 物料消耗平准指数 γ47
• 4.4.4 履单率 б47-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 混流装配线双目标投产排序决策模型应用分析49-57
• 5.1 产品类别细分结果49-51
• 5.2 投产排序方案的确定51-53
• 5.2.1 产品类别细分前的排序方案51
• 5.2.2 产品类别细分后的排序方案51-53
• 5.3 投产排序方案应用效果评价53-56
• 5.4 本章小结56-57
• 第6章 总结与展望57-59
• 6.1 研究成果总结57-58
• 6.2 研究展望58-59
• 参考文献59-65
• 附录 主程序代码65-69
• 导师及作者简介69-71
• 致谢71

【参考文献】

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本文编号：640355