混流装配车间车辆路径问题建模和优化

发布时间：2020-08-23 16:10

【摘要】：随着市场竞争日趋激烈，客户需求越来越多样化，企业需要在提升产品竞争力的同时降低生产成本。在这种背景下，混流生产方式得到大规模的应用，而改进物料配送模式，提升物料配送效率，是提高混流制造行业的生产效率和应对市场变化的能力的关键因素。车辆路径问题是物流配送的核心问题之一，本文以混流装配车间环境下的车间路径问题为研究对象，主要研究内容如下：结合准时生产模式下混流装配车间的物料需求特点，分析了在此应用环境下车辆路径问题的优化目标及约束条件上的变化，讨论了混流装配车间的车辆路径问题建模的特点。针对装配车间的物理环境约束，对车辆路径问题约束条件进行了改进。提出了基于道路网络约束的车辆路径问题数学模型，为求解该模型，对大邻域搜索算法进行改进，构建跨工位删除节点集，通过通用算例和实例数据对模型进行了求解验证。针对准时生产模式下混流装配车间对物料配送准时性的要求，对道路网络约束模型作进一步的改进，构建了基于时间满意度的车辆路径问题优化目标模型。在小世界优化算法框架上，应用基于核心路径的长短连接算子对算法加以改进。讨论了不同参数取值对模型优化结果的影响，为时间满意度模型在实际应用时提供了参考。结合企业实例，完成了制造执行系统中物料配送优化调度模块的设计和应用，基本消除了因为物料短缺导致的非正常停线，缩短了生产节拍，有效地提升了企业物料配送的准确性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：F426.4
【图文】：

序列,物流过程,物料

2.1.JIT 模式下制造车间的物料需求与配送特点在实际生产中，企业通过计划管理维护合理的生产计划，在上线启动时间确定后，反过来统计对各种物料的需求量，从而生成计划相应的物料需求计划，物料供应部门根据物料需求计划表中的物料名称以及定额数量按时间点要求组织物料的配送。针对生产线物料配送，可根据物料类型的配送模式大致分为：计划件、序列件、看板件以及 ANDON 件。2.1.1.计划件物料计划件物料主要是通用零件，MES 系统根据一到三日的主生产计划计算出计划件的数量需求，并向供应商或中转商下达送货信息，供应商或中转商在生产的当天或另一制造商制定的时间将所有物料按时、按量送入工厂，也有一些其他配送模式的物料先按照计划件模式预先配送至中转库。其送货方式如图 2.1 所示：

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.2.序列件物料序列件不同于计划件，它需要安照实际生产的需求顺序进行配送。序列件配送的流程如下：（1）MES 系统在排序信息发布点读取记录车型队列；（2）MES 系统根据车型队列生成实时的订货清单，清单内容包括物料的型号、名需求数量及排列顺序、到货时间、送入地点、供应商等；（3）生成的序列件需求信息在对外信息平台发布，供应商或者中转库人员登录并台上发布的信息进行送货；（4）对需要内部排序的物料，生成内排序清单，由中转库工作人员按照清单进行序送货至线边。序列件配送的主要流程如图 2.2 所示。

流程图,流程,清单,送料

华中科技大学硕士学位论文（1）巡线员每隔一定时间进行巡线，根据看板件最低保有量触发需配送的看板物；（2）巡线员或线边工人将要料信息传入 MES 系统，系统记录缺货信息和看板号，指导打印缺货单的打印机打印出一次性缺货清单；（3）将缺货清单交给送料员，送料员按单据补料。其流程如图 2.3 所示：

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