触摸式工控机装配线设计及仿真

发布时间：2020-05-20 11:07

【摘要】： 为适应激烈的市场竞争和客户个性化需求,越来越多的企业选择基于订单的小批量、多品种制造模式。柔性混流装配线是适应该模式的典型。它可以在一个计划期内在同一条线上生产不同种类的产品,提高了企业对市场变化的反应能力,实现在“需要的时候,按需要的量,生产所需要的产品”的目标。但是,如何设计高效率的柔性混流装配线是企业亟待解决的难题。在总结和分析混流装配线的传统设计方法的基础上,针对缺乏持续改进思想和投产前没有验证的缺点,将工业工程的理论与企业生产实践相结合,提出了基于计算机仿真的混流装配线设计方法。首先,应用作业测定和动作研究对效率低下动作进行分析改进,得出混流装配线作业要素的优先关系和作业要素的标准作业时间,并计算节拍和最小工作地数(工位数),采用启发式方法(韩格逊-伯尼法)对混合装配线进行工序同期化。其次,建立了以“批订单总加工时间最短”的目标函数,以产品投产顺序作为解空间的模型。利用遗传算法优化产品投产序列,并设计了保证产品比例不变的交叉算子方法。结合实例,运用MATLAB编程实现算法,分析迭代次数对的遗传算法收敛性能。最后,利用eM-plant可视化生产仿真软件对混合装配线和投产排序进行仿真,根据仿真结果分析、验证可行性。本课题的研究成果在企业改善活动中取得了良好的收益,工位负载率和人工效率这两个指标大幅提高,同时也降低了单位产品占地率和批订单的交货时间。为企业精益活动的开展起了榜样和标杆的作用。
【图文】：

装配线,混合流,水线

混合流水线在同一时间内以一定的投产顺序生产多个品种，流水线上的产品表现为一个产品组，正是由于混合流水线的“成组性”，所以它必须选择工艺特点和结构特点相似的产品作为生产对象，差别过大的产品无法组成混合流水线生产。同时也正是由于这种“成组性”，使得混合流水线的平衡和工序同期化组织时，应以计划期内总作业时间为依据。一般步骤如下, （1）绘制综合作业先序图。（2）确定混合流水线的节拍。（3）计算最少工作地数。（4）混合流水线平衡，工序同期化。下面将结合企业的实际案例来进一步研究实现混合组装线的设计。2.2 原有 GP 和 PS 装配线分析首先针对本公司原有的装配线进行分析，指出其不合理性，进而对混合流水线的设计进行讨论。本公司于 2001 年从日本母公司引进 GP 装配线，，2003 年引进PS 装配线，当时设计成的都是直行线，如图 2-1 和 2-2。

装配线,工位,负载率

原有 GP 和 PS 装配线各工位的负载率如表 2-1 和表 2-2 所示：原有装配线的不足之处：(1) 生产线不平衡，工作地之间最大和最小的时间相差 3 倍之多。造成产品堆图 2-2 原有 PS 装配线Figure. 2-2 Original PS Assembly line1 49 33% 1 90 39%2 72 49% 2 100 43%3 62 42% 3 150 65%4 79 54% 4 230 100%5 85 58% 5 140 61%6 66 45%7 71 48%8 147 100%工位工位作业时间s工位负荷PS系列表 2-1 GP系列负载率表 2-2 PS系列负载率GS系列工位工位作业时间s工位负荷
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH163

【参考文献】