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准时生产方式下混流装配线的调度问题
准时生产方式下混流装配线的调度问题
第 3卷第 4期 管 理 科 学 学 报 Vo】3 No.4
准时生产方式下混流装配线的调度问题。
苎 韩文秀 ,呈查查!√
(1.天津大学系统工桓丽秃。 津300072;2.吴磊 辜院.天津3∞222)
摘要:混流装配线的调度问题是JIT生产方式中的一个重要问题.本文建立了多级混流装配线
的调度模型,其目标是使不同生产级上各零部件的消耗量尽可能保持均匀,并用遗传算法和模
拟退火进行求梓.试验表明:遗传算法和模拟退火算法的求解质量比“目标追随法”有所提高.
关键词:准时生产 逸流装配践l_遗传算法 模拟退火算法 .
中图分类号:F273 文献标识码 :A 文章编号:1007 9807(2000)04 0023—06
0 引 言 { 的调度问 j 法求解单级混
混流装配线是 ]IT生产方 式的具体应用之
一
,在国外许多制造企业已广泛采用,它能在不引
起大的产品库存的条件下满足用户的多样化需
求.所谓混流装配线,有时也特指混合车型组装
线,是指在一定时间内,在一条生产线上生产出多
种不 同型号 的产品.产品的品种可以随顾客需求
的变化而变化.例如,在丰田汽车厂的Coronas生
产 线上 ,可以生产 4000多种类型的汽车 ,每种车
型的发动机、变速器、加速器、空调、车门或其它部
件不同.8小时的班必须生产 250辆sedan,125辆
hardtop,125辆 wagon.当前,我国汽车厂家基本
上仍以单一车型为主,但可以预料在不久的将来
必然会 向多种车型发展 ,开发复杂 的混合车型组
装线势在必行.
很多学者从不同的角度研究了混流装配线的
调度问题.文:1]对混合车型组装线中的车辆及
工人的移动轨迹进行模型化,分析了混流装配线
上车型调度问题的几种目标函数,并对相应的算
法进行了评价.文E2]综述了对混流装配线调度
问题的研究状况,指出目前的启发式算法很难满
足要求.文 3]研究了在]IT环境下使混流装配线
停止时间最小的问题,并建立了相应的模型.文
[4]从物流管理的角度分析了一家汽车装配厂生
收稿 日期:1999-09一Z9;修订 日期 :Z0O0 09 28.
作者简升:赵 伟f1971一).男.河南人.博士生
流装配线的调度问题.文 6]证明了混流车型组
装线调度问题的最优解具有循环排序的形式,更
进一步,在每个循环中生产的每种车型数是每种
车型的需求数在整个车型需求总数中所占比例的
倍数,并指出,寻找有效的混流装配线调度算法是
提高该系统性能的关键要素之一.本文着重研究
多级混流装配线的调度问题.
1 问题描述
混流装配线的调度问题主要解决装配线以及
整个生产系统的生产负荷均衡问题 ,以避免系统
产生瓶颈.典型的汽车装配线包括控制板装配 ,头
灯装配,车轮装配,车窗装配,车座装配,机械结构
装配等工序.由于不同车型对不同零部件的需求
不同,因此对各种零部件的消耗就不同,各工位根
据车型的不同在需要的时刻生产或组装不同的零
部件.
图1为JIT生产环境下混流组装线的直观描
述.如图 1所示.生产线上正在组装两辆 B型车,
一 辆 C型车 ,一辆A型车正要进入组装线.子装配
单元根据进入组装线车型的不同,向前一工序取
出适当的零部件.由于不同零部件的需求随车型
的不同而不同,因此很难保证所有的单元生产平
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24 管 理 科 学 学 报 2000年 12月
顺化并保持低的在制品库存.在 儿T生产环境下,
这种情况会进一步恶化,因为每道工序阐几乎段
有在制品库存,只有在下道工序需要时,才进行生
产.因此 ,总装线 的调度对整个生产系统的负荷均
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衡和 JIT目标的实施具有重要的影响.
用以下例子来进一步对问题进行直观的描
述.假定有四种车型A,B,c,D要进行装配,对这
四种 车型的需求量如表 1所示.
园圈 圆 圆 圈
千 装
于装
图 l JIT环境下的总装线
表 l 四种车型的需求敛
恩装线
车 型 需 求 每个生产循环中生产的各种车型数
A 2000 2
B 3000 3
C 4000 4
,) 2000 2
总 计 ll000 II
由于对四种车型的需求比是2比3比4比2.
按照生产比例数法来确定数量节拍,则一个生产
循环可以定义为生产两辆A型车,三辆B型车,四
辆 C型车 ,两辆 D型车.在一个生产循环 中,一个
可 能 但 不 一 定 为 晟 好 的 车 型 组 装 顺 序 为 :
A—A—B—B B_C—C—C—
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