基于排序缓冲区的多车间关联排序研究

摘要

混流装配中存在不同类型的可排序缓冲区：线性缓冲区、后移缓冲区、环形缓冲区、自由存取缓冲区等，其中线性缓冲区和后移缓冲区由于具备低成本、易维护等特点在国内外汽车生产企业中得到广泛应用。本文以汽车行业中的多车间（或装配线）关联生产为背景，分别对基于线性和后移缓冲区的两类典型排序问题进行了深入研究。 对于基于线性缓冲区的多车间关联排序问题，论文首先建立了基于线性缓冲区的多车间关联优化模型，其优化目标是涂装车间颜色切换次数、总装车间车型配置切换次数加权平均和最小。然后，给出了求解该问题的组合算法。算法由内外两层算法组成，外层算法采用启发式规则动态调整上游车间的生产计划，内层算法采用遗传算法和启发式规则嵌套对进出线性缓冲区进行调度。最后，通过计算实例，验证了算法有效性。 对于基于后移缓冲区的多车间关联排序问题，论文在建立基于后移缓冲区的多车间关联优化模型后，根据后移缓冲区排序问题的复杂约束给出一种新的组合算法。该算法外层算法采用遗传算法，染色体代表上游车间的生产序列，内层采用启发式规则进出缓冲区。计算实例表明该算法具有简单、求解速度快的特点。 在分别讨论两类问题之后，比较了线性和后移缓冲区对多车间关联排序的影响，对比结果表明，后移缓冲区在求解小规模排序问题上比线性缓冲区更有优势。 最后本文给出了上述多车间关联排序算法在江淮汽车股份有限公司商务车装配制造执行系统中的具体实现。应用实践表明本文所提供的方法对提高该公司商务车混流装配的生产效率，降低生产成本成起到了较好的促进作用，提高了生产能力。