汽车零部件制造企业生产批量计划与柔性作业调度优化研究

摘要

在制造业竞争日益激烈的今天，顾客对汽车产品的需求日益多样化，汽车消费市场的规模快速增长，复杂多变的市场形势对汽车零部件制造企业的生产提出了更为严格的要求。
　　 为了增强企业的核心竞争力，使得企业能够在激烈的市场竞争中脱颖而出，本文针对汽车零部件制造企业的生产特点，建立了批量生产计划及柔性作业车间调度的多目标模型，力求消除生产过程中不必要的浪费，响应准时交货、减少在制品堆积、缩短生产周期、均衡设备负载率。
　　 对生产系统中的随机因素进行了研究分析，基于模糊数学的思想对生产批量计划模型中的产能采取了模糊能力约束，并针对汽车零部件生产中产品种类众多、需求量大、工艺路线各异的特点建立了最小库存/拖期成本以及设备利用率均衡的双目标生产批量计划数学模型。生产调度方面，针对柔性作业车间的特点，以最小完工时间、机床的最大负载最小、各机床负载均衡为优化指标，采用批量调度的思想建立了柔性作业调度多目标优化模型。针对模型特点，将模拟退火的思想融入遗传算法，设计了遗传退火混合算法对计划与调度模型进行求解。
　　 在应用上，以某汽车零部件制造企业冲压车间为例，验证了生产批量计划与柔性作业调度模型的实用性和有效性，并证明了遗传退火混合算法在求解速度和求解精度上的优越性，优化结果各项评价指标均有明显提高。运用Flexsim仿真软件对优化前后的调度方案进行验证，表明了经本文优化后调度方案的优越性。最后，综合生产现场存在的其他问题，进一步提出了改善建议。