考虑生产线平衡的多目标混流装配线排程问题研究

摘要

作为当前大规模定制背景下普遍应用的一种生产方式，混流装配生产涉及对于具有相似功能和结构的产品族进行组装，可以有效实现多品种小批量生产。为使混流装配线的利用率最大化，必须要对于生产计划中不同类型产品进行合理排序。并且随着市场需求的迅速变化，混流装配线的排序越来越成为一个短期生产问题，寻找一个快速有效的方法去解决这类问题比以往任何时候都将重要。本文以某高压开关企业总装配线为研究对象，运用Plant Simulation对混流装配线进行建模、仿真并优化，并与目标追踪法对比证明方法的优越性。
　　本文首先在对离散事件系统仿真的相关理论研究的基础上，总结了生产系统建模的具体实施步骤，介绍了面向对象仿真的特点及其发展，并以Plant Simulation仿真软件为工具做了细致的阐述。然后又对面向产品族混流装配线建立以产品变化率、超载时间和总切换时间最小化为优化目标的数学模型，利用加权方法转化为单一目标问题。最后，通过对A高压开关公司总装线的生产实际情况的具体剖析，并作一定程度的简化建立生产系统仿真模型，在装配线实现负荷平衡的前提下，并结合总加工时间最小化目标，采用遗传算法求解混流装配线的排序模型得到一组满意解；从装配线平衡角度，分析比较遗传算法得到的一组满意解，得到满足目标的最优解。将该算法与应用广泛并已发展成熟的目标追踪法进行对比，表明采用系统仿真进行优化得到的结果更令人满意。

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第一章 绪论

1.1问题的背景

1.1.1制造企业的发展

1.1.2现代仿真技术发展现状

1.2国内外研究现状

1.3论文研究内容及框架

第二章 离散事件系统仿真的基础

2.1生产系统仿真

2.1.1生产系统的概念

2.1.2仿真的介绍

2.2离散事件系统仿真

2.2.1离散事件系统仿真的基本要素

2.2.2离散事件系统仿真流程

2.2.3离散事件系统仿真的必要性

2.3仿真软件Plant Simulation

2.3.1面向对象仿真

2.3.2Plant Simulation 概述

第三章 混流装配线投产序列优化

3.1产品族设计策略

3.1.1产品族设计概述

3.1.2顾客需求划分形成产品族需求集合

3.2混流装配线排序问题及优化目标

3.2.1混流转配线模型描述

3.2.2零部件消耗速率保持均匀模型

3.2.3工作站超载量最小化模型

3.2.4总调整变换时间最小化模型

第四章 A高压开关公司混流装配线仿真建模

4.1企业生产现状介绍

4.2生产线模型构建

4.2.1建立基本布局模型

4.2.2数据表的建立

4.2.3参数设置

4.2.4策略规则设置

4.3仿真优化

4.3.1遗传算法概述

4.3.2遗传算法求解和筛选

第五章 总结与展望

5.1全文总结

5.2工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢