白车身混流焊装线物流仿真和投产序列研究

摘要

白车身焊装线是汽车生产中最重要的工序，对提高汽车的生产效率和质量有着至关重要的影响。但混流焊装线的生产物流工艺非常复杂，传统的焊装线规划设计和优化改造周期较长，且缺乏柔性，随着计算机数字化仿真技术的快速发展，面向对象建模的系统仿真技术应运而生，为解决上述问题提供了重要的途径。
　　本文首先研究了生产物流系统仿真和白车身混流焊装线的相关理论概念，然后对本文的研究对象某汽车制造企业白车身混流焊装线的生产物流工艺进行了具体分析。
　　结合上文对焊装线的具体分析，从实体对象建模、生产流程定义、系统参数设置和逻辑控制设置四个方面详细阐述了利用Plant Simulation仿真软件建模的方法和步骤，并最终得到了高度模拟焊装线真实生产情况的生产物流系统仿真模型。
　　基于仿真模型利用软件的DOE(Design of Experiment)实验设计工具对影响焊装线生产效率的因素进行分析，实验结果表明:瓶颈工位的设备故障率因素是影响的最关键因素;然后分别采用单缓存区和多缓存区两种方法对瓶颈工位进行优化，实验结果表明:通过在瓶颈工位和非瓶颈工位前适当配比添加一定容量的缓存区可以更高效的提升焊装线的生产效率。
　　最后选取最小完工时间作为目标函数建立投产序列优化模型，然后通过软件内置的遗传算法工具对模型进行求解，取得了较为满意的结果。
　　本课题来源于实际企业项目，可以为汽车企业白车身混流焊装线的规划设计与优化提供一定的理论技术支持。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景

1．2 研究目的及意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 汽车生产线生产物流仿真技术研究现状

1．3．2 混流装配线投产序列问题研究现状

1．4 主要研究内容

第二章 生产物流系统仿真与白车身混流焊装线理论研究

2．1 生产物流系统仿真理论研究

2．1．1 生产物流系统概述

2．1．2 生产物流系统仿真体系结构

2．1．3 生产物流系统仿真的优势及作用

2．1．4 生产物流系统仿真在汽车行业中的应用

2．1．5 生产物流系统仿真软件Plant Simulation介绍

2．2 白车身混流焊装线理论研究

2．2．1 汽车混流装配系统概述

2．2．2 白车身概述

2．2．3 白车身焊装线工艺设备构成

2．2．5 某汽车企业白车身混流焊装线实例分析

2．3 本章小结

第三章 白车身混流焊装线生产物流系统仿真建模

3．1 仿真建模基本步骤

3．2 混流焊装线建模分析与说明

3．2．1 建模目标与范围

3．2．2 建模假设与简化

3．2．3 仿真软件建模对象

3．2．4 模型架构与建模思路

3．3 仿真模型建立

3．3．1 焊装线实体对象建模

3．3．2 生产流程定义及实体连接

3．3．3 系统参数设置

3．3．4 逻辑控制设置

3．4 混流焊装线生产物流系统仿真模型总览

3．5 本章小结

第四章 系统仿真模型优化分析

4．1 DOE实验设计

4．1．1 DOE实验设计基本概念

4．1．2 软件DOE实验设计工具介绍

4．2 焊装线平衡影响因素分析

4．2．1 影响因素确定

4．2．2 工位故障率因素影响作用分析

4．2．3 加工时间波动因素影响作用分析

4．2．4 两者联合影响作用分析

4．3 瓶颈工位优化改善

4．3．1 单缓存区优化

4．3．2 多缓存区优化

4．4 本章小结

第五章 混流焊装线投产序列优化分析

5．1 优化方法简介

5．2 投产序列优化目标

5．2．1 投产序列问题概述

5．2．2 优化目标确定

5．3 遗传算法介绍

5．3．1 遗传算法基本概念

5．3．2 软件GA遗传算法工具介绍

5．4 遗传算法求解过程

5．4．1 基因编码方案确定

5．4．2 初始种群产生

5．4．3 适应度值函数确定

5．4．4 遗传算子设计

5．4．5 算法参数选择

5．5 优化结果分析

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 本文总结

6．2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况