汽车混流装配线多车物料准时化配送调度研究

摘要

随着现代制造技术的飞速发展，产品更新迭代的频率越来越高，适用于多批次、小批量组装不同型号产品的混流装配线已广泛存在于汽车行业。在激烈的市场竞争环境下，如何保证生产线的高效实时零件供应成为企业发展的着力点。　　越来越多的汽车制造商采用物料超市作为中间仓储区域，临时储存来自中央仓库的物料，主要通过AGV、牵引车等工具为混流装配线提供灵活、可靠的物料供应。然而，线边库存容量有限，且须保证装配线不发生缺货，这对物料配送来说是个巨大挑战。基于物料超市的物料配送大多采用循环配送和单车点对点的配送模式，但是这两种配送模式在配送任务规模较大的情况下，运输效率较低且无法平衡运输车任务量，因此本文围绕汽车混流装配线的物料配送问题，着重于多车协同点对点物料配送方式的调度研究，具体研究内容如下：　　(1)以最小化装配线线边库存为目标，建立一种汽车混流装配线多车物料准时化配送的数学模型，综合考虑工位线边库存容量、运输车装载能力以及运输车数量的多重约束，基于预定的组装顺序，通过计算获得多车物料准时化配送方案，包括运输车序号、运输物料数量和每次运输的出发时间，在保证装配线不发生缺货的前提下实现多辆运输车资源的均衡调配，进而提升物料配送效率。　　(2)提出一种用于求解汽车混流装配线多车物料准时化配送模型的粒子群算法，并通过标准算例仿真分析的方式与基于经典回溯法的向后回溯法做对比，结果表明向后回溯法只能有效解决小规模实例的物料配送。相较之下，即使求解大型实例，粒子群算法也能在有限时间内快速收敛，得到使线边库存水平最小的物料配送方案，且各运输车的总工作时长和总运输量较为均衡，运输车在途率也达到了较高水平，实现对运输车资源的均衡调配，保证汽车混流装配线的物料准时化供应。　　(3)基于正交实验法探究多车物料配送方案的关键参数对实验结果影响。通过定性分析和正交实验验证，发现线边库存容量过小或运输车的数量过少可能导致无法找到可行的物料配送方案，除此之外，待装配产品数量和工位数量也对实验指标有一定影响。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 研究现状

1.2.1 车间物料超市的位置规划研究现状

1.2.2 牵引车路径规划研究现状

1.2.3 牵引车运行时间表和每次配送的载荷量研究现状

1.3 研究内容与章节安排

第2章 汽车混流装配线多车准时化物料配送模型

2.1 汽车混流装配线简介

2.2 汽车混流装配线多车物料配送模型建模方法

2.2.1 汽车混流装配线多车物料配送问题描述

2.2.2 面向汽车混流装配线多车JIT物料运输的数学模型

2.2.3 合并运输任务

2.3向后回溯QHDWS物料配送调度算法

2.3.1回溯法简介

2.3.2 基于向后回溯法的QHDWS模型求解

2.4本章小结

第3章 面向QHDWS模型的粒子群算法构建

3.1粒子群算法简介

3.2算法框架及参数设置

3.3编码与解码

3.3.1编码

3.3.2解码

3.4算例构造与结果分析

3.4.1算例构造

3.4.2结果分析

3.5本章小结

第4章 基于仿真实验的物料配送关键参数分析与优化

4.1 仿真实验设计概述

4.2 正交实验方案设计

4.2.1 正交实验简介

4.2.2 设计正交试验

4.3 正交实验结果分析

4.4 关键参数的交互作用实验与分析

4.5 本章小结

总结与展望

参考文献

附录A 粒子群算法部分重要代码

致谢