航天產(chǎn)品精益混流總裝平衡與調(diào)度關鍵技術研究.pdf

1、在經(jīng)濟全球化進程加快的當今時代，市場競爭不斷加劇，客戶需求也逐漸向個性化方向發(fā)展，這促使制造業(yè)的生產(chǎn)方式發(fā)生了巨大的變化。利用各種先進的生產(chǎn)技術和方法，優(yōu)化生產(chǎn)過程中的資源配置，降低生產(chǎn)成本，有效滿足客戶的個性化需求，是提高企業(yè)競爭力的必要途徑。本課題以某航天產(chǎn)品的總裝生產(chǎn)應用為背景，結合精益生產(chǎn)管理思想，在消化吸收國內(nèi)外相關研究的基礎上，對航天產(chǎn)品精益混流總裝平衡與調(diào)度關鍵技術展開研究。該項研究對于實現(xiàn)航天產(chǎn)品總裝生產(chǎn)優(yōu)化、降低企業(yè)的

2、生產(chǎn)成本，具有重要的現(xiàn)實意義和應用價值。
　　論文完成的主要工作及取得的成果如下：
　?。?）混流總裝生產(chǎn)線的平衡與調(diào)度優(yōu)化模型及其求解算法。
　　首先對多品種混流條件下的裝配線平衡問題和調(diào)度問題進行分析，建立了裝配線平衡問題及混流調(diào)度問題的優(yōu)化模型。設計了一種改進遺傳算法用于問題的求解，算法采取雙染色體遺傳機制，模擬自然界中隱形基因與顯性基因在進化過程中不同的作用，顯性染色體保留優(yōu)質(zhì)基因段，加快算法收斂；隱性染色體保

3、持種群多樣性，避免算法陷入局部最優(yōu)解。
　　（2）隨機作業(yè)時間條件下的混流裝配線平衡與調(diào)度。
　　分析了作業(yè)時間的隨機波動對平衡與調(diào)度問題求解算法的失效性影響，給出了元啟發(fā)式方法和啟發(fā)式方法失效概率的計算公式。提出了完工率節(jié)拍的概念，并基于此建立隨機型裝配線平衡問題優(yōu)化模型。分析了作業(yè)時間的隨機波對混流調(diào)度各個子目標的影響，給出了裝配線工位閑置時間和超載時間有效數(shù)學期望的計算方法，并基于此建立了隨機型裝配線混流調(diào)度問題優(yōu)化模

4、型。
　?。?）斗鏈生產(chǎn)組織形式裝配線的應用及其混流調(diào)度。
　　根據(jù)不同的工位約束條件，將斗鏈裝配線分為三個類型，分別對其進行平衡點特性分析和數(shù)值仿真研究，其中BBAL-1和BBAL-2存在唯一的平衡點，且能夠從任意狀態(tài)收斂；而BBAL-3的平衡點是不確定的，可能存在多個或不存在平衡點，即使存在平衡點，也不具有從任意狀態(tài)收斂的自組織性，這個結論為不同生產(chǎn)條件下的資源配置提供了理論指導。釋放規(guī)范斗鏈模型的約束條件，對作業(yè)速度非

5、嚴格遞增排列的斗鏈裝配線進行了建模及仿真研究，分析其平衡點特性及向平衡狀態(tài)收斂的能力，并提出同質(zhì)員工斗鏈裝配線實現(xiàn)自平衡運行的規(guī)則。結合精益生產(chǎn)零庫存、高柔性、零缺陷及以人為本的核心思想，分析了斗鏈裝配線的精益特性，建立了斗鏈裝配線混流調(diào)度問題的優(yōu)化模型。
　?。?）混流總裝生產(chǎn)的流程控制及其動態(tài)調(diào)度。
　　對生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品裝配狀態(tài)轉移進行分析，建立了產(chǎn)品裝配流程模型，并在此基礎上給出一種可行作業(yè)序列的生成方法，用于裝配線

6、平衡問題求解算法中的種群初始化。分析了以工位作業(yè)集合為基本作業(yè)事件的產(chǎn)品裝配流程，提出產(chǎn)品隊列與在制品一一對應的生產(chǎn)流程控制方法，并基于產(chǎn)品隊列的重調(diào)度以及在制品隊列的在線調(diào)整，提出一種針對緊急訂單插入的動態(tài)調(diào)度策略。將在制品隊列向緊急訂單隊列的調(diào)整問題轉化為一個非標準指派問題模型，并設計了一種啟發(fā)式算法對該模型進行求解。
　　（5）原型系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。
　　介紹了斗鏈裝配線與傳統(tǒng)裝配線相結合的復合型總裝生產(chǎn)流程，即部裝線