基于作業(yè)疲勞度的活塞生產(chǎn)線規(guī)劃研究.pdf

1、由于汽車行業(yè)的發(fā)展、消費者需求的多變性和市場競爭的需要，活塞品種越來越多，形狀越來越復(fù)雜，加工精度要求越來越高，批次更換時耗費大量的手工勞動，作業(yè)難度增加，工人的疲勞程度也越來越大，由此面臨的各種職業(yè)危害可能性也日益增大，生產(chǎn)率降低、生產(chǎn)質(zhì)量下降、嚴(yán)重時甚至發(fā)生工傷甚至死亡事故等，給企業(yè)和社會造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。因此，論文以活塞生產(chǎn)性作業(yè)疲勞度為切入點，對活塞生產(chǎn)線的規(guī)劃設(shè)計研究，以減少工人作業(yè)疲勞度、使活塞生產(chǎn)線的規(guī)劃設(shè)計和運行更

2、加可靠、有效，最終提高活塞企業(yè)對產(chǎn)品市場和勞動力市場變化趨勢的快速反應(yīng)能力。
　　 基于活塞工藝路線以及主要工序操作分析，提出活塞生產(chǎn)線的作業(yè)疲勞評價體系，建立作業(yè)疲勞多指標(biāo)量化模型。結(jié)果表明：在活塞生產(chǎn)線上，作業(yè)難度是影響作業(yè)疲勞的最主要因素，依次為心理負(fù)荷、用力負(fù)荷、作業(yè)姿勢，同時利用血氧飽和度實驗證實了該評價量化模型能夠反映活塞生產(chǎn)線上的作業(yè)疲勞程度。
　　 通過對活塞加工工藝過程的分析，建立以加工要求、加工方法、

3、定位方式和夾緊方式為作業(yè)疲勞特征的聚類方式，實現(xiàn)活塞最小工藝單元的作業(yè)疲勞特征聚類，達(dá)到以工序復(fù)雜程度和難度為控制目標(biāo)的同類作業(yè)疲勞程度工藝單元不能聚類的工藝規(guī)劃建模，從而有效降低工序作業(yè)時間和作業(yè)疲勞。通過對生產(chǎn)線A進(jìn)行工藝分析聚類，結(jié)果表明：重新組合后基于時間均衡的新生產(chǎn)線B總的作業(yè)疲勞度指數(shù)由42.8636減少到37.6619，且不同工序間的作業(yè)疲勞負(fù)荷較為均衡。
　　 結(jié)合生產(chǎn)線平衡優(yōu)化目標(biāo)，建立了基于作業(yè)疲勞度的活塞生

4、產(chǎn)線平衡新模型，引入了作業(yè)疲勞度平滑系數(shù)SI和平衡延遲率Ω用來反映作業(yè)疲勞負(fù)荷平衡程度和作業(yè)人員的數(shù)量。針對新生產(chǎn)線B，建立基于作業(yè)疲勞度的生產(chǎn)線平衡模型，利用遺傳算法求解，構(gòu)建新生產(chǎn)線C。結(jié)果表明：新生產(chǎn)線C的工人數(shù)量最少為5人，作業(yè)疲勞度平滑系數(shù)和平衡延遲率均比生產(chǎn)線B降低，工人的作業(yè)疲勞負(fù)荷得到了改善。對原生產(chǎn)線A，新生產(chǎn)線B和新生產(chǎn)線C進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明：生產(chǎn)線C上作業(yè)疲勞平滑率為484.10，比生產(chǎn)線B降低83.57％，工

5、人疲勞負(fù)荷最均衡，標(biāo)準(zhǔn)差為722.8176，有效作業(yè)疲勞得到均衡，標(biāo)準(zhǔn)差為47.72，生產(chǎn)能力最高，能耗總量為1776.60Kcal，低于生產(chǎn)線B，且工人能耗均衡，標(biāo)準(zhǔn)差為20.2650KcaL。
　　 應(yīng)用物流優(yōu)化和人員配置優(yōu)化的基本思想，結(jié)合生產(chǎn)線布局的優(yōu)化目標(biāo)，提出了基于作業(yè)疲勞的活塞生產(chǎn)線多目標(biāo)優(yōu)化模型，利用遺傳算法進(jìn)行求解，并采用DELMIA軟件按照不同的布局形式對其進(jìn)行仿真。結(jié)果表明：利用新模型求解得到的布局C，與原