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南华电机厂总装车间混合装配线平衡的研究

作　者: 孙巍巍
导　师: 汪和平
学　校: 安徽工业大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 混合装配线装配线平衡 Witness仿真粒子群优化算法投产排序
分类号: F224
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

混合装配线是一种柔性生产系统,可以按照客户定单生产多品种小批量的产品,它能在不引起大的产品库存变化的情况下满足用户的多样化需求,提高企业对市场环境变化的快速反应能力,增强企业的竞争力。装配线的平衡问题一直是企业生产组织中长期关注的问题,装配线的平衡问题关系到整个企业生产制造的效率,并对企业生产秩序的正常运作起着关键性的作用。本文就南华电机厂混合装配线的平衡问题进行了如下研究:首先,通过介绍南华电机厂总装第一车间混合装配线的具体情况,分析了装配线目前所存在的问题,运用Witness仿真软件对混合装配线现状进行了仿真模拟,找出了瓶颈工序和可以改进的工序,并提出了具体的改进办法。其次,通过对初步改进后的混合装配线平衡效率的计算,针对装配线目前生产效率低下的原因,提出了选择以最小化工作站数和平衡各工作站负荷为优化目标,并建立了该目标函数的数学模型。接着,针对混合装配线平衡问题的数学模型,设计了改进的粒子群优化算法。通过分析粒子群算法的基本原理、特性,结合混合装配线这种离散型组合优化问题的特点,运用遗传算法交叉和变异的思想设计了改进的粒子群优化算法,并对装配线的平衡模型进行了求解。并根据企业的具体情况设计了产品的投产排序。最后,运用Witness仿真软件,对混合装配线平衡前后的情况进行模拟,验证了装配线平衡的数学模型确实使各工作站负荷达到了平衡。另外对产品的投产排序情况进行了仿真模拟。由此,本文的研究具有一定的理论和现实意义。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-8
第一章绪论  8-16
  1.1 课题研究的背景及意义  8-9
    1.1.1 课题研究的背景  8-9
    1.1.2 课题研究的意义  9
  1.2 南华电机厂简介  9-10
  1.3 南华电机厂装配线现状简介  10-14
    1.3.1 总装车间布局  11-12
    1.3.2 电机组装的工艺过程  12-13
    1.3.3 南华电机厂装配线特点  13
    1.3.4 装配线存在的问题  13-14
  1.4 课题的研究内容及方法  14-15
  1.5 论文结构  15-16
第二章混合装配线平衡问题的描述  16-23
  2.1 装配线基本概述  16-17
    2.1.1 装配线的基本概念  16
    2.1.2 装配线的分类  16-17
  2.2 混合装配线的基本概述  17
    2.2.1 混合装配线的提出  17
    2.2.2 混合装配线的定义  17
  2.3 混合装配线平衡的基本概述  17-19
    2.3.1 混合装配线平衡问题的定义  17-18
    2.3.2 混合装配线平衡的术语  18-19
  2.4 国内外研究现状  19-22
    2.4.1 混合装配线平衡问题的国内外研究现状  19-20
    2.4.2 混合装配线投产排序问题的国内外研究现状  20-21
    2.4.3 国内外研究现状分析  21-22
  2.5 混合装配线平衡问题的分类  22
  2.6 本章小结  22-23
第三章混合装配线生产过程的仿真建模  23-39
  3.1 系统仿真相关知识概述  23
    3.1.1 仿真的基本概念  23
    3.1.2 系统仿真相关知识简介  23
  3.2 离散事件系统仿真相关知识简介  23-25
    3.2.1 离散事件系统仿真方法  23-24
    3.2.2 离散事件系统仿真的一般步骤  24-25
  3.3 Witness 仿真软件介绍  25-27
    3.3.1 Witness 仿真软件的主要特点  25-26
    3.3.2 Witness 用户界面  26
    3.3.3 Witness 的建模单元  26-27
  3.4 基于Witness 仿真的南华电机厂装配线仿真建模  27-38
    3.4.1 南华电机厂装配线仿真数据的获取  27-29
    3.4.2 南华电机厂装配线仿真模型的建立  29-36
      3.4.2.1 元素定义  29-31
      3.4.2.2 元素的可视化设置  31-34
      3.4.2.3 元素细节设计  34-36
    3.4.3 仿真结果数据分析  36-38
  3.5 装配线的改进措施  38
  3.6 本章小结  38-39
第四章混合装配线平衡问题的数学建模  39-48
  4.1 混合装配线平衡问题的建模  39
    4.1.1 混合装配线平衡的建模问题简介  39
  4.2 南华电机厂初步改进后的装配线情况简介  39-44
    4.2.1 南华电机厂原装配线生产产品的作业顺序图  39-40
    4.2.2 改进后的电机装配工艺过程  40-42
    4.2.3 改进后的电机装配各工序时间  42-43
    4.2.4 改进后的装配线仿真结果  43-44
  4.3 混合装配线平衡问题模型的建立  44-47
    4.3.1 南华电机厂装配线的平衡效率计算  44-45
    4.3.2 混合装配线平衡问题数学模型的建立  45-47
  4.4 本章小结  47-48
第五章混合装配线平衡模型的算法设计  48-57
  5.1 求解装配线平衡问题的算法概述  48-49
  5.2 改进的粒子群优化算法  49-52
    5.2.1 标准的粒子群优化算法的基本思想和流程  49-51
    5.2.2 改进的粒子群优化算法  51
    5.2.3 改进的粒子群优化算法的基本流程  51-52
  5.3 求解混合装配线平衡问题的改进粒子群优化算法  52-54
    5.3.1 改进的粒子群算法的编码和解码  52
    5.3.2 构造适应度函数  52-53
    5.3.3 交叉策略  53-54
    5.3.4 变异策略  54
  5.4 装配线平衡的改进PSO 算法实例  54-55
  5.5 混合装配线工序同期化后的结果  55
  5.6 混合装配线产品排序  55-56
  5.7 本章小结  56-57
第六章混合装配线平衡的仿真建模  57-66
  6.1 南华电机厂混合装配线平衡的仿真建模  57-60
    6.1.1 平衡后的装配线仿真建模  57-59
    6.1.2 平衡前的装配线仿真建模  59-60
  6.2 南华电机厂混合装配线产品排序的仿真建模  60-64
  6.3 运行结果与分析  64-65
  6.4 本章小结  65-66
总结与展望  66-68
参考文献  68-71
插图清单  71-73
附表清单  73-75
致谢  75

南华电机厂总装车间混合装配线平衡的研究

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