某生产线的优化分析文献综述
2020-04-15 09:36:47
目的:通过分析联想集团平板产品生产工艺,首先对其组装线的工艺流程进行分析改善,提高平板组装线的生产效率。然后对其整个车间的设施布局进行优化研究,从而减少车间内的物流搬运量,降低企业运营的物流成本,为公司创造更大的利润。
意义:现代制造企业的生产都是在进行细化之后的多工序流水化线性生产,相较于以前不成熟的作坊式单件生产模式,这样的流水线式生产很大程度的提高了生产效率、可靠性与一致性得到保障,并且降低了生产成本,工人所需的技能由原来的需要懂整个产品的技术改变为只需要精通整个生产工艺流程中一个环节的技术,降低了工人的技术要求。但流水线式生产是分工合作,经过了各种作业细分之后,各个工序所需要的时间不管是在理论上还是现实上都不可能保证完全一样,这样就势必存在着各个工序作业不均衡的现象。有的工序繁琐、需要的工人多、时间多,而有的工序又比较简单,能很快速度的完成,这样就会造成所需时间少的工序等待所需时间长的工序。这样有两点坏处,一是由于等待,造成了没有任何价值、意义的时间浪费;二是生产的某个零部件过多,造成的工件堆积现象,造成了空间与库存管理的浪费。而为了解决这些问题,就必须要对生产线各个工序之间进行平均化的调整,同时对作业进行研究,对各个工序的生产能力进行充分利用。
另外在整个生产的过程中,必然存在着物料的各种移动,也就是我们所说的物流,物流通过产品的仓储和运输,尽量消除时间和空间的差异,设施布置与设计是决定企业长期运营效率的重要决策,是将系统各部门、工作中心和设备按照系统工作移动的情况来布置。设施布置设计对生产系统来说极为重要,据测算,工厂生产总运营成本中的20%~50%是与物料搬运和布置有关的成本。而采用有效的布置方法,可以使这些成本降低30%甚至更多。
国外现状:国外由于十八世纪六十年代工业革命的开始,资本主义完成了从工厂手工业到机器大工业过渡阶段。以大规模工厂化取代了个体工厂手工生产,而如何在大规模生产的情况下提高经济效益,提高各个作业工序的平衡率也成了当时的瓶颈。1960年,Tocker等人编写了一个离散事件的GPS仿真软件包,旨在通过电脑技术运行速度来解决比较复杂的问题,后来随着计算机技术的飞速发展,仿真软件的功能越来越强大,现在比较著名的仿真软件有FlexSim、Witness等。随后Bimie和Heigeson提出了一个阶位法算法,规则是选出位置加权最大的的作业,分配完最大加权的作业之后,会重新计算省下作业的加权,直到安排完成所有的作业。Moodie和Young提出了对作业时间不确定时的方法,第一步找到一个可行解,第二步,在严格遵守先后关系的条件下,不停的交换作业元素,使得各个工位的时间相对平衡。Daniel T Jones和James P Womack通过对日本丰田汽车生产模式的研究,写了一本名叫《改变世界的机器》的书,在书中详细介绍了作业测定法并表示其是非常实用和高效的方法。
1994年,Leu Y Y通过遗传算法对生产线出现的平衡问题进行改善,并取得了一定的成绩。Fayez F B在对生产线平衡的研究中,始终保持工位数不变,求得生产线最小节拍,从而提升平衡率。H.Pierreval等人通过遗传算法求解生产线平衡问题。Simaria等利用迭代基因算法改善生产线平衡问题,提高了生产率。
2009年,Ugur Ozcan等通过禁忌搜索算法来改善生产线平衡问题,而且提出了把生产平衡率、和平滑指数当做评价的标准,这是一个不同于传统工业工程技术的评价方案。AMAC Rocha利用人工遗传算法对非凸约束全局优化问题进行求解,得出最优解。
国内现状: