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原文传递混合型汽车装配线的排序方法研究

论文题名：	混合型汽车装配线的排序方法研究
关键词：	汽车生产;混合型产品装配线;功能需求;重排序模式
摘要：	随着技术的日益进步、市场竞争的日趋激烈以及人们对多样化和个性化需求的增加，汽车产品逐步趋向多样化和复杂化。作为一种柔性生产系统，混合型产品装配线(Mixed-model Assembly Lines)可以满足在同一条装配线上低成本高效率地生产不同型号的产品，因而被广泛地应用在汽车生产中。在制定混装线的生产计划时，合理的投产序列能够有效地降低生产成本。混装线的产品排序和重排序作为混装线生产计划中的两个重要环节，其相关研究由来已久。　　本课题以汽车混装线生产系统为研究对象，从降低混装线生产成本的角度出发，结合实际生产的需求，深入研究混装线系统中涂装车间的重排序问题。生产中采用的重排序模式有两种:带缓冲区的物理重排序和不带缓冲区的虚拟重排序，本课题分别对应用虚拟重排序、物理重排序以及混合重排序的涂装车间重排序问题进行了相关研究。本文的主要研究工作如下: 　　(1)对汽车涂装车间使用虚拟重排序进行序列调整的问题进行了研究。文中建立了该问题的0-1整数规划模型，然后提出了两种求解方法:贪婪规则和束搜索算法。算例分析显示两种算法均可以在短时间内(小于1s)内获得较好的序列重排效果。另外，文中还对基于以上束搜索的两种启发式算法（迭代束搜索算法和模拟退火算法）进行了性能测试，结果表明这两种算法能够进一步提高大规模算例的求解质量。　　(2)对使用线性缓冲区的汽车涂装车间大规模重排序问题进行了仿真研究，目标是最小化下游汽车序列内的颜色变化次数。文中建立了基于实际环境的重排序仿真模型，并提出了一个基于滚动规划（Rolling Planning Horizon）的重排序方法:引导车辆进入缓冲区的贪婪填充法和离开缓冲区的单种颜色释放法。和实际中广泛采用的简单重排序规则相比，文中所提出的重排序方法可以获得质量更好的序列重排效果，且算例越复杂时其体现出来的优越性越大。另外，仿真研究还得出以下结论:增加缓冲区的车道数对重排序是有利的;获得较优重排序结果的缓冲区WIP水平在50％～70％之间。　　(3)将两种重排序模式（即虚拟重排序和使用线性缓冲区进行重排）混合使用，对汽车涂装车间的大规模重排序问题进行了仿真研究。提出了两个虚拟重排序过程，即上游序列内的虚拟重排序和缓冲区内的虚拟重排序，并据此建立了相应的重排序仿真模型。然后设计了分别适用于上游序列内虚拟的颜色导向法和缓冲区内虚拟的局部搜索算法。在四种不同的重排序环境下，通过仿真研究验证了线性缓冲区与虚拟重排序混合的重排序方法可以有效地进一步降低下游序列的颜色变化次数，并且相对于缓冲区内的虚拟处理，上游序列的虚拟处理对整体的重排序效果的提升更大。另外，仿真研究还得出结论:增大先行缓存区域的大小对整体的重排序结果是有利的。
作者：	韩建明
专业：	制造业工业工程
导师：	孙辉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文