消除工藝流程中瓶頸工位的C

1、消除工藝流程中瓶頸工位的C-R組流水線均衡模型通過消除“瓶頸工位尸對C-R組布擁進(jìn)廳改善從定理度上提島了整條流水線的平爾生產(chǎn)但不能充分說明混合陳水線完全達(dá)到最優(yōu)平衡伏態(tài).本文進(jìn)一步細(xì)分流水線上各工位的動作元索通過:對兵在不同工位上的分配及產(chǎn)品投產(chǎn)方案的研究*建立雙層日標(biāo)模型和參n標(biāo)模型.并結(jié)合雙種群遺傳算法和并行i/4優(yōu)化算法，得到c衛(wèi)組混合流水線協(xié)優(yōu)均衡生產(chǎn)方案4.1符號定義卜作業(yè)元素序號.八一柞業(yè)元素集合，科作業(yè)元素數(shù)冃*疋一工位序筍K工位數(shù)血j一排產(chǎn)順序序號匸朋產(chǎn)品種類序號，所有產(chǎn)品種類數(shù)量;其中:若排字中鞘亍位置的產(chǎn)品品種是悔若柞序小勦個位垃的產(chǎn)卅隔種非岡$二卩若作業(yè)兀素被分配到丄作站

2、宙|W若柞業(yè)兀索床熨分配到工作站M5T加工時Uh其中匕叫表示排序位凰均/第*卩丄位上的加工吋間:ST(k)k個工位上的加匸時間:F總加工時間：第1個作業(yè)尤索加工品種和產(chǎn)品的時間;D.一產(chǎn)品需求總數(shù)星；一品種為河的嚴(yán)品需求數(shù)屋:d握小生產(chǎn)穂壞的產(chǎn)品馬求總數(shù)量,d岡“兀上)%瑞阿,Jd+k-1謂Sjg423巖小生產(chǎn)循環(huán)計算原理由于A公司C-Rffl接貨雖巨大，種類繁多為便于研究，木文選取一個較小的生產(chǎn)循環(huán)，即為最小生產(chǎn)循環(huán)(MinimalProductionSc(,MPS).即將研究對象轉(zhuǎn)化為盡可能小的數(shù)目進(jìn)行投產(chǎn)排序優(yōu)化。具體操作步驟如下： 確定所有種類產(chǎn)品的最大公約數(shù)，用g表示： 對于一個MP

3、S,確定其中毎個品種皿產(chǎn)品的最小循環(huán)投產(chǎn)數(shù)辰.計算式為：c/w(th=1,2,.M):g確定嚴(yán)小循環(huán)集合，即為所有晶種產(chǎn)需最小投產(chǎn)數(shù)量加和，計算式為：V43模型建立模型假設(shè)對混合流水線平衡和排序問題做出如下假設(shè)： 各作業(yè)元素時間確定不變； 作業(yè)元素不叮分，即為最小白然作業(yè)單位。一個作業(yè)元素只能被分配到一個工作站中。其中，將貨筐傳送、移動及中轉(zhuǎn)時間計算在相應(yīng)的作業(yè)兀索時間中: 作業(yè)元素時間只和產(chǎn)品種類有關(guān)，不隨工作站改變而變化； 流水線I:的T作站可以進(jìn)行任意一種或幾種作業(yè)元素的操作；流水線員工技術(shù)水平不存在差異，均具冇全技能，可以完成任童一項作業(yè)； 流水線的節(jié)拍大于作業(yè)元索時間中的最大者。平衡

4、模型建立本文的半衡模型是基于第III類混合流水線平衡原理建立起來的。由于本文的解決重點(diǎn)是流水線的平卅化生產(chǎn)即流水純均衡生產(chǎn)。故本文假設(shè)工作站數(shù)目固定，通過將各作業(yè)元素分配到不同工作站.以咒現(xiàn)最小化節(jié)拍時間，即垠大化流水線平衡的冃標(biāo)。實(shí)現(xiàn)平準(zhǔn)化生產(chǎn)有利于避免個時間段過忙，另一時間段閑置的狀態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)在于符合梢益理論中避免等待及過度生產(chǎn)、管理浪費(fèi)等理念。當(dāng)流水線上各工位時間不均衡時，會造成員T過早疲勞,且對下游會造成產(chǎn)量波動,長久將影響簽條流水線的工作效率及節(jié)拍時間采取平準(zhǔn)化生產(chǎn)方式將便于管理并利于流水線效率提升。所構(gòu)造的模型為：Objective/:maxE其中E即為流水線平衡率，滿足式C4.1

5、).由式(4.1)可知，通過實(shí)現(xiàn)最大化的整條流水線平衡，同時也保證了該混合流水線的實(shí)際生產(chǎn)節(jié)拍最小化.顯然.越大表示流水線的平衡程度越高。疋黑需詢xioo%(4.1)只考慮整體混合流水線的生產(chǎn)平衡不足以保證每個工位上的均衡生產(chǎn)，即某一特定工位加工不同品種商品時，可能造成切換或加工時間的差異，導(dǎo)致不均衡現(xiàn)彖的存在故本文在平衡目標(biāo)I的棊礎(chǔ)上，還考慮了最大化每個匸位的平衡率,用S表示.由于該冃標(biāo)是在投產(chǎn)順序確定后方可進(jìn)行優(yōu)化的。故本文梅直設(shè)定為忖標(biāo)3。內(nèi)為不同種類產(chǎn)品的加工丄序不伺故CJ能為0.為防止分母為0的不合理計弊，在分母后加0.01,得到式(4.2)omax5max5Objective3:其

6、屮.工位平衡率計算公式如下:土1As篤吊評0。%(4.2)投產(chǎn)排序模型建立混合流水線K序問題(MixedModelSequencingProblem，簡稱MMSP)就是確定-條流水線不同品種的產(chǎn)品之何的投放順序，便所建立的H標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)值：本文的投產(chǎn)援序日標(biāo)函數(shù)為總生產(chǎn)時間最?。簃inTOhjective2:其中，總加工時間的計算公式如卜:mIT遼5pl總加工時間受兩個因素影響：第一個因素為作業(yè)元素被分配后，工作站加工特定種類產(chǎn)品的作業(yè)時間.第二個因素為蝕小循環(huán)下的產(chǎn)品投產(chǎn)排序。如農(nóng)4.1所示，C滿足:Cp=max57冷（43）満足：j+k=p（4.4）且p=l,2，,&+d-l；八12.d

7、：卑“產(chǎn)，k=l,2,.K；m=1,2,.M（4.5式4.3表示如圖4.2和表4.1所示C；選取每個階段對應(yīng)的第J位排序上在工位點(diǎn)上加工的時間最大值，Jt中I*序位置丿和工位加工時間&滿足式（4.4）：式（4.5）表示加工產(chǎn)品加的工位作業(yè)時間為相應(yīng)的被分配作業(yè)兀索之和。以上三個忖標(biāo)的約朿條件如式(4.6)(4.12)所示KSubjectto:工久”)w了(4.6)-i)kikI;(4.7)Uy(m)=j(Af)(4.8):K%冬戈嚇V/AVAprc(i)朮二!2K(4.9)*-i汰丨，八l,2,.d(4.10)I1嚴(yán)阿加4.12)式（4.6）表示每個作業(yè)元素被分配到相應(yīng)工位為冃僅為1次：式（4.7）褻示作業(yè)元素集合被完全分配；式（4.8）表示最小循環(huán)所有產(chǎn)品種類破完全排序:式（4.9）