汽车喷漆序列重构与仿真优化

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1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringSequenceReconstructionandSimulationandOptimizationofaVehicle'sPaintingLineMasterCandidate：YuanLiMajor：MechanicalEngineeringSupervisor：Prof.QiuhuaTangWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuha

2、n,Hubei430081,P.R.ChinaMay,2015摘要随着全球汽车市场竞争愈演愈烈、消费者需求倾向于个性化，汽车企业的生产模式已由大批量生产向多品种、小批量生产发生转变。在企业变革中，改善生产线和优化资源配置起到越来越重要的作用。首先，根据湖北某汽车车身厂的实际生产状况，研究企业因油漆喷头更换频繁导致生产效率低、成本高和环境污染的问题，以车辆序列喷涂颜色变化次数最少为目标，以缓存区的分离和合并关键点为对象，采用混合整型线性规划方法分别建立分离关键点和合并关键点重构模型，实现生产过程中的喷漆序列重构，并使用GAMS/Cplex求解。使用车身厂实际生

3、产的车辆序列数据对模型进行测试，验证所提出模型的有效性。其次，根据喷漆车间的生产现状，建立基于实际生产的喷漆序列仿真模型和基于启发式规则的喷漆序列仿真模型。使用Flexsim软件多次运行仿真模型，进行仿真实验。最后，将所建立的重构模型的优化结果、启发式仿真优化结果和实际生产数据进行对比分析，验证喷漆序列重构模型的有效性和优越性。在该模型的指导下，探索宜于现场使用的、经济有效的喷漆序列重构方法。关键词：车辆序列；批次重构；喷漆作业；混合整型线性规划；仿真建模IAbstractWiththeincreasingcompetitionoccurredinthegl

4、obalautomotivemarket，thedemandsofautomotiveconsumerarepresentingindividualizedfeatures.Productionpatternofautomobileenterpriseischangingfromlarge-scaleproductiontosmallbatchesandmulti-speciesproduction.Intheprocessofenterprisetransformation,improvingtheproductionlineandoptimizingre

5、sourceassignmentareplayingmoreandmoreimportantroles.First，accordingtotheactualproductionconditionofacarbodyplantinHubeiprovince,wetrytofindthemainreasonsofpaintgunsreplacedandflushedsomanytimes,aimatreducingthenumberofpaintinggunreplaced,productioncostandburdenontheenvironment,andi

6、mprovingproductionefficiency.Basedonthesplittingcriticalpointsandmergingcriticalpointsinpaintinglinebufferregions,weestablishasplittingpointmathematicalmodelandamergingpointmathematicalmodelastoreducethetimesofpaintinggunreplacedandflushed.ThenwesolvetheoptimizationmodelsbyGAMS/Cpl

7、exsoftwareundertheactualproductionvehiclesequencedata,andtesttheoptimizationresultsofmathematicalmodels.Then,accordingtothestatusofpaintingshop,twokindsofvehiclesequencesimulationmodelsofpaintinglinebasedonactualproductionandheuristicrulesareestablishedrespectively.Afterrunningthes

8、imulationmodelsseveraltime