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1、大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1课题研究背景随着全球经济的发展，科学技术的飞跃，市场需求的变化，国内国际企业的竞争日趋激烈，企业竞争优势体现在质量，成本，交期，服务，安全等各方面。在进行原料加工生产的制造业中,全员劳动生产率水平的高低可作为企业经营管理水平的重要经济指标之一。现在国内外正经历着新的产业革命—精益生产,重新定义企业价值,消除一切不必要的浪费。在实际加工生产中,浪费主要表现在：不必要的工序；原料或半成品或成品盲目地搬运；因上道工序的不及时,下一道工序只能等待等。这些会造成无谓的工时损失,生产线平衡
2、即是衡量产线工序水平的重要指标之一,也能反映出企业综合管理水平的高低。对于流水生产线而言，节拍时间是衡量生产线的生产能力，各个生产工位的作业时间不可能完全一样才造成各个工位的生产节拍不同,即产生作业负荷不均衡的结果。实现均衡生产,有利于保证设备,人力的负荷平衡,从而能提高设备和工时的利用率,同时还有利于建立正常的生产秩序和管理秩序,以保证产品质量和安全生产；均衡地进行生产还有利于节约物资消耗,减少在制品,加速流动资金的周转,从而降低生产成本；并通过运用各种科学的改善技术,提高了全员的综合素质。流水线生产是一种高效率的生产组织方式，为了让
3、流水线发挥出最大的效能，必须使流水线各工序的生产能力均衡一致，也就是使流水线达到平衡。车轮流水线均衡生产研究指的是装配加工各工序及装配线上装配任务的排列如何保证每个工序或每个工作站的总制作、处理和装配作业时间近似接近于不变。并有相同或近似相等的总作业时间。使生产线上每个组成单元的物件流动为同一生产率，而不会出现“等待”或传送零件过程中零件的“堆积”失衡。自实际生产中观察,目前生产中还存在生产效率低,设备利用率不高等问题点。改善其生产现状,可提高本厂竞争力,为后续争取更多的订单作好准备[1-3]。1.2国内外研究发展现状目前现代工业工程虽
4、然在许多行业得到广泛应用，特别是在国外企业及一些国防工业中已取得显著效益，但全球大部分企业仍以基础工业工程为应用的重点.在我国沿海，大部分在华的外资、合资企业对基础工业工程都十分重视。根据我国企业的技术条件、管理水平、信息化程度和所处的经济与市场环境，企业从基础工业工程(或叫经典工业工程)做起不仅容易，而且成效也快且显著，同时可为将来实行现代工业工程打下坚实的基础。因此，为达到产线平衡的目的可采用传统工业工程的方法研究和作业测定等方法。23大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）流水线生产一般可分为两种:加工生产线,装配线。加工生产
5、线是一系列机器上制造与加工零件,例如冰箱的部件。装配线则是在一系列工作台上将制造出的零件组合在一起,包括部件装配线与产品总装线[3]。装配线(包含自动化,半自动化和手工装配线)是制造行业中应用很广泛的生产方式。生产线平衡是这种生产方式评价的重要指标,因此研究人员对其进行了大量的研究工作。目前国内外对于流水线平衡的理论研究已达到相当高的水平,提出了各种算法：Jackson算法,分枝定界算法,遗传算法,随机算法,启发式算法等,用建立模型并求解的方式来解决一般装配线的平衡问题。1)Jackson算法:在满足优先约束的基础上,列举所有分配组合,
6、从而找出最优的那一个;2)分枝定界法:把所有可以分配到当前位置的所有可行的作业元素当作第一个分支,接着考虑所有可能分配的情况,就是下一层的分支;3)遗传算法:借鉴自然界自然选择和自然遗传学机理上的概率性搜索法;4)随机算法:即随机的排列算法,一次运行不一定能得到较好的结果,但通过多次运行,结果会比较好。以上皆是从数学算法上来进行求出最优解,在第一生产线的IE工程师很难理解现有的理论和方法,且这些方法往往带有复杂的计算,给实际应用带来困难。还可以通过仿真技术来模拟生产中可能出现的状况,该方法侧重于对系统中运行的逻辑关系的描述,能够对生产调
7、度方案进行评估,分析系统的动态性能,并选择系统的动态结构参数,其中数学模型是仿真的基础,只有建立起正确的数学模型和数据,才能得到正确的仿真结果。这同样给现场管理人员带来一定专业技术上的难度。西方的工业化已经经历了将近一个世纪的发展,从20世纪初泰勒等人的工作研究与时间研究,到80年代左右计算机技术在工业领域的应用及至90年代通讯与网络技术的发展,工业化的内涵和外延都发生了很大变化。应用工业工程(IndustrialEngineering,IE)理论和方法的企业在发展取得了很大进步,同时也获得了可观的效益。对于我国企业,因经历了计划经济到
8、市场经济的转变,大部分企业仍处于研发投入不足,工业基础薄弱及管理水平不高的状态,且主要从事设备及人员密集型的产业,急需要提升整体水平。传统的装配线理论主要把注意力放在劳动力的有效利用上,对设备及设施的利用不
