多品种小批量壳体生产单元布局仿真优化

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1、信息化技术航天制造技术多品种小批量壳体生产单元布局仿真优化叶启付1李国丛1单振刚1何伟1赵东方2(1．航天长征火箭技术有限公司，北京100076；2．北京科技大学东凌经济管理学院，北京100083)一▲▲摘要：分析了生产单元布局仿真优化过程，给出了生产单元布局评价指标。并构建了多品种小批量壳体生产单元的多个布局仿真模型，对仿真结果进行了对比分析和优化。仿真结果表明，生产单元布局仿真优化能够在缩短设计与制造周期、降低生产与物流成本、提高设备利用率等方面为生产决策起到重要作用。关键词：生产单元；单元布局；仿真建

2、模SimulationandOptimizationinAMulti·varietiesandSmall-batchShellManufacturingCellsLayoutYeQifulLiGuocon91ShanZhengan91HeWeilZhaoDongfan92(1．AerospaceLongMarchLaunchVehicleTechnologyCo．，Ltd，Beijing100076；2．DonglinksSchoolofEconomicsandManagement，Universityof

3、Science&Technology,Beijing100083)Abstract：111eperformanceinfluenceofshellmanufacturingcellslayoutwasanalyzedandtheanalysisresultsprovidedscientificdecisionofthemulti．varietiesandsmall-batchcell．ManufacturingcellslayoutoptimizationsimulationprocessWasalsoan

4、alyzedandmanufacturingcellslayoutevaluationindexeswereproposed．Threemulti．varietiesandsmall—batchmanufacturingcellslayoutsimulationmodelwasbuiltandthesimulationresultswereanalyzedandoptimizedthesimulationmodel．Simulationresultsshowtllatthemanufacturingcell

5、slayoutandoptimizationhadsignificanteffectonproductionefficiency,whichprovedthescientificdecisiononreduceproductiontimeandlogisticscosts．promotethefacilityutilization．Keywords：manufacturingcells；cellslayout；simulationmodel1引言某机加生产车间是以数控机械加工为主的航天产品结构件生产单位，主

6、要承担着多部门研制的各类电子单机结构件的试制与批产任务。由于产品应用范围广泛、客户需求多样化、工艺复杂多变等原因，导致产品种类繁多，成为典型的小批量、多品种加工车间。近年来随着客户需求的快速增长，产品生产压力逐年增加，车间需寻求新的单元布局方法提升生产效率。单元模式因兼顾单件生产的高柔性uJ及批量生产的高效率【2】，成为提升企业生产效率的有效途径，其基本原理为：在一定的生产区域内依据产品工艺布置生产设备与辅助设施，并由制造团队负责生产准备、产品加工、质检等生产与管理活动。其中，生产布局作为整个车间制造系统的

7、核心部分，对生产效率具有显著影响[3】。因此，近年来众多国内外学者对生产布局进行了研究，例如MataiR等人在考虑生产布局定性和定量因素的基础上，采用改进模拟退火算法解决多目标车间布局问题[4】；AmitN在考虑总运输距离、时间、成本以及产量的基础上，运用系统布置法(SLP)规划生产单元布局，并运用ARENA仿真软件仿真选择最优方案pJ：AlizonF采取约束规划建立某汽车制造企业布局，用三阶段作者简介：叶启付(1973一)，高级工程师，机械制造工艺及设备专业；研究方向：先进制造模式研究。收稿日期：2015

8、-ll一11信息化技术2015年12月第6期启发式算法求解该方案【6】；SadrzadehA提出了一种基于遗传算法的元启发式方法，以最小化物料搬运成本为目标构建不同产品多条生产线布局问题[_71。上述研究多采用数学计算方法构建生产布局，然而，由于壳体产品种类多、生产批量小、流程复杂等特点，其单元布局难以采用物流密度计算和数学规划等传统车间布局设计方法。生产建模与仿真技术因具有成本低[8】、效率高及支持复杂系统分析