H型生产线平衡研究.pdf

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1、务I訇化H型生产线平衡研究ResearchonthebalanceofH—line潘晓勇。，巫江。，石宇强，石小秋PANXiao-yong，WUJiang’，SHIYu．qiang，SHIXiao．qiu(1．四川长虹电器股份有限公司工程技术中心，绵阳621000；2．西南科技大学制造科学与工程学院，绵阳621010)摘要：针对某一类生产线，提出将两条平行的生产线改成H型生产线的优化方法并建立其线平衡模型。在算法设计中将先后关系矩阵引入Ts算法，利用禁忌频率自动调整算法的集中性和多样性搜索，求解之。以某家电制造企业的组装生产

2、线为例，进行实证研究。关键词：H型生产线；Ts算法；Flexsim仿真；生产线平衡中图分类号：TH166文献标识码：A文章编号：1009—0134(2014)04(上)一0078—04Ooi：10．3969／J．issn．1009-0134．2014．04(I-)．230引言工位间相隔较远，员工不易交流。Miltenburg和生产线平衡问题(LineBalancingProblem，简Wijngaard在文献[4】中提出的U型生产线很好的解称LBP)是一个组合优化问题，1954年由美国人决了上述缺点。U型生产线的工位之间相距

3、较近，BrytonB提出并开始着手解决。在此之后，许多学并且入口和出口在同一个位置，可以利用这个特者发表大量论文以解决这类组合优化问题，平衡点实现弹性作业人数(少人化技术)]。方法有：数学最优化方法、启发式算法以及工业但某些情况下，直线型和U型生产线并不适工程的工作研究方法；对生产线类型的研究包括合。例如某些组装生产线，由于上游产量大，组直线型和U型生产线。装车间为了达到产量的需要，通常设计为平行的文献[1】和[21提出了遗传算法和改进遗传算法两条直线型生产线(如图1所示)，但在线平衡率求解生产线平衡问题；文献[31提出了生

4、产线平衡和人员利用率的双重压力下，这种设计显然是不问题的多目标优化问题等。这些论文都是解决直合理的。直线型生产线有其固有的缺点，又由于线型生产线平衡的组合优化问题，但直线型生产有空间和产量的要求，U型生产线也不适合。针对线有明显的不足，文献[4】提出的U型生产线克服这类情况，本文提出将两条平行的生产线改成H型了直线型生产线的不足。但在某些情况下，直线生产线的优化方法。H型生产线即共用平行的两条型和u型生产线并不适合，本文提出将两条平行的生产线的某些工位(如图2所示)，共用工位处，生产线改成H型生产线的优化方法。许多文献提出我

5、们称之为结点。如在机器控制节拍，人员操作遗传算法求解线平衡组合优化问题¨卫]，但作业时间不足节拍的一半；某个工位随机性强，容易元素顺序之间存在先后关系，在遗传变异时，不造成瓶颈，则在这个工位的下一道工位空闲的概能保证变异后是可行解，这增加了算法实现的难率增大等这些情况可以成为结点。H型生产线的优度。在分析比较各种智能算法的基础上，鉴于TS点在于两条线之间的工位相距较近，便于交流互(禁忌搜索算法)算法的特点，在邻域解产生候助；共用了某些工位，节约了人员；由于共用工选解时，加入了先后关系矩阵，保证了候选解的位，可以更好的提高线平

6、衡率可行性。通过设定合理的禁忌频率来自动平衡集人员1人员2人员n—1人员n中性和多样性搜索。最后应用MATLAB编程实现／、／、／／—、流水线1[==位1)==位2．．．n-]}==位n)算法并利用Flexsim仿真验证。＼—一／＼—／：—＼—／舫T1H型生产线的提出流水线2⋯直线型生产线有分工细、员工熟练度高等优人员1人员2人员n一1人员n点，但过细的分工容易使工人产生心理疲劳并且图1直线型生产线收稿日期：2013-I1-13作者简介：潘晓勇(1975一)，男，高级工程师，博士后，研究方向为绿色设计及再资源化技术与装备。[

7、781第36卷第4期2014—04(上)务l匐业元素Ti后与作业元素Tj；aii=2是矩阵对角元素人员人员2俭的值，不参与判断先后关系。@H型流水线／(2)若∈，∈且Ti优先于Tj，则jV∈Sk优先于∈。(3)对于任何的Sk，∑ti≤C，且若图2H型生产线￡，∈，则∑，2H型生产线平衡的数学模型及算法r：sk丕，『+c。2．1模型假设(4)对于任何的St，∑t<_C／2，且若为了简化问题，做如下假设：1)把作业划分为不能再分的作业元素，并且，⋯∈，则∑tiC／2。TieSkTtESk考虑了拿工具和配件的时间，

8、用先后关系矩阵表示作业元素间的固有顺序。2．3模型的TS算法2)确一个作业元素顺序，在满足作业顺序的TS(禁忌搜索算法)算法是美国科罗拉多前提下，一个作业元素可以被分配到任何一个工大学(UniversityofColorado)的Glover教授提位。出的。禁忌搜索算法是对人的思维模式的一