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1、汽車混流總裝配線系統(tǒng)TCPN建模與平衡仿真優(yōu)化黃銀娣卞榮花張駿1南京林業(yè)大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院南京2100372德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)機(jī)械院物流與工作系統(tǒng)研究所德累斯頓01187德國(guó)摘要：運(yùn)用建模仿真方法研究了實(shí)際中小型客車廠混流裝配線系統(tǒng)平衡問題。在對(duì)混流裝配線物流系統(tǒng)建立時(shí)間著色Petri網(wǎng)(TCPN)模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用物流軟件AutoMod，重點(diǎn)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行仿真優(yōu)化。對(duì)原實(shí)際客車混流總裝配線進(jìn)行仿真分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)各工位的資源利用率很不平衡，并且存在瓶頸。通過資源調(diào)整，從整體上改進(jìn)優(yōu)化了總裝配線系統(tǒng)，使工位資源利用率更平衡，客車在總裝配線上
2、的等待數(shù)量減少約47％，下線產(chǎn)量提高了8％，明顯提高了系統(tǒng)的效率。關(guān)鍵詞：汽車；混流總裝配線；系統(tǒng)平衡；建模；仿真優(yōu)化中圖分類號(hào)：TB491文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—0785(2011)10—0016—05Abstract：ThepaperstudiesactualbalanceissueofinterflOWassemblylineofmediumandsmallscMepassengerearman~actoryusingmodelingandsimulation．BasedonthecoloredPetrinet(TCPN)mo
3、delingofinterflowassemblyline，thepaperappliessimulationandoptimizationtothesystemusinglogisticssoftwareAutoMod．Itfoundfromthesimulationa—nalysisappliedtotheactualinterflowassemblylinethattheresourceutilizationateachstationofthesystemisveryuneven，andthesystemisconfrontedwith
4、bottlenecks．Byresourceadjustments，thepaperimprovesandoptimizestotalassemblylinesystemonanoverallbasis，allowingmorebalancedstationresourceutilization，about47％reductionintotalnumberofbuseswaitingonthetotalassemblyline，and8％increaseinoutput，whichsignificantlyimprovestheefficie
5、ncyofthesystem．Keywords：automobile；interflowassemblyline；systembalance；modeling；simulationoptimization站的情況，提出了數(shù)學(xué)模型和遺傳算法求解過程，0引言文獻(xiàn)[7]提出用并行設(shè)計(jì)方法解決混合裝配流水隨著用戶對(duì)客車個(gè)性化需求的提高，客車企線的平衡。業(yè)采用混流裝配模式進(jìn)行生產(chǎn)，要求數(shù)量均衡、但是，在研究混流生產(chǎn)線平衡的文獻(xiàn)中，對(duì)品種均衡、混合裝配J?；炝餮b配線的平衡體現(xiàn)負(fù)荷平衡的目標(biāo)研究得較少。實(shí)際上，生產(chǎn)線的在流水線的節(jié)拍、工作站的數(shù)目、各作業(yè)元
6、素分配負(fù)荷平衡有著重要的意義：負(fù)荷平衡的生產(chǎn)線可到相應(yīng)的工作站。生產(chǎn)線平衡問題的目標(biāo)主要以給予工作人員一種公平感，減少在制品庫(kù)存，是提高生產(chǎn)線的效率，減少生產(chǎn)線的總空閑時(shí)間。增加產(chǎn)品的產(chǎn)出。生產(chǎn)線的不平衡程度不僅直接關(guān)于混流裝配線平衡問題的研究，文獻(xiàn)[2]反映了生產(chǎn)線的效率，而且影響產(chǎn)品的質(zhì)量。研究了基于訂單生產(chǎn)條件下的混流線平衡問題，生產(chǎn)物流系統(tǒng)屬于離散事件系統(tǒng)，生產(chǎn)物流文獻(xiàn)[3]通過組合優(yōu)先圖的方法解決了混流線的流程的復(fù)雜性主要表現(xiàn)在不確定性、并發(fā)性和資平衡問題，文獻(xiàn)[4]建立了求解混流線平衡的整源共享問題上，采用Petri網(wǎng)建模較有效。
7、文獻(xiàn)數(shù)規(guī)劃模型，文獻(xiàn)[5]論述了混流線的分類及主[8]對(duì)基于Petri網(wǎng)建模與仿真的制造企業(yè)生產(chǎn)系要特征：工作站的類型、輸送系統(tǒng)、產(chǎn)品的投放統(tǒng)流程再造方法進(jìn)行了研究。規(guī)律等，文獻(xiàn)[6]考慮了混流線上存在并行工作以上研究都存在一定的局限性：1)僅考慮單基金項(xiàng)目：江蘇省高等教育自然科學(xué)基金(09KJD580005)，江蘇省公派留學(xué)基金(德國(guó))一l6一《起重運(yùn)輸機(jī)械》2011(10)一流水線的平衡，沒有考慮混流；2)采用基本的樣的，僅在各工作站的裝配時(shí)間不同，因而，只PN建模，不能控制隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)特性；需要建立1種車型的時(shí)間Petri網(wǎng)模型，以
8、A類客3)隨著客戶個(gè)性化需求的增加和混流程度的增車為例，建立其時(shí)間Petri網(wǎng)模型，如圖l所示。加，基本PN模型的狀態(tài)空間的狀態(tài)數(shù)呈指數(shù)變化，系統(tǒng)分析計(jì)算復(fù)雜，需考
