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D公司A产品生产线平衡优化研究

D公司A产品生产线平衡优化研究

作者：张文宇北京交通大学

学位级别：硕士

随着社会和经济的快速发展,世界经济一体化的逐渐形成,在带来更多机遇的同时也带来了更激烈的竞争,企业如何在日渐激烈的市场竞争中建立自己的竞争优势就成为了当前需要考虑的重要问题。运行流畅的生产线,可以有效的减少现场浪费,提高... 详细信息

随着社会和经济的快速发展,世界经济一体化的逐渐形成,在带来更多机遇的同时也带来了更激烈的竞争,企业如何在日渐激烈的市场竞争中建立自己的竞争优势就成为了当前需要考虑的重要问题。运行流畅的生产线,可以有效的减少现场浪费,提高设备和人员利用率,保证产品质量,合理配置生产资源,降低生产成本,提升生产效率。论文以D公司A产品装配生产线为研究对象,生产线在生产过程中存在很多问题,生比如生产线规划设计不合理,现场物料堆积混乱,设备和人员利用率低,设备综合效率低于75%,产品质量不稳定,质量合格率不到80%等,急需对生产线进行整改。本文首先通过对A产品生产线的现场了解,对生产工序及生产流程进行梳理,运用作业测定的方法测出生产线各工序的作业时间,并制定了标准时间,计算生产线相关指标反映生产线的平衡性,总结当前A产品生产线车间存在的问题,对影响生产线平衡率差的因素进行了分析。然后使用Flexsim仿真软件建立了仿真模型,根据仿真模型计算出的数据找出瓶颈工序,接着使用工业工程的相关理论和方法来对瓶颈工序进行局部的优化,然后建立了0-1整数规划模型,针对传统考虑单一元素的以最小工作站数为目标的第Ⅰ类模型和以最小工作节拍为目标的第Ⅱ类模型,建立了综合考虑生产节拍和工作站两个元素的第Ⅲ类整数规划模型,并用Lingo软件建立模型求解,求得生产线全局作业均衡编排的最优解,并使用双种群遗传算法进行最优解的验证,然后对生产线改善前后进行对比和评价,生产线平衡率由原来的74.53%提高至为85.64%,起到了一定的优化作用,提高了生产线的效率,提高了企业的产能,证明对于生产线的优化方案是可行的,然后针对现场环境混乱和机器综合效率低的问题,提出了6S和TPM的现场改善方案,对现场环境和机器运行情况进行改善。本文运用基础IE和数学模型,测定标准作业时间以及对瓶颈工序进行局部优化,最后通过建立0-1整数规划模型进行全局优化,结合企业具备一定的现实应用价值,丰富了此类研究,同时也可以为D公司其他型号产品相似的生产线的平衡优化研究提供借鉴价值。

关键词：生产线平衡优化 0-1整数规划瓶颈工序

基于精益生产的Y公司冷凝器生产线平衡优化研究

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基于精益生产的Y公司冷凝器生产线平衡优化研究

作者：王玺尧北京交通大学

学位级别：硕士

中国制造2025强调,我国需要从从制造业大国向制造业强国转变,因为目前我国的制造业仍存在“大而不精”的现象。我国经济发展进入新时期后,国家推出了一系列环境保护政策,石油化工、煤化工等三高(高污染、高耗能、高排放)行业红利减少,... 详细信息

中国制造2025强调,我国需要从从制造业大国向制造业强国转变,因为目前我国的制造业仍存在“大而不精”的现象。我国经济发展进入新时期后,国家推出了一系列环境保护政策,石油化工、煤化工等三高(高污染、高耗能、高排放)行业红利减少,化石燃料限制增多,促使了汽车制造业中的新能源汽车崛起。2020年新冠疫情后,全球制造业萎靡,从疫情阴影中快速复苏的我国汽车零部件制造业出口额增长迅猛,俨然成为了全球新能源汽车生产大的“大心脏”。但随着其他国家制造业相继复苏,想要稳住市场份额,企业需要提高生产效率与产品质量,以提高自身竞争力。在国外疫情与新能源汽车热潮的双重影响下,Y公司作为一家汽车零部件制造企业,订单数量不断增加,原有的产能已经难以应对订单要求,而贸然扩产又会面临热度衰退的风险,因此通过推行精益生产提升产能是更为经济可行的方案。本文以Y公司冷凝器生产线为研究对象,以精益生产理念为指导,采用多种优化方法,对生产线平衡进行优化。首先对流程程序进行分析,并进行工序工时测定,找出需要着重优化的工序,而后通过现场访谈与考察获悉当前的现场管理制度。其次,针对找出的问题工序进行优化,纯手工工序芯体装配采用mod法重新编制作业标准,使得操作时长大幅降低;半手工工序氦检通过绘制人机作业分析探讨引进新设备的必要性;近乎全机械加工的钎焊工序通过物流优化手段避免频繁的停机重启;而处于理想生产节拍之下过多的几个工序则进行基于ECRS原则的调整,节省人工。再次,因工序与人员调整较多,对生产工位布局进行了再布置。最后,制定了改革期间的项目推进小组及其责任分配,并制定了6S现场管理的实施方法,确保改革过程有条不紊。研究结果表明,本文的优化方案能够帮助Y公司以较为经济的方式提高产能与产品质量,经过优化后的冷凝器生产线平衡率达到了良好水平,因管理混乱造成的质量问题也明显减少,单件人工成本下降,企业竞争力上升。本文的研究思路能够为公司其他生产线的改善提供参考,也为精益生产在汽车零部件制造业的推行起到了积极作用。

关键词：冷凝器精益生产生产线平衡优化 6S管理

X公司后装压缩车生产线平衡与优化研究及实现

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X公司后装压缩车生产线平衡与优化研究及实现

作者：张凯华中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)

学位级别：硕士

随着我国对环境的重视不断提高,环卫事业的发展有了很大的发展,与之配套的环卫产品后装压缩车在中国的应用和发展已进入一个新的阶段,后装压缩车的科技含量已达到一个新的水平。而后装压缩车的生产线平衡优化问题是影响后装压缩车生产... 详细信息

随着我国对环境的重视不断提高,环卫事业的发展有了很大的发展,与之配套的环卫产品后装压缩车在中国的应用和发展已进入一个新的阶段,后装压缩车的科技含量已达到一个新的水平。而后装压缩车的生产线平衡优化问题是影响后装压缩车生产效率的重要因素,因此,开展后装压缩车的生产线平衡优化研究具有必要性和紧迫性。文中首先阐述了我国X公司后装压缩车生产线的现状,指出X公司生产线平衡问题及生产效率低下,同时对X公司生产线平衡问题的主要影响因素进行了详细的阐述。然后提出了生产线平衡问题的概念,进而对国内外生产线平衡问题经常使用的算法和求解思路进行归纳。由于X公司后装压缩车生产线工序高达107处,采用传统工业方法很难有效的优化后装压缩车生产线。针对这一问题,提出了使用双种群遗传算法解决生产线平衡问题。主要借助遗传算法,有效解决生产线面临无法进一步优化的问题,最终实现优化目标。文中有效借助matlab编程工具,借助于程序编程实现双种群遗传算法模拟,进而借助于经典生产平衡问题验证算法,通过利用算法模拟完成对X公司生产线的优化模拟工作。运用统计分析法对X公司优化生产线前后数据进行图表分析对比,对文中的成果进行实践验证。结果表明,使用这种方法能够较好地完成对X公司生产线进行优化模拟的工作,能够有效解决生产线的平衡力以及负荷不平衡的各种问题。最后根据模拟优化的结果,完成对X公司生产线平衡问题的优化,并对优化结果前后进行对比分析评价。本研究对后装压缩车生产线的设计及研究提供了具体的方法,能够有效地提高后装压缩车生产率,增强了X公司环卫产品在全国的市场竞争;本文主要深入分析第二类生产平衡问题,借助于编程使用遗传算法对生产线平衡问题进行模拟,并根据模拟结果,提出对生产线平衡问题的优化措施,从而使得企业能够不断优化配置,提高生产力,最终实现企业具有较高的市场竞争力。

关键词：生产线平衡优化生产效率 matlab软件双种群遗传算法

基于Witness的电力设备生产线平衡优化研究

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基于Witness的电力设备生产线平衡优化研究

作者：孙洋华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

第四次工业革命的核心是智能制造,带来了智能生产的大局面,在“工业4.0”的快速推动下,全球制造业面临着巨大挑战。竞争日益激烈的局势下,如何摆脱老式生产模式,焕发新的活力:如何利用技术发展,扩宽不同的产品路线;如何借着智能化生产... 详细信息

第四次工业革命的核心是智能制造,带来了智能生产的大局面,在“工业4.0”的快速推动下,全球制造业面临着巨大挑战。竞争日益激烈的局势下,如何摆脱老式生产模式,焕发新的活力:如何利用技术发展,扩宽不同的产品路线;如何借着智能化生产的东风,形成新的核心竞争力,这些难题摆在了中国制造业面前。为了应对这些变革,许多公司正在审时度势,寻找自身弊端,力求从企业内部发现问题,从根本上解决困境,A公司是其中的典型代表。该公司在制造业中颇有盛名,发展势头良好,但在智能制造的冲击下,业绩持续下滑,经营状况一落千丈。为了扭转这一局面,决定先对该公司主打产品B型断路器生产现场进行调研,结果发现车间生产一线存在着严重的生产线不平衡现象,这在很大程度上制约了其生产效率,会导致人员分配不合理、物料浪费严重、等待作业时间过长等一系列问题,使产量下降、员工积极性不高、经济效益减少。根据这些情况,可以运用生产制造中常用的IE方法,比如程序分析、秒表测时法等对此进行优化,在一定范围内最大程度地解决生产线不平衡问题。因为生产一线包含着许多基本作业元素,他们之间存在着一定的逻辑关系,而且在一个生产流程屮,会有紧前紧后工序,因此可以按照彼此间的约束关系建立相关的线性规划模型来描述B型断路器的基本生产情况。在建立的线性规划模型中,用来描述约束关系的方程式有很多,单纯地运用一般方法求解,工作量会很大,此时可以借助Lingo软件来模拟解决,而且能对工作站数目进行不同赋值,进而求出不同的优化方案。通过IE法和线性规划模型对B型断路器进行的生产线平衡改善,得出了一些理论理上的优化方案,具体的实际操作效果可以通过Witness仿真系统来模拟体现。通过对B型断路器的现有生产方案、IE优化方案、不同工作站下的线性规划方案仿真模拟,可以从Witness界面中清楚地看到各工作站的运转情况,从提取的数据报表中可以得到各种仿真元素的工作概况,最后得出Witness能很好地模拟B型断路器的生产情况,为企业决策者提供参考意见。将不同的研究方法结合到一起对同一个研究对象进行比较分析,可以避免单一方法运用时造成的片面性,可以将传统方法与现代知识结合起来探究新的适用区域,可以给制造业带来新的发展生机,中国制造业应该抓住这个机会,在全球制造业大改变的环境下,破除陈旧,革新技术,把“中国制造”变成“中国智造”。

关键词：生产线平衡优化 IE方法线性规划模型 Lingo模拟 Witness仿真

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L公司连接器线圈生产线平衡优化研究

L公司连接器线圈生产线平衡优化研究

作者：李杨帆河北工业大学

学位级别：硕士

本文归纳总结了国内外生产线平衡研究领域的学术成果,对于L公司无线连接器线圈生产线平衡问题,先后运用工业工程和遗传算法进行优化改善,最终达到较为理想的生产状态。首先本文在总结国内外研究成果的基础上,对生产线平衡问题,工业工程... 详细信息

本文归纳总结了国内外生产线平衡研究领域的学术成果,对于L公司无线连接器线圈生产线平衡问题,先后运用工业工程和遗传算法进行优化改善,最终达到较为理想的生产状态。首先本文在总结国内外研究成果的基础上,对生产线平衡问题,工业工程方法以及遗传算法进行了理论概述,为全文奠定了理论基础。其次对L公司无线连接器线圈生产线的现状进行描述分析,并运用工业工程的方法改善优化,降低了各工位的标准时间,减小作业周期,提高了生产平衡率。然后本文根据生产线平衡问题建立了负荷平衡模型,并进行了遗传算法设计,在Matlab的环境下编写单双种群遗传算法代码,通过算例验证,采用双种群遗传算法对作业元素组合问题进行模拟仿真优化,得到六项改善方案。之后通过对生产线各种指标对比分析,得出最优方案,并在此方案的基础上根据实际生产情况,进行人工微调。最后对IE改善前后,遗传算法改善后以及人工微调后的结果进行全面分析评价,证明本文研究的有效性。本文的研究成果,对于解决L公司无线连接器线圈生产线平衡问题具有一定的指导价值,并在提高生产线效率和企业竞争力方面取得了良好的效果。

关键词：生产线平衡优化工业工程方法双种群遗传算法负荷平衡模型

基于Flexsim的A公司生产线平衡优化与仿真研究

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基于Flexsim的A公司生产线平衡优化与仿真研究

作者：侯冠彦中北大学

学位级别：硕士

全球化的进程使得制造业企业之间的竞争日益剧烈,加之科学技术的快速迭代,传统制造业企业面临的挑战尤为严峻。为了保证高效的生产力,绝大多数制造业企业采用流水化生产线进行生产,但生产线中不同工位作业负荷的失衡会造成严重的浪费,... 详细信息

全球化的进程使得制造业企业之间的竞争日益剧烈,加之科学技术的快速迭代,传统制造业企业面临的挑战尤为严峻。为了保证高效的生产力,绝大多数制造业企业采用流水化生产线进行生产,但生产线中不同工位作业负荷的失衡会造成严重的浪费,甚至使生产线发生停产。因此,生产线平衡优化研究对于制造业企业而言至关重要。本文以A公司1寸管碳带生产线作为研究对象,结合工业工程方法与建模仿真技术对生产线进行平衡优化研究。首先,本文简述了国内外生产线平衡优化的研究现状,并对生产线平衡优化的相关研究方法和Flexsim仿真软件进行了介绍。其次,本文概述了A公司1寸管碳带生产线的现状,结合现场调研收集的数据与Flexsim仿真模型对生产线的平衡情况进行评价;从工艺、工序、现场、设备、员工五个方面对不平衡原因进行分析,并找到了瓶颈工位。然后,利用布局优化、流程优化以及瓶颈工序的改善对存在的问题进行优化;先运用SLP方法对车间的设施布置进行优化;在使用程序分析的基础上,结合5W1H提问技术与ECRS原则改善生产流程;应用人机操作分析调整瓶颈工序上不合理的作业安排。最后,对优化后的1寸管碳带生产线建立仿真模型以分析优化效果,并从各工位作业时间、生产线的平衡情况等方面进行生产线的效果评价。本文通过对1寸管碳带生产线的优化,改善了生产线的平衡状况,均衡了各个工位的作业负荷。优化后,生产线平衡率从67.52%提高到78.9%,达到较好的生产线水平;生产线平滑指数从198.84降低到125.94,不同工位间的作业负荷更加平衡;生产线的作业周期缩短了164.5s,单日订单完成量增加了5个,整条生产线的效率得到进一步的提高,为A公司带来了显著的经济效益。

关键词：工业工程车间设施布置优化生产线平衡优化 Flexsim仿真

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座椅装配生产线平衡优化及排产仿真研究

座椅装配生产线平衡优化及排产仿真研究

作者：王哲武汉理工大学

学位级别：硕士

在市场竞争日趋激烈和先进的制造、管理技术不断应用的经济背景下,如何降低企业的运营成本和风险,提高生产效率和经济效益,是企业最关注的问题。随着订单式生产模式和客户多样性需求的不断增多,企业应对多变的市场能力就显得更加重要。... 详细信息

在市场竞争日趋激烈和先进的制造、管理技术不断应用的经济背景下,如何降低企业的运营成本和风险,提高生产效率和经济效益,是企业最关注的问题。随着订单式生产模式和客户多样性需求的不断增多,企业应对多变的市场能力就显得更加重要。当一个企业生产的产品品种增多,而它的生产能力却跟不上这种发展时,是引进新设备,增加生产能力,还是优化现有的生产资源,提高资源利用率,或是将一部分生产外包出去,降低企业的生产压力。这需要企业对时间、成本、风险、效益等因素权衡并综合考虑做出决策。文中就A公司两个新项目的增加,对当前生产能力不足的情况进行深入了解,提出了将两个新项目Z5和Z6的生产任务,按照产品的需求量和装配流程相似性分别分配到现有的5条座椅装配线中,这样既可以减少建立新座椅装配线的成本,降低企业风险,又可以重新设计和优化现有的座椅装配线。对于新项目加入后新的座椅装配线的设计,首先通过画出各个项目产品的作业先序图,然后运用工业工程的方法,确定每个作业要素的标准作业时间,并得出装配线所有产品的混合作业先序图。采用启发式方法中的Hoffmann法,通过列出混合装配线所有作业的优先矩阵,根据计算出的座椅装配线节拍和最少工作地数,对三种座椅产品优化后的所有作业单元进行作业分配。在座椅装配线平衡优化后,将混流线座椅的排产和仿真结合。通过采用最小生产单元循环排序法和Flexsim软件仿真,并运用了Excel向Flexsim中导入数据的方法,得出了混流座椅装配线的最优排产序列。本文的研究重点是混流装配线的平衡优化和排产问题。尤其是采用了仿真软件和MPS循环排序相结合的方法解决了混流线的排产问题。实际生产中的平衡及排产问题通常要经过生产线的反复试制才能决策。Flexsim仿真既避免了实际的资源和时间浪费,又为企业的混流排产提供了一种易于掌握而且有效的方法,也对今后的研究提供了一定的参考。

关键词：座椅装配线生产线平衡优化投产排序 Flexsim仿真

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基于生产线平衡优化的价值流图析应用研究

基于生产线平衡优化的价值流图析应用研究

作者：凌永昶西华大学

学位级别：硕士

产品的生产过程由若干生产活动组成,生产活动又分为增值活动,不增值活动和浪费三种,消除浪费、尽量减少非增值活动、提高增值活动的效率,这是企业缩短产品生产周期,占领市场先机,降低库存成本,增加利润的关键,而价值流图析技术则是实现... 详细信息

产品的生产过程由若干生产活动组成,生产活动又分为增值活动,不增值活动和浪费三种,消除浪费、尽量减少非增值活动、提高增值活动的效率,这是企业缩短产品生产周期,占领市场先机,降低库存成本,增加利润的关键,而价值流图析技术则是实现这一目标的有效方法。本课题以某电视机生产企业的PT5生产装配线为研究对象,通过对电视机生产线的现场调查、收集整理了相关数据;绘制了生产线的工艺程序图;分析了现行生产线存在的问题;在此基础上对生产线进行了工位合并与简化,运用Proplanner软件建立了山积表,实现生产线初次平衡;建立了生产线的优化模型,借助于Xpess-mosel运筹学软件运行了优化模型,得到了优化结果,即优化后的生产节拍时间46秒,优化后生产线的平衡率由76.55%提高到84.16%;据此进行了产品的价值流分析,绘出了产品的价值流现状图与未来图,通过比较与分析,产品的订货提前期由原来的21.57天缩短为7.46天,其中生产装配线上的生产周期时间由原来的9.56天缩短为1.72天;生产装配线上的在制品数量由原来的4846件减少到860件;生产装配线上的增值率由原来的0.42%提高到2.33%。由此看出,将山积表的平衡方法与生产线优化模型的结合,为产品的价值流分析提供了科学依据。

关键词：精益生产山积表价值流图析生产线平衡优化增值率

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DA公司汽车零部件生产线平衡优化研究

DA公司汽车零部件生产线平衡优化研究

作者：王彦军吉林大学

学位级别：硕士

当前，受全球性金融危机、原材料价格波动、新《劳动法》实施、出口退税调整等因素的影响，中国制造业正面临前所未有的挑战。对于如何应对这些挑战，各界观点不一。不过有两点是比较一致的：一是通过技术创新，在创新中发展;二是通过... 详细信息

当前，受全球性金融危机、原材料价格波动、新《劳动法》实施、出口退税调整等因素的影响，中国制造业正面临前所未有的挑战。对于如何应对这些挑战，各界观点不一。不过有两点是比较一致的：一是通过技术创新，在创新中发展;二是通过管理创新，变粗放管理模式为精益生产模式。技术创新无疑是企业摆脱目前困境的最有效方法之一，但是对于中国绝大多数中小企业来说，通过建立自己的研发中心，开发具有独立知识产权的产品，既缺乏雄厚资金的支持，又无必要的人才资源依托，心有余而力不足。而通过管理创新，充分利用企业现有的资源，低成本、高质量地把产品交付到客户手中，是企业摆脱困境、在激烈的市场竞争中立于不败之地的一个行之有效的方法。 DA公司作为汽车及汽车发动机配套零部件企业主要为哈飞、东安动力、东安三菱、吉利、华泰、众泰、比亚迪、江淮等汽车企业提供相关产品的设计、制造及售后服务等。企业从80年代中期进入汽车行业以来，在生产经营组织和物流上由于受传统计划经济的影响，所以在原材料采购、产品加工、搬运、储存、包装、发货等活动中应存在停止、等待、工序间产品大量积压等各种浪费现象。目前，面对原材料涨价、主机厂降价的两难困境，给企业的生存和发展提出了严峻考验。不断提高生产效率、消除各种浪费、降低各项成本、充分挖掘人员和设备的潜能、提高企业的综合竞争力，是目前急需解决的问题。通过借鉴和学习优秀企业的成功经验，并不断探寻行之有效的持续改善工具、方法与精益管理思想，经公司研究决定选取汽车零部件生产现场为观察分析点，研究整个生产过程的运作，并重点从生产线平衡、生产线的瓶颈环节、设施设备布局、工具工装、人员及从原材料投入到产出整个流程进行分析。通过分析，提出存在的具体问题，利用ECRS（取消、合并、重排、简化）等工艺技术以及SMED和目视管理等方法，通过工艺流程优化、设备利用率提高、员工动作改善等，对生产线平衡和优化提出了改进方案。通过对新方案的实施，消除了生产线的瓶颈工序及各种浪费，生产线产能大幅提升，产品质量稳步提高，制造成本大幅降低，满足了客户需求。生产线优化后日班产由750台提高到1200台，并创造每年节约人工成本72万元，质量损失成本16.27万元的直接经济效益。同时，为公司开展生产线产能提升和生产线平衡优化积累了经验。

关键词：生产线平衡优化产能提升改善生产率