生产线平衡优化毕业论文【flexsim仿真】
一、论文核心内容
流水线生产仍然是当前大部分企业的生产方式，而单件大批量生产作为流水线生产中最重要的一种生产方式支持着大部分制造业的发展，大批量生产可以分为以市场为导向和以客户为导向，其中以市场为导向的大批量生产表示企业大量生产，备有充足库存，以等待市场需求；以客户为导向的大批量生产表示的是企业根据客户需求进行生产，这种大批量已经是多品种的大批量，生产的过程偏向于柔性化生产，对产品生产的计划安排要求更加严格，生产更加灵活、成本相对较低。作为当前制造业主流的生产方式，流水线生产的优化就显得尤为重要。
生产线平衡一直以来都是流水线优化研究的重点，受到各个企业的关注，多数企业会成立专门的 IE 部门去进行现场管理。流水线上各个工位分配的任务不同，完成各项工作的时间也不尽相同，因而平衡各个工位之间的资源，对提高企业产能和效率尤为重要。据统计，发达国家的生产线平衡损失率一般在 5%-10%左右，与发达国家相比，我国生产线的平衡损失率超过了 20%甚至达到了 30%-40%，时间浪费严重。曾经我们引以为傲的人口红利正在消失，带来的是用工成本的增加，我国正在渐渐失去廉价劳动力的优势。因此，生产线平衡是当前制造业公司提升的重点方向。
本文首先介绍了国内外对于生产线平衡优化的研究现状，对有关生产线平衡的概念进行了阐述。其次，以该公司高压清洗机生产线为实例，对生产线进行实际的调研，分析当前高压清洗机生产线的现状，划定作业单元，计算当前高压清洗机生产线的产线平衡率为 72.26%，产能 677 台/日。运用 Flexsim 仿真软件进行建模分析，找出当前生产线不平衡原因和瓶颈工位，并得出当前工位的生产加工效率。然后，运用工业工程方法中的 5W1H 提问技术、工艺程序分析、流程程序分析、双手作业分析，对该生产线整体进行优化改进。接着，建立基于 IE 改进后的 0-1 整数规划模型，借助 Lingo 软件编程求出最优解。最后，将二次改进后的生产线再次运用 Flexsim 进行建模仿真，验证改进后的效果。
二、代码与仿真
求解程序
%%代码出自公众号：克拉博士
MODEL:
!高压清洗机装配线平衡模型;
SETS:
!工序集合，有一个完成时间属性T;
TASK/1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59/:T;
!工序优先关系集合;
PRED(TASK,TASK)/1,2 2,7 3,6 3,10 4,5 5,6 6,7 7,18 8,9 9,10
10,11 11,13 12,11 13,14 14,17 15,16 16,17 17,18 18,19 19,20
20,21 21,22 22,23 23,24 24,25 25,27 25,28 25,29 26,23 27,32
28,30 28,31 29,32 30,32 31,32 32,33 33,34 34,35 35,36 36,37 37,38 38,42
39,47 40,41 41,37 42,43 43,44 26,45 44,46 46,47 45,48 47,48 48,49
49,50 50,53 51,53 52,53 53,54 54,55 55,56 56,57 57,58 58,59/;
!工作站集合;
STATION/1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21/:S;
TXS(TASK,STATION):X;
ENDSETS
DATA:
!工序1,2,3...,61 完成时间;
T=19.2 15.4 8.8 24.2 11.3 16.5 17.6 33.1 13.8 24.6 13.4 5.3 13.5 15.2
13.3 16.7 13.6 17.6 18 14.7 7.5 31.9 13 16.4 13.6 24.5 25
7.4 22.7 10.8 8.1 11.2 28.3 7.6 6.3 10.8 9.2 7
4.8 24.4 14 22.4 9.1 6.9 14 35.3 26.8 25.9 10.1 9.6 20.6 5.3 6.9 6.3 12.3
75
7.8 14.9 11.9 25.6;
ENDDATA
!每个工序必须指定到一个工位;
@FOR(TASK(I):@SUM(STATION(M):X(I,M))=1);
!对于具有先后作业顺序的工序，前者i 分配工位必须小于后者分配工位;
@FOR(PRED(I,J):@SUM(STATION(M):M*X(J,M)-M*X(I,M))>=0);
!设备原因，部分工序必须在固定工位;
X(20,8)=1;
X(21,8)=1;
X(22,9)=1;
X(49,19)=1;
X(50,19)=1;
X(58,21)=1;
X(59,21)=1;
!每个工位的作业时间不能超过生产节拍;
@FOR(STATION(M):@SUM(TXS(I,M):T(I)*X(I,M))<=CT);
!由于装配工具，操作等原因部分工序必须分配到同一工位;
@FOR(STATION(M):X(1,M)=X(2,M));
@FOR(STATION(M):X(15,M)=X(16,M));
@FOR(STATION(M):X(49,M)=X(50,M));
!目标函数是最小化生产节拍;
MIN=CT;
!指定X(I,J)为0,1 变量三、更多生产线平衡研究题目
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