物料装配生产线

物料装配生产线（共9篇）

物料装配生产线 篇1

随着社会经济发展水平的不断提升, 为更好地适应社会经济发展需求, 自动化产业必须重视其技术水平的提高。自动化生产线设备运用中, 为满足企业生产需求及任务改变情况, 可利用生产线设备使用时间及强度的调整实现其机动性, 以此达到设备三位一体利用模式的要求。随着自动化生产线设备使用周期的不断增长, 其各项性能指标都会随之下降, 为降低设备损耗, 提升工作效率, 相关部门、企业必须重视自动化生产线设备功能扩展、改造, 只有通过合理有效地扩展、改造, 才能降低劳动强度, 提升企业经济效益, 才能为国民经济发展提供可靠的保障。

1 自动化生产线设备改造的意义

目前, 工业、农业、军事等多个领域内自动化技术得到了广泛地应用。自动化技术的运用不仅可以有效降低劳动强度、减少工作危险性, 还可以对劳动生产率进行最大限度地提升, 是人类认识世界及改造世界能力提升的保障。自动生产线是由工件传送系统和控制系统, 将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联结起来, 自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统, 简称自动线。生产线设备由动力辊桶组件、铝旁板、片架、拉杆、承座、驱动装置和链条组成。无动力辊道由无动力辊桶组件、铝旁板、片架、拉杆、承座组成。上个世纪20年代, 自动线逐渐出现在机械制造行业, 随着科技水平的不断提升, 自动化生产线设备制造工艺也得到了极大的提升。为满足社会经济发展需求, 现代生产线开始向大型化、高速化、连续化及自动化方向发展, 随着生产设备大型化的实现, 生产线不断延长, 在提升生产速度的同时, 也对劳动强度进行了大大降低, 通过自动化生产线设备功能的扩展及改造, 可实现企业的社会效益与经济效益。

2 自动化生产线设备功能扩展及改造的应用

2.1 物料装配生产线设备概况

作为一个典型自动化生产线机械平台, 物料装配生产线具有5个工作站:安装送料、加工、装配、输送及分拣。该设备各系统选用的技术分别为气动驱动、变频器驱动及步进电机位置控制等。系统控制方法为通过一台PLC对各个工作单元实施控制, 利用RS485串行通讯对各个PLC间实现互连分布式控制。该生产线对多项技术进行了有效利用, 如机械技术、气动控制技术及PLC控制等。

2.2 物料装配生产线设备存在的问题

通过该设备可进行多项自动化技术的应用, 但其只具备设备出厂功能, 为完善自动化技术流水线, 应对其进行功能扩展及改造。变频器具有较为单一的生产项目, 无法充分体现单台变频对多台电动机进行分时控制。自动化技术作为生产线设备功能扩展、改造的重要途径, 在为企业带来经济效益的同时, 还能提升其社会价值。

2.3 物料装配生产线设备功能扩展、改造的方案

物料装配生产线设备功能扩展、改造后, 工作站分为供料站、加工站、装配站、输送站、分拣站及自动仓储传送站6个子站。其中整条生产线的Master站为输送站, Sleve站为其他子站。采取S7-200系列PLC作为底层各站, 采取PPI协议通信作为通信方法, 选取winco fl exible触摸屏组态监控方法作为上位机。

(1) 自动化仓储系统扩展。完成物料分拣工作后, 利用仓储传动带将完成分拣的物料向自动化仓储系统待仓储区进行传送, 随后遵循存储位置进行放置。通过一台S7-224PLC对自动化仓储系统进行有效控制, 不仅要实现仓储效果, 还要控制仓储传动带。为提高设备功能, 应加大改造力度, 如在一台变频器对单台电动机实施控制的前提下, 实现分时控制多台电动机 (仓储传动带电动机和分拣单元电动机) 的目的。同时将气缸推料仓设置在仓储传动带上, 节拍可调自动物流仓储可通过变频器、气缸进行有效控制。

(2) 智能照明功能扩展。为有效完成照明工作, 可将一盏LED灯设置在各个工作子站上。在该站点各个子站工作时, 自动化照明系统会自动进行LED照明, 当输送站抓取物料离开该站点时, 则自动关闭照明灯。

2.4 物料装配生产线设备功能扩展、改造的效果

在物料装配生产线基础功能的前提下, 进行自动化仓储系统及智能照明功能的扩展, 可有效降低劳动强度, 提升工作效率。通过对物料装配生产线设备功能的改造, 可取得良好的效果。在改造过程中, 应确保对接生产线和仓储系统的合理性、紧密性, 通过设备功能的扩展, 可对生产线功能进行最大限度地延伸, 并取得良好的工作效果。

3 结束语

综上所述, 随着市场经济发展速度的不断加快, 为提高企业竞争力, 必须重视自动化生产线设备功能扩展、改造的应用。本文以物料装配生产线为例进行分析, 通过对自动化仓储系统及智能照明功能的扩展、改造, 达到了降低劳动强度、提升生产效率的作用, 为实现企业经济效益最大化提供了可靠地保障。

参考文献

[1]蓝伟铭, 李杨.浅谈自动化生产线设备的功能扩展改造[J].中国新技术新产品, 2013 (16) .

[2]谭顺学, 邓其贵, 蓝伟铭, 李杨, 蒙飚.基于PLC和触摸屏技术的仪表指针压装控制系统[J].河池学院学报, 2014 (02) .

[3]张文蔚, 江山, 王权兵.基于PLC的物料装配生产线控制系统设计[J].数字技术与应用, 2013 (10) .

[4]杨海, 杨小虎.基于流水线装配型生产的计算机辅助工序质量管理[J].计算机集成制造系统-CIMS, 2000 (03) .

物料装配生产线 篇2

一、目的提供与生产相关的所有物料的摆放、标识的细节管理。

二、范围

适用于产品顺利生产所涉及的所有物料、物资。

三、职责

1、制造中心对生产车间的物料管理进行监督。

2、生产车间对实现产品所需的物料进行摆放、标识及安全使用。

四、规定内容

1、原料物资。

车间领用物料后，进入车间必须分类并摆放整齐，统一放置于固定区域。

1.1重要物资是指其质量好坏直接影响形成产品的性能技术指标、稳定性或安全可靠性等方面的原材料或元器件。重要物资要存放于专用器件盒内。要做到避免阳光照射、防水、防潮。

1.2一般物资是指用于产品的生产、装配、连接、防护等必备的材料和用件，其质量虽不直接影响其形成产品的性能技术指标，但对其形成产品的外观、牢固、防护、安装等方面起着重要作用的物资。一般物资要存放于专门的区域，做到既不影响生产，也能迅速拿取，避免混乱。专人负责，避免丢失、损坏。

1.3辅助物资是指用于产品的储、运、防护等方面材料及物资。辅助物资由于要在生产车间内不间断使用，所以存放要以方便生产为主。处于闲置状态时，要固定区域放置。

2、设备

车间设备按照总体规划放置于有利于提高工作效率的地方。专人负责设备的使用、养护、维修。定期检查设备运转情况，建立详细的维护、保养记录备查。

3、工具

3.1生产工具发放到个人，统一放置在工具盒中，工具盒放置在工作台上。

3.2测试用工具，如万用表、电阻箱等要放置在测试工作台面上。工具本身带有标志，写明工具名称、功能、负责人、保养记录等项目。

3.3卫生工具统一放置于指定地点。保持卫生工具的清洁度。避免异味。

4、标识

___车间进行区域划分，并用明显的标识线区分各功能区域。关键区域，关键工位要重点区分，关键位置悬挂红色警示牌。

___车间内所有成品、半成品、维修品、废品等要存放于固定的器具内并且以颜色区分，各器具放置到指定定区域。红色器具存放维修品，白色器具存放废品，黄色器具存放半成品，蓝色器具存放成品。标识清楚。严禁产品混放、器具混用。

___车间内闲置物品，如空物料盒，统一存放于固定区域，整齐划一，并在明显位置注明存放物品名称，标识清楚。

5、危险品

5.1生产用酒精、硫酸等危险物品放置在远离工作区域的地方，专人负责使用安全。使用危险品要经过车间负责人允许。严禁将危险品私自带出车间。

5.2电器开关、接线盒要有专人负责。定期进行线路的检修、维护、保养并纪录，确保车间用电安全。

6、其他物品

___个人物品，如水壶、水杯等统一放置于饮水处。工作台面严禁放置液体物质。

物料装配生产线 篇3

关键词：混流生产,物料超市,优化

1 中国重汽济南成车组装车间物料超市现状分析

重汽成车车间物料超市目前采用X-DOCK(中转区)的小时分隔链的物料顺序补料，也就是将中转区中的物料直接依据生产计划进行组合：每个中转区分为两个分拣区域shift1和shift2;每个shift区域都按照作业生产计划时间顺序将生产用料分为10个暂存补料单元(lane);原则上每lane按照1小时生产需求量涵盖所有生产用料，只有当该lane完全取空之后才能补充;每个暂存补料单元分别存放A、B、C、D四类生产用料作为一个SKU;每种库存量单位都以标准化托盘为集装设备。

生产用料存储区的情况：整个库区长40m，宽20m;将物料超市800㎡分为A、B、C、D四排货架，每个货架对应存储生产用物料，采用流力货架;物料存储区进行补货和拣货两种作业;补、拣货作业均采用作业小车，补料小火车一次最大运输量为6SKU，拣料小火车一次最大运输量4SKU;拣料过程中，拣料小车根据无序的取件看板，在目标库位停靠，取得所需要数量的物料;叉车装载托盘，牵引车沿设定的补料路径前进;拣货员根据记忆和料架上的物料标签判断库位并完成补料作业。

2 重汽物料超市运营问题分析

通过分析，作业动线设计方面存在的问题有：(1)作业动线规划不合理：补货线路过长，缺乏灵活性——每次作每组作业动线长达170m，在总存储面积为800㎡;拣货线路过长，缺乏灵活性——每次每组拣货线路长达100m。(2)空程浪费问题：补料和拣选过程中存在大量价值的的空程作业，造成大量浪费。(3)转弯问题：整个物料超市中补料作业需要有5个90°的转弯作业点，并且操作空间狭窄，给长约12m的拣选小货车运行造成影响;拣料小货车的固定拣料线路有4个90°的转弯;(4)作业动线交叉问题：，工序设计不合理，各工序作业之间时间交叉多，很难控制，导致每次拣料火车和补料车的操作交叉机会增多。

在拣、补料方面，存在的问题主要是作业识别难度大，具体为：(1)难识别目标分隔链：X-DOCK区的装载作业具有间歇性;在目标分隔链未清空的情况下，无识别标志，极易造成装载错误;在较长时间不生产的情况下，无识别区分待装载目标链和新进链，增加了识别难度和出错率。(2)难辨别目标库位：补料点过于分散，增加了补料员宣召和判别目标库位的难度;拣料点分散，即使拣料员手持看板，寻找和识别目标SKU的难度也很大。(3)物料组织效率低，补料效率低：由于补料作业动线过长，存在诸多的转弯和交叉，导致同性时间长，难度大，降低了补料的效率，

3 重汽物料超市运营问题改善

针对前面提出的两大问题，通过以下精益工具，改善该物料超市物料超市的运作：优化搬运路径、优化库位分布、作业方法改进、重新排布架上货物顺序等，具体说：

第一，补货作业中物料组织的集中化，在堆料场改善过程中，将同一SKU放置在同一层货架，具体改进方法如下：每趟小车上的不同的SKU依照重量不同从下层往上层堆放，做到“重下轻上”;重量相同或者相差不大的情况下，体积大的置于中层以减少高频作业的强度;每趟车上不同的物料位于同一列或者相邻列，让补料作业更集中，启停小车次数减少，降低补料成本和风险(如图1所示)。

第二，物料组织的顺序化，在混装生产的物料超市中，生产用料组织的顺序尤为重要，物料组织的顺序直接决定了拣选的效率和准确度，具体改善步骤如下：首先：将按制程段的物料顺序改为按周转率高低排序。原则上，周转率高的物料放在靠近作业区入口位置，相反的则放置在远与作业入口区域(如图2)。

其次，此阿勇三序一体法，也就是重新排布X-DOCK区分隔链上的托盘顺序，让托盘从车头向车尾装载的顺序与SKU在料架上的存数顺序保持一致(如图3所示)。

第三，拣料作业单一通道集中化，汽车混流生产属于典型的看板生产，每次拣料的SKU及数量取决于线边实际消耗，由于生产现场异常情况较多，因此各取件的需求可能不尽相同，不能保证每次拣料的SKU能在物料超市的相邻料架上拿到。但是当把集中程度放宽到同一通道时，问题就迎刃而解了，由于同一通道两侧汇集了约50%的SKU，完全能覆盖每次拣料所需的SKU(约为总数量的5%)，也就是说单一通道拣料设计能保证100%拣料(如图4)。

第四，拣料看板顺序化，未改善以前，取件看板，但需要完全依靠员工的记忆找到货物，这种方法效率低下，出错率高，改善的方法是彻底使每次拣料库位按照先后顺序和车辆前进的方向一致，具体方法是设计刀卡看板盒，每节周转台车一个，看板盒上的箭头将拣料顺序清晰表示出来，每次取件卡看板均有一个唯一的序列号与物料的库位保持相同。

第五，待装载分割链目视化，进行装载分割链目视化的方法主要是为无标识设计的X-DOCK增设目视化管理标记，具体为(如下图所示)，将标志放置在计划出链目标Lane的正前方;放置在已经开始但因较长停线造成暂停补料目标旁;放置在正常作业的目标Lane的左侧(相对出链方向)。

4 结束语

汽车行业的混流生产间物料控制是现代生产物流管理的重点和难点，作为生产物流的重要管理内容，要根据实际生产环境，在充分了解生产工序的基础上，对库区的设置、作业动线设计、补料和拣料作业顺序、物料的组织等方面进行优化，剔除不必要的作业环节。提升作业的效率和精确度，减少时间占用，将生产间的物料储存数量最小化，不断完善混流装配线物料供应体系。

参考文献

[1]陈荣秋,马士华.生产与运作管理(2005年版)[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]赵传军,孙士炜,靳晓雄.汽车生产中的物流[J].北京汽车,2005,(02).

PMC生产计划与物料控制 篇4

开课时间：

2011年9月17-18日深圳金百合大酒店 | 2011年9月24-25日广州万事达酒店-------------------------

《PMC生产计划与物料控制》课程纲要(李庆远主讲)

● 前 言:

生产计划和物料控制（PMC）部门是一个企业“心脏”，掌握着企业生产及物料运作的总调度和命脉，统筹营运资金、物流、信息等动脉，直接涉及影响生产部、生产工程部、采购、货仓、品控部、开发与设计部、设备工程、人力资源及财务成本预算控制等，其制度和流程决定公司盈利成败。因此PMC部门和相关管理层必须充分了解：物料计划、请购、物料调度、物料控制（收、发、退、借、备料等）、生产计划与生产进度控制，并谙熟运用这门管理技术来解决问题，学习PMC课程从计划价值流切入剖析工厂制造成本和缩短制造周期，提高物流过程循环效率（库存、资金的周转率）及客户满意率；为降低或消除物流过程中的非增值活动。

● 培训能量：

1、建立制定完善的生产与物控运作体系、提升准时交货和降低库存成本；

2、预测及制定合理的短、中、长期销售计划，达成公司策略管理目标；

3、对自身的生产能力负荷预先进行详细分析；

并建立完善产品数据机制，协助公司建立产品工程数据；

4、生产前期做好完整的生产排程和周生产计划，提高备料准确率,保持生产顺畅；

5、配合生产计划做到良好物料损耗控制和备料，完善降低物料损耗机制和停工待料工时；

6、对生产进度及物料进度及时跟进和沟通协调，缩短生产周期,提高企业竞争力● 相关认证(可选)

资格证书费：800元/人(参加认证考试的学员须交纳比费用，不参加认证考试的学员无须交纳)

备注：

1、凡希望参加认证的学员，在培训结束参加考试合格者，颁发(国际职业认证标准联合会)>国际国内双职业资格证书，（国际国内认证／全球通行／雇主认可／网上查询）

2、凡参加认证的学员须提交本人身份证号码及大一寸蓝底电子版数码照片！

3、课程结束后20天内将证书快寄给学员。

● 课程大纲：

一、生产的本质

1、生产管理人员的主要工作职责

2、生产管理的范畴

3、明确的产销组织与部门间的沟通、协调

4、销售与生产运作流程图

5、产销协调方式

6、销售计划、生产计划、出货计划的协调

7、综合性产销计划表

8、定期产销协调会议制度

9、日常产销工作链接流程图

10、案例分析

二、生产计划的内涵

1、生产计划的任务

2、生产计划的用途

3、生产计划的种类

4、生产计划的内容

5、生产计划应满足的条件

6、生产计划的标准

7、途程计划

8、途程计划的内容

9、途程计划的要点

10、途程计划的编制

11、案例分析

三、生产能力的掌握

1、负荷计划

2、负荷计划的目的和标准

3、负荷计划的要点

4、生产能力不足时的对策

5、案例

6、负荷计划步骤

7、案例分析

四、个别订货生产型生产计划

1、个别订货生产与预估生产的比较

2、各生产相关计划要点

3、个别订货生产计划程序

4、生产计划内容及订立依据

5、销售别、产品别生产计划表

6、月份生产计划表

7、生产日程表

8、日程计划

9、生产日程计划架构

10、生产日程计划体系

11、日程计划拟定

12、日程计划实施步骤

13、影响日程计划的因素

14、案例分析

五、计划生产型的系统构成1、生产计划程序

2、生产计划量的确定

3、月份生产计划的拟定

4、案例：月份生产计划表

5、日程计划追求的目标

6、日程计划拟定的考量点

7、日程计划的类型

8、日程计划的拟定要点

9、基准日程—日程计划的标准

10、基准日程表

11、案例分析

六、滚动生产计划的制订

1、游戏规则[合同评审表]

2、生产异常对策

3、生产异常的掌握

4、生产异常的反应

5、生产进度异常因应对策表

6、交期延误的原因探讨

7、交期延误的改善原则

8、交期延误的改善对策

9、交期作业及管制重点

10、推式控制系统与拉式控制系统

11、对生产管理指标的追求

12、生产绩效评估、分析指标

13、案例分析

七、企业物料管理的职能

1、企业物料管理的精髓

2、常备性物料的需求计划

3、月份物料需求计划表

4、周物料需求计划表

5、专用性物料需求计划

6、专用性物料需求计划表

7、BOM 表的分析与运用

8、做扼要型BOM 表

9、扼要零件表

10、扼要零件表的作用

11、做结构型零件表

12、结构型零件表

13、案例分析

八、采购与供应商管理在价值链中的作用

1、采购杠杆原理

2、成本分析表

3、采购进度控制

4、采购交货延迟检讨表

5、评核

6、外协厂商的审查基准

7、订货数量时间安排

8、准时化采购环境下的供需合作关系

9、双赢供应关系管理

10、案例分析

九、企业库存管理

1、库存管理通病

2、企业库存管理运作架构

3、采购、生产与仓储

4、ABC 管理法

5、A、B、C 分类特征

6、A、B、C 分类原则

7、库存掩盖问题

8、库存相关成本

9、案例分析

十、生产方式/物料需求计划（MRP）

1、JIT生产方式的要点

2、JIT和采购功能

3、JIT对供应商的影响

4、物料需求计划（MRP）

5、MRP在中小企业中的应用

6、MRP在实施中的问题

7、物料需求计划的运作方式（MRP）

8、案例分析

● 讲师介绍

李庆远 老师，毕业于美国纽约州立大学工商管理硕士，曾任职于广西金美集团化工公司副总经理、桂林公司总经理、飞亚精密工业公司厂务部经理、制造部经理，东聚电业有限公司扫描器厂制造部经理，广东领亚电子科技有限公司制造中心总经理等职，李老师从事企业管理工作二十年，担任过多个企业的中高级管理职位，既是一名成功的职业经理人，又是一名资深的生产管理专家和讲师，尤其拥有丰富的生产管理和培训经验。自己在企业中推行过5S、QCC、TQM（TQC）、TPM、IE。JIT。提案改善活动等，还担任过ISO9000、ISO14000、QS9000的管理者代表和推行委员会主任。近年于时代光华陆续录制了《PMC生产计划与物料控制》《5S与TPM实务》.《精益生产之JIT》 >〈工厂一线成本管控〉 《PDCA循环在工厂管理中的应用》等课程光盘，还著书《改善生产管理的利器——5S与TPM实务》出版发行。

李老师对现场管理有丰富的实践经验和独特的心得，课程中采用不同上课形式：讲演、小组研讨、个案分析、角色扮演、活动练习等多元化教学及实际演练与评鉴，让学员当场吸收实用经验，对于实际工作带来很大启发与助益。

李老师服务的客户有（包含但不限于）：

机械、汽车、摩托车及配件企业：五羊-本田摩托（广州）有限公司、广州广日专用汽车公司、东风日产乘用车公司（中日合资）、比亚迪公司、广西柳工机械股份、北京雷诺汽车配件厂、一汽马自达汽车销售公司、广州柴油机厂、广州文冲船厂有限责任公司、广州市第三公共汽车公司、深圳市宝安公共汽车公司

电子、电脑、手机及配件企业 ：东莞东聚电业有限公司、NEC-东金(厦门)电子公司、深圳桑菲消费通信有限公司、联想集团惠州厂、北京市京东方集团有限公司、泰科电子东莞创宝达公司（美资）、安特工业/科技(惠州)公司

家用电器、电梯行业 ：格兰仕集团公司、美的集团中央空调事业部、广州市海尔公司、欧普照明（中山）公司、珠海飞利浦家庭电器有限公司、珠海格力电器有限公司、志高空调公司、步步高公司、无锡小天鹅洗衣机公司、珠海松下马达有限公司、广州松下空调器公司、广州华凌空调设备有限公司、珠海双喜集团、广州广日电梯工业有限公司

银行、人寿、金融.税 政府机关 ：信诚人寿广州公司、泰康人寿广州分公司、中国平安保

险上海公司、中国人寿广州公司、中国银行、中国工行贵州分行、中国建设银行、中国光大银行、深圳市地税局宝安分局、深圳市宝安区政府、深圳市组织部

钢铁、房地产、建筑、建材、装饰设计行业 ：深圳百仕达集团、深圳市天健集团、广东省长大公路工程有限公司、广州工程总承包集团有限公司、广州石油化工总厂建筑安装工程公司、广东省电力通信有限公司、广州水电二局、广东艺邦（星艺）有限公司(装修)、广东美涂士涂料集团有限公司、广东华润涂料集团有限公司、嘉俊陶瓷有限公司、佛山新中原陶瓷集团、佛山华兴玻璃集团公司、吉事多卫浴公司(台资)

纺织、服装、鞋业行业 ：福州嘉达纺织公司、敏兴毛织(海丰)有限公司、三星天津纺织公司(中韩合资)、北京顺美服装股份有限公司、宁波罗蒙集团股份有限公司、马克华菲（上海）业发展有限公司、广州麦克米伦皮具公司、浙江红蜻蜓集团有限公司

食品.饮料、医药、烟酒行业 ：李锦记广州公司、广州市天源公司、广州统一企业有限公司、南昌统一企业有限公司、广州风行牛奶有限公司、广东健力宝集团有限公司、河北小洋人生物科技发展有限公司、广州养和堂邓老凉茶有限公司、广州甘蔗糖业、上海市糖业烟酒公司、珠海麒麟统一啤酒有限公司、桂林漓泉啤酒厂、中国烟草总公司郑州培训中心、石家庄卷烟厂、厦门卷烟厂、昆明卷烟厂、广州侨光制药有限公司、深圳九新药业、深圳三九医药有限公司、南京医药合肥天星公司、兴达国际集团有限公司、柳州市铁路总医院、广州市儿童医院、深圳市水务公司；

化工、冶金、行业 ：南海霸力化工制品有限公司、中信化工(海南)公司、广东佛岗佳特金属有限公司、石化集团广州石油化工总厂、广州市延安油漆集团股份有限公司、广州立邦公司/成都立邦公司/北京立邦公司/上海立邦公司、广州化学试剂厂、广东利农康盛实业有限公司(农药)、湖南五强企业集团

服务行业：广州市友谊商店、深圳卡顿美容美发中心、福州美伦.华美达大饭店、广东南湖国际旅行社有限责 任公司

木业、家具、包装行业 ：佛山鸿裕木业公司、鸿运家具（东莞）公司、广州中宝包装制品有限公司、美祺印刷有限公司、云南玉溪市环球彩印纸盒有限公司、广州番禺美特包装有限公司、顺德金榜塑料包装有限公司、广州厨房用具有限公司、联众（广州）不锈钢有限公司电力、石油、能源.矿业行业 ：郑州市供电局(国营)、甘肃省电力公司、中国南方电网、中国南方电网广东公司、中国南方电网广西公司、广西电网调度中心、广东威恒输变电工程有限公司、广东省电力线路器材厂、广东俊溢电力工程有限公司、中国石油化工股份有限公司广州石油分公司、中海壳牌石油化工有限公司、中海油深圳市公司、中石化西北局完井测试中心、中石化西北局监督中心、中石化西北局塔河采油一厂、中原油田、广州市电车公司、杭州锅炉集团有限公司、广州劲马动力设备企业集团有限公司、福建天宝矿业集团公司、山东滨州光华生物能源公司、广东核电集团大亚湾核电服务公司、三洋能源（苏州）公司（日资）

网络、电信、移动行业 ：腾讯QQ公司、中国移动黑龙江公司、中国移动江苏公司、中国移动海南公司、中国移动广东江门分公司、中国移动广东佛山分公司、中国移动广东中山分公司、中国移动广东东莞分公司、中国联通南京公司、上海市电信有限公司浦东电信局、广东省电信局、南京电信局、广东省电信佛山分公司、江苏省电信系统集成公司

航空.机场.港口.物流行业 ：上海虹桥机场、厦门国际航空港集团、上海东方远航物流公司、广州广日物流有限公司、深圳招商港务公司。

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参加对象：董事长、总经理、副总经理、人力资源总监/经理/专员及相关工作人员、部门经理等

参加费用：2800元/人（包括资料费、午餐及上下午茶点等）

会务组织：森涛培训网．森涛培训咨询服务中心

物料装配生产线 篇5

1 飞机装配车间物料配送现状

目前，多数飞机装配车间的物料配送作业管理为手工作业，属传统的串行工作模式：装配所有物料按类别存放在几个各自孤立的库房如零部件库房、工装库房、工具库房等，生产计划部门制定飞机装配计划，发布到各库房和工位，工人根据工艺规程到各物料仓库申请领料配送，再进行装配作业。这种被动的物料供给模式，在当前自动化飞机装配过程中，物料的管理任务繁重，被动的供给模式容易导致物料管理混乱、生产浪费、装配延误，影响整个车间物流的敏捷性和经济性。因此，实施物流的宏观调控，改物料被动供给模式为主动物料配送模式是完全必要[1,2,3]。

2 体系构建方案

2.1 总体思路

一是以飞机自动化生产线为服务对象，建立物料配送中心，从而实现飞机装配物料的“两个面向”。分别是面向装机零件、标准件和成品件供应商，实现物料的统一验收和入库保管，以及面向自动化装配生产工位，以飞机装配计划为依据，将生产所需物料在物流据点进行必要的分拣和配货作业后，在正确的时间，以正确的形式送达生产工位。

二是以飞机物料使用流程为牵引，实现物料配送的实物流和信息流的融合。

三是规划科学“6S现场管理”方案，综合考虑库存管理、配送工具和线边存放管理。

2.2 配送模型和流程

在结合物料配送的基本管理要素和飞机自动化装配生产相关协作单位对各要素主要管理要求的基础上，综合考虑物料配送各大系统主管部门的业务工作和协作关系，分别建立如图1和图2的面向飞机自动化装配的物料配送模型和流程。

3 具体管理要求

3.1 接收管理

物料配送中心库管人员负责统一接收零件、标准件和装机成品件，办理移交记录手续。对于待接收的物料，库管人员须核对其合格证，并进行外观质量检查，若无合格证或表面有缺陷的，库管人员有权拒绝接收。对于零件、标准件和装机成品件尺寸及功能性，库管人员无需进行检查，在飞机装配过程中发现问题，由装配车间与相关责任单位协调解决。

3.2 库存管理

一是配送中心应根据飞机装配生产需求，建立统一或相对统一的物料存放库。各物料存放库房须根据所存物料特点，以6S管理理念定制不同特点的物料放置架。

二是为便于库存信息管控，配送中心各库房应根据物料移交记录单，建立并实时更新库存物料信息数据库，库存物料信息数据库优先考虑与MES系统集成。

三是当库存物料出现非正常损耗时，配送中心库管人员应启动库存物料报损处理流程并填写情况描述，由库房主管填写产生原因和纠正措施，配送中心计划主管进行处理。

3.3 配送计划管理

根据图2所示流程，物料需求计划和配送计划由生产计划主管处，根据主生产计划和工艺部门MBOM制订，其中配送计划应以生产工位为单位，建立日配送计划。配送中心计划管理人员依据日配送计划向配送工段下达物料配送单，作为其从库房领取物料及向生产工位配送物料的依据。另外，物料配送单换承担飞机装配车间物料接收人员填写接收意见及签字确认作用。

3.4 配货管理

一是进行分拣处理。对于标准件，需按照配送单要求进行分拣、包装处理，并在包装单上标明标准件代号及数量;对于零件和成品件，应核对其代号及批架次信息。分拣包装处理后的物料应存放于集中配货工位，以便于配送工段领取。

二是需建立出库台账，待配送工段核对完需配送物料信息并签字确认后，及时将信息反馈至库存物料信息库中，以便计划部门查询和管控。

3.5 送货管理

配送工段每个工作日固定时间，将装配生产线各工位第二天所需物料配送至线边放置区，生产线物料接收人员检查物料合格证、外观质量后，在物流配送单中填写接收意见。

3.6 线边存放管理

飞机自动化生产线每个生产工位均需设置独立的物料存放区，配备相应的物料放置架和物料放置箱，并定制专门的物料存放管理看板，将物料放置架和物料放置箱的信息用图表形式进行展示，以便于操作工人快速领取所需物料。

4 工程应用实例

本物料配送管理体系在某飞机制造企业中进行了初步应用，各项装机物料以统一的方式进行入库，建帐管理，按计划配送到某型机自动化装配生产线，保证了物料的最优流入、保存和流出，及时响应了飞机生产现场，满足了某型机自动化装配的物流配送管理和信息处理一体化要求。

5 结束语

集中物料管理在飞机自动化装配中发挥着越来越大的作用，加快物料管理信息平台建设，引进先进的物料配送手段是实现飞机装配自动化生产的必由之路，但在实际操作过程中，还应充分考虑到飞机自动化装配的特殊性和复杂性，必须从源头规划好多系统协调布局，尽量少走弯路。

参考文献

[1]聂阳文.面向飞机装配的物料配送管理技术研究[J].飞机设计,2010,(5):72-76.

[2]陈承治.加工企业物料配送物流管理信息系统的模式与实现[J].物流技术,2001,(6):39-42.

物料装配生产线 篇6

混合装配线是在同一条生产线上连续混合装配结构相似、工艺相近的不同品种的产品,在库存量小的条件下,快速响应市场的变化[1,2,3]。为提高混合装配线的生产效率,必须解决生产线平衡和生产排序两个问题。生产线平衡问题是将产品的装配任务均衡的分配到各工作站,使得生产节拍最小;生产排序问题是确定不同品种产品投入生产线的顺序。本文主要研究空间受限的混合装配线平衡(Mixed-model Assembly Line Balancing Problem,MALB-P)和物料JIT配送的协同优化问题。由于考虑混合装配线的生产节拍和物料配送周期的紧密关系,它比混合装配线的平衡、物料JIT配送之一都要复杂得多。在实际生产中得到广泛的应用,越来越受到国内外学者的重视。

目前,对MALB-P的研究主要集中在两个方面:①对于给定的工作站数,最小化生产节拍;②对于给定生产节拍,最小化工作站数[4]。由于混合装配线上不同品种产品在所包含的作业任务的差异,给均衡分配作业任务带来了困难。在目前的研究中,解决这个问题的方法主要通过如下步骤:首先,根据每种产品的作业顺序图,得到多种产品的综合作业顺序图;然后,按照各品种需求比例,计算各作业任务的平均作业时间,最后根据多品种产品的综合作业顺序图及每个作业任务的平均作业时间,将作业任务分配到各个工作站[5,6,7]。

随着市场多样化、个性化需求不断上升,在混合装配线的平衡过程当中,装配线的空间问题就尤为突出。本文对空间受限的混合装配线平衡和物料配送协同优化分两阶段研究:第一阶段SMALB-P(Limited Space of Mixed-model Assem⁃bly Line Balancing Problem):首先,已知工作站数m,最小化生产节拍c,将SMALB-P等效为SSALB-P;然后,建立一个数学模型,采用遗传算法进行仿真求解,优化目标是平衡率最大化,得到一组较优解。第二阶段OPS-P(Optimal of Parts Supply Problem):首先,根据不同大小的物料箱和物料、作业任务的分配方案和装配空间大小,确定各种物料的物料箱大小和物料数量,把物料的配送任务分为三类(高、中、低频配送任务);根据物料箱规格大小来确定该物料的拿放时间;再根据装配的节拍、物料的拿放时间和路径时间,计算在这个配送循环周期内的物料配送员的数量;然后再把物料的配送任务均衡分配给物料员。建立一个数学模型,采用遗传算法求解,优化目标是平均每件产品的耗时最短、综合平衡率最大。

1 问题描述和数学模型

1.1 问题描述

SMALB-P可描述为:按照工艺要求,各工作站物料空间应小于等于装配空间约束,同时满足作业任务优先顺序约束,把M种产品放在同一条装配线上同时装配。首先将各产品的作业优先顺序图(图1、图2、图3)转化为综合作业优先顺序图(图4);然后把SMALB-P等效为SSALB-P来研究。

OPS-P可描述为:把装配线上各物料的配送任务均衡地分配给各物料员。首先,根据规格大小不同的物料箱和物料、各工作站的空间大小,确定各物料的物料箱大小和物料数量;然后,根据物料箱大小确定该物料的拿放时间;再根据装配节拍、物料拿放时间和路径时间,确定物料员数量和各物料的配送频率;最后把配送任务均衡分配给各物料员,使各个物料员配送的任务尽可能的相等。

1.2 数学模型

1.2.1 混合装配线平衡模型:

兼顾物料配送和装配要求,每次配送的物料量不能小于最少的物料量。所以在作业任务分配的过程当中,不仅各工作站的作业时间不超过生产节拍,而且应物料空间应小于等于装配空间。已知工作站S,最大化平衡率J1为优化目标的SMALB-P可描述为:

目标函数(1)的优化目标是装配线的平衡率最大化。约束条件(2)确保每个工作站的作业时间不能超过计划内的生产节拍;约束条件(3)确保每个作业任务有且分配到一个工作站中;约束条件(4)确保满足作业优先顺序;约束条件(5)保证每配送两个最小循环周期的物料所占用的空间不能超过工作站承载的空间;约束条件(6)计算第m种产品分配到工作站s的作业任务的时间;约束条件(7)在一个最小生产循环周期内计算第m种产品的比例;约束条件(8)在一个最小循环周期内计算M种产品的第j个零部件的空间;约束条件(9)当作业元素j分配给工作站s则xjs为1,否则为0;AS为装配空间。

1.2.2 物料配送模型

本文研究OPS-P的过程:首先,分析作业任务的分配方案和装配空间大小,以及大小不一的物料箱和物料,确定存放各物料的物料箱规格大小以及物料数量;然后,根据各物料数量确定各物料的配送频率,根据物料箱大小确定物料的拿放时间Tj;再根据装配生产节拍c、路径时间T0、物料拿放时间及配送频率f,计算物料员的数量;最后在把配送任务均衡的分配给各物料员进行配送。

有B种规格大小不同的物料箱,装运第j种物料的物料箱的规格大小为bj,以及物料的最小循环的装配周期数为nj。其中,即配送任务分高、中、低频配送任务三类。把N个配送任务均衡分配给各物料员,目标函数为最大化配送平衡率的OPS-P可描述为:

目标函数(10)使得物料配送的平衡率最大化。约束条件(11)若第j个配送任务分配给第i个物料员进行配送时,则ylj=1,否则为零;约束条件(12)确保装配线连续生产;约束条件(13)确保各配送任务有且分配给一个物料员;约束条件(14)计算得到所有配送任务时间的最大值;约束条件(15)验证各工作站的物料空间不超过装配空间;约束条件(16)计算第j种物料的配送频率;约束条件(17)计算物料员的配送数量;约束条件(18)计算所需物料员的数量。

2 算法设计

2.1 混合装配线平衡算法设计

混合装配线平衡模型当中的式(1)~(9)所描述问题是作业任务的分配方案,即将混合装配线上的作业任务,在满足装配空间、作业优先顺序的约束条件下,均衡分配到工作站中,使目标函数(10)最大。该问题是NP难题,因此本文采用遗传算法对SMALB-P进行求解。

将N个作业任务分配到S个工作站,需满足装配空间、作业优先顺序的约束条件。初始种群由若干个体(即可行解的编码)组成。个体产生的思路是:(1)随机产生一个满足约束条件的解;(2)对该解编码。步骤如下:

步骤1设个体计数器count=1。

步骤2可行解的产生:

(1)作业任务的集合TS={ts1,ts2,…tsN};

(2)统计集合TS中没有紧前任务的作业元素为集合PS;

(3)初始化第一个工作站sts=st1,其中s(1,2,…S)为工作站编号;

(4)从集合PS中随机选择一个作业元素asj(asj∈PS)分配到当前工作站sts;

(5)同时判断当前工作站的作业时间是否超过节拍c、两个最小循环周期内的物料空间是否超过装配空间AS,若其中某项超过,则取消这次作业任务的分配,转(7);否则转(4);

把作业元素asj从TS中删除,重新统计当前TS紧前任务为零的作业元素为集合PS,转到(5);

s=s+1,如果s<S,转到步骤(4),否则转到步骤(8);

剩余的任务安排到工作站stN中;

检查最后一个工作stN的物料空间是否超过装配空间AS,以及作业时间是否超过c,若两者都否,为可行解,转步骤3;否则,转步骤2。

步骤3步骤2产生的可行解进行基因编码。

步骤4若co+1≤top_size,co=co+1,转步骤2,否则转步骤5。

步骤5结束。

2.2 物料配送的算法设计

把N个配送任务均衡分配给各物料员进行配送,需满足装配线连续生产、装配空间的约束条件。初始种群由若干个个体(即可行解的基因码)组成。个体产生的思路是:(1)随机产生一个可行解;(2)对该解编码。操作步骤如下:

步骤1设个体计数器co2=1。

步骤2可行解的产生:

(1)高频配送任务TB1={tb1,tb2,…},中频配送任务TB2={tb'1,tb'2,…},低频配送任务TB3={tb“1,tb”2,…};

(2)高频配送任务的分配:设当前物料员为Ps=P1,即初始化第一个物料员,s(s=1,2,…L)为物料员的编号,高频配送任务的平均配送时间av;

(3)然后从TB1中随机的选取一个配送任务分配给当前物料员,判断当前物料员配送时间是否超过1.2*av,若是,就把当前配送任务从TB1中剔除,转(3),若否,转(4);

(4)取消当前配送任务的分配,判断当前物料员是否为第L-1个,若是,s=s+1,转(3),若否转(5);

(5)把TB1中剩下的配送任务分配给最后一个物料员;

(6)中/低频配送任务的分配和高频配送任务分配的方式一样如(2)~(5)。

(7)判断各物料员配送时间是否超过装配时间,若否,为可行解,转步骤3,否则转步骤2。

步骤3对可行解进行编码。

步骤4如果co2+1≤top2_size,co2=co2+1,转步骤2,否则转步骤5。

步骤5结束。

3 实例分析

设有三种产品A,B,C在同一装配线进行混合装配,这三种产品的比例为DA:DB:DC=4:2:3,三种产品的综合作业顺序图如图2所示,有6个工作站,物料箱的规格有三种(B1=50,B2=100,B2=150),对应物料箱的拿放时间分别为:28 s、35 s、40 s,路径时间T0=300 s,装配空间AS=600,作业时间如表1所示。

从表2和图6中可看出,方案1在方案1~4中综合目标函数值J最大,产品平均耗时tp1=330 s,物料员数量L=5,方案5在方案5~12中综合目标函数值J最大,产品平均耗时tp2=303s。尽管目标函数值,J1方案1比方案5小,但是平均每个产品的耗时,方案1比方案5长,且目标函数值J2和综合目标函数值J,方案1比方案5小,因此方案5是方案1~12中最优方案。

4 结束语

本文研究了SMALB-P和OPS-P的协同优化。首先,已知工作站的数量,在装配的优先顺序和装配空间的约束条件下,采用遗传算法对SMALB-P仿真求解,其优化目标是平衡率最大化;然后,在满足装配线连续生产的约束条件下,采用遗传算法对OPS-P进行求解,其优化目标是均衡各物料员的平均负荷;最后,根据遗传算法求解结果和仿真结果,选择产品的平均耗时和综合平衡率最优的方案为最终方案。

本文的创新之处在于把SMALB-P和OPS-P两个紧密关联的问题联系在一起,确保混合装配线的节拍和物料配送周期的匹配前提,解决了混合装配线空间问题。将两者结合起来研究,不但使得平均每个产品的耗时最小,而且从产品生产的全局来权衡两者之间的关系,使得综合平衡率最佳。实例分析验证了本文研究内容的有效性。

参考文献

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[5]SIMARIA A S,VILARINHO P M.A genetic algorithmbased approach to the mixed-model assembly line balanc-ing problem of type II[J].Computers&Industrial Engi-neering,2004,47(4):391-407.

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物料装配生产线 篇7

近年来, 各种汽车产品的产销量发展迅猛, 新车型不断上市, 汽车产品“多品种、小批量”的需求相应地也在增加, 这些产品在功能和作业方式上基本相同, 仅在颜色、材料、配置以及型号上有所区别。汽车生产企业为满足市场这种多样化和个性化的需求, 引入了多品种混合装配的柔性生产线。这样的柔性生产线被称为混流装配线 (Mixed Model Assembly Line, MMAL) , 即指混合车型组装线在一段时间内, 在一条流水线上生产出多种不同型号的产品 (但均属于同一产品族) , 产品可以根据不同客户需求来定制［1，2］。混流装配线是JIT准时制生产方式的具体应用［3］。混流装配线能够在同一条装配流水线上进行多种不同类型的汽车的生产, 从而满足客户多样化和个性化需求的目的, 并实现维持尽量低的物料库存水平。汽车混流装配线因牵涉物料种类繁多、物料配送频率高、复杂性大等特点得到很多研究和关注。在混流装配线的生产过程中, 生产所需的原材料、零部件等物料的实物形态和所在位置都会发生改变, 这些改变可能会发生在物料储存、配送、搬运、加工、组装等各环节之中, 这些生产物料能否及时准确且以合理的配送方式送达各生产工段是保证混流装配线生产高效运作的关键［4］。汽车混流装配线上的物料配送是否最优在很大程度上影响了汽车制造企业的生产效率、生产成本和竞争力, 因此, 汽车混流装配线上的物料配送方面的研究也成为热点。

1 总装车间混流装配线线上物料的分类及管理现状

1.1 物料分类及特点

D公司总装车间原生产车型的上线零件有1511 种, 新投产车型的零件有1515 种, 其中有部分重复零件, 部分小零件在多工段同时装配。除去部分直送零件, 现场需要在车间进行存储并配送的物料根据其体积、重量、通用性等可分为小件物料和大件物料 (见表1) 。

1.2 物料配送管理现状

2009 年, 笔者参与D公司三厂二线物料上线配送优化启动项目, 由于是新的装配线, 当时只生产OCTAVIA一种车型, 生产能力为14JPH, 线旁物料以铁箱包装的大件和塑箱包装的小件直接上线的方式为主, 少量零件采用其他上线方式, 上线配送工具为铲车, 由铲车工从卸货道口将原包装物料送入车间内库, 再由内库铲车工将物料送至相应工位。物料上线配送采用的是JIT配送方式, 这是一种“拉动式”的物料配送方式, 操作时根据生产节拍, 配送BOM和装配线工位旁的库存量进行零部件拉动, 从而实现物料的JIT上线配送和装配线的准时化生产, 但在实际工作中, 由于没有系统设置库存标准, 调货员常常为了减轻自身工作量而一次性大量调货, 存放在内库中。在原先生产一种车型的情况下, 线旁以及内库存储空间相对充足, 没有进行零件库存标准设置, 而且料箱在内库中的摆放也是采用一字型的简单布局。

2 影响因素分析

2.1 安全因素

在汽车制造企业生产过程中, 安全生产是最基本的要求, 也是企业必须要保证的。新增车型的投产将会造成上线零件翻倍, 在物料配送的频率不得不大大提高的情况下, 原先利用铲车上线的方式成为一个安全隐患。铲车是物料搬运设备较为常见的传统搬运工具。操作时工人根据料箱的大小不同, 可调节铲齿, 并利用铲齿的高低变化铲起或放下料箱, 以达到运送的目的。铲车在实际生产中运用时间较长, 具有短距离运输时速度快和无需辅助工具的优点。但在实际操作过程中, 工人需要经常调节铲齿的高低, 在铲起料箱时也得要对准铲起部位, 这些都增加了工人的劳动强度与难度。同时, 铲车的铲齿也很容易碰伤工作人员, 造成事故和安全隐患。另外, 铲车还有容易破坏车间地面、人机工效性较差等缺点[6]。

2.2 资源因素

这里所说的资源, 包括场地资源和人力资源。总装车间内布置有内库作为物料存储区和物料配送作业区域, 用于暂时存放各工位所需要的一定数量的物料, 以提高物料上线配送的灵活性, 应对生产线对物料需求的不确定性。生产车型的增加使得上线配送零件数量加倍, 再加上生产节拍提高, 车间内库中需要存放的零件量必然大大增加, 然而内库的面积以及生产线线旁的面积都是有限的, 如何在有限的场地内存放下足够多的零件, 从而保证装配线的正常运行将是一个重要的环节。由于需要配送上线的零件大大增加, 上线配送的方式必然会变得复杂化, 且配送频率也会提高, 这对配送工的需求和要求也就更多了。

2.3 效率因素

如果车间内装配线线旁以及内库物料存储区被不必要的零件占用, 存放的零部件库存过多, 存储区被占用过多面积, 反会使物料的配送效率降低, 引起管理混乱。在零件种类和数量大幅增加的情况下, 装配线线旁场地有限, 再也无法全部使用原包装上线的方式, 如何采用最简便的方式改进上线配送, 从而保证生产装配和物料上线配送两方面都高效运转, 是非常值得探讨的。

3 存在问题分析

3.1配送方式问题

物料上线配送方式存在问题, 这是因为在车间生产车型增加而形成混流装配线之后, 多种车型同线生产所需的物料种类和数量大大增加, 需求变得更为复杂, 原有的上线配送方式将难以满足多品种、小批量和准时化的配送要求。同时, 装配线旁的库存区域乃至整个总装车间内的物料存储和配送作业区域的场地空间都是局限的, 其物料存放能力是有限的, 如果按照原有的配送频率和方式进行, 很可能会造成装配线缺料等待的情况, 而如果提前送料, 则又有可能面临线旁库存区域容量不够的矛盾。

3.2 物料配送区域布局问题

装配线线旁物料存放区域与车间内库物料存储区的布局存在问题。装配线旁未能制定线旁物料的库存量标准以及应对办法, 在物料上线配送过程中难以保持较低物料库存水平, 容易造成线旁物料库存时而短缺、时而积压的问题。同时, 车间物料存储区内原先对料箱、料架采取的一字型布局并不能充分、有效地利用有限的内库场地, 在物料数量大量增加的情况下, 原先的布局会使物料配送变得复杂而效率低下, 难以跟上高速的生产节拍, 影响生产效率。

3.3物料配送工具与车辆路线问题

物料上线配送工具以及车辆路线上存在问题。原先的上线配送工具为铲车, 铲车的铲齿容易碰伤人员, 易引发安全事故, 同时铲车还会破坏车间地面, 有较大安全隐患。同时, 原先的物料配送状态效率低下, 难以实现对线旁物料的JIT配送, 也就是无法做到在适当的时间只配送适当数量和规格的物料到正确的工位, 装配线线旁依然有可能出现线旁库存积压或者装配线停线的状况。因此, 在改变配送工具后, 如何根据新的生产节拍的要求和物料使用情况, 设计合理的配送车辆路线, 需要一个解决方案。

4 优化目标与途径

4.1 优化目标

D汽车总装车间混流装配线上物料配送的优化方案是在增加生产车型的情况下, 考虑加快的生产节拍、装配线旁物料存储量以及其他物流资源配置的约束条件, 以保证生产活动安全、合理、有效地利用车间场地资源、提高物料配送效率为目标对总装车间内物料配送工具、配送方式、配送区域布局、配送车辆路线等进行合理化改善, 对装配线进行保质保量及时的物料配送, 从而满足混流生产计划前提下各工位对物料的需求。具体如图1 所示。

(1) 安全目标。一切生产活动都要以安全为首, 在总装车间内的物料配送活动也必须以安全的目标为先, 在优化方案设计时应尽可能排除各种潜在的安全隐患, 落实安全防护措施, 减少事故发生的可能性, 以保证混流装配线的顺畅运行。

(2) 资源目标。混流装配线增加生产车型, 其结果是需要上线的物料种类成倍增加, 然而总装车间内的场地资源是有限制的, 如何更充分、有效地利用场地资源来存放混流生产所需的物料也是优化的一大目标。

(3) 效率目标。装配线生产所需的物料种类增加以及生产节拍加快, 对上线物料配送的效率和速度提出了更严苛的要求, 因此, 提高物料配送各个环节的效率, 实现对装配线所需物料的准时化配送也是优化方案的重大目标之一。

4.2 优化途径

为实现以上目标, 可通过以下途径对D汽车总装车间混流装配线上物料配送进行优化方案设计:

(1) 改变总装车间内的上线配送工具, 争取铲车不进入生产区域, 以拖车代替铲车进行上线作业, 使物料上线更加安全和人机化。

(2) 在原包装上线不能满足生产需求的情况下, 使上线配送方式多样化, 部分大包装改小包装, 或采用补料、排序等配送方式, 构建线旁占地-物流成本模型来衡量物料配送方式。

(3) 设置线旁料架MIN/MAX库存标准[5], 使线旁空间得以合理利用并减少缺货风险。

(4) 应用U型布局对车间存储区与物料配送作业区内的物料料箱布局进行重新设计, 区分铲车、拖车与工人通道, 保证车间内各种物料配送相关操作的安全和高效。

(5) 根据装配线布局、物料在各工位的使用情况以及利用IE方法对配送时间的分析结论, 对物料配送的车辆路线进行再规划, 从而提高配送效率, 达到按时按需、合理准确的物料配送。

参考文献

[1]RECKIEK B, PIERRE D L.Designing mixed-product assembly lines[J].IEEE Transactions and Automation, 2000 (3) :268-280.

[2]CHOW W.Assembly line design:methodology and applications[M].New York:Marcel Dekker INC, 1990.

[3]曹振新.混流汽车总装过程的物料协同配送与管理信息系统研究[J].制造业自动化, 2008 (12) :25-29.

[4]蒋丽.以工位为中心的生产物流配送优化研究[D].合肥:中国科学技术大学, 2011.

[5]曹振新, 朱云龙.研究混流轿车总装配线上物料配送的研究与实践[J].计算机集成制造系统, 2006 (2) :285-291.

物料装配生产线 篇8

面向订单装配(Assemble to Order,ATO)是一种利用库存零部件装配成客户需要的定制产品的生产方式[1]。它是大规模定制的其中一种生产模式。在该生产方式下顾客能对产品提出一定的个性化要求,而且产品交货期短、反应灵活、产品库存少或基本没有,能较好地满足当前市场竞争的需要[2],它对于中小型企业是较好的生产方式。要如何实行面向订单装配的生产并发挥其最大效能是企业的一个重要课题。在实际生产中,企业为了快速响应市场必须缩短生产时间,但由于订单的不确定性会导致物料需求预测不准确,导致缺料而延误生产,混流装配线产品排序的不合理也会导致生产周期的延长。因此,本文从物料需求预测与混流装配线排序两方面对ATO进行研究。

2 物料需求预测

面向订单装配中,企业为了能快速的响应客户需求,要预先推测并准备一些相关的零部件以根据客户订单进行快速生产。不同的订单对产品物料的需求不同,而生产订单具有随机性、不确定性,导致物料的需求也处于动态变化中。如果零部件的需求量预测少了会导致物料供应不足,装配线停产,预测多了则会增加库存成本。虽然由于订单的随机性和不确定性导致物料需求的分布难以预测,但是可以通过大量的数据采集,运用假设检验方法来预测出物料需求量实际的发生概率。下面举例说明一下,比如在一个季度中,统计所有订单中生产的车型,发现同一类型发动机的需求数量如表1所示。

1)画直方图

根据表1数据取区间[117.5,152.5],将区间分为7个小区间,每区间等长取Δ=5。根据落在各区间的数据的频数fi,算出频率fi/n,以为第i个区间的高,画出直方图如图1所示。

当样本数量很大时,可以从样本来推测出总体的分布函数。假设检验是一种简洁有效的仿真方法,可以模拟出不同模块、零部件的总体消耗概率分布,然后可根据概率分布情况为采购计划,安全库存量作出指导。这种方法简单易懂,适合于解决ATO生产中由于订单随机性而带来的无法准确预测物料真实需求的问题。

2)假设检验

H0:根据直方图假设样本的概率密度为

根据最大似然估计得出。根据画成的7个小区间,按照概率密度公式并查正态分布表可得到概率估计值,所有计算数值如表2所示。

现在,假设检验成立,所以认为数据来自正态分布总体。

当样本总数很大时,直方图的外廓曲线接近于总体概率密度曲线,图中的直方图有一个峰,中间高,两头低,看起来样本像来源于正态分布的总体。

3 混流装配线排序

由于面向订单装配的企业要生产的产品类型繁多,因此在面向订单装配企业中运用的装配线是混流装配线。混流装配线(MMAL)是指进行产品特性相似的不同产品类型混合生产的装配线。装配线上有多种产品同时进行装配,而合理的产品排序能缩短产品的交货期,是混流装配线能否有效运行的一个关键问题。

3.1 问题描述

对于混流装配的排序,在实践中采用循环排序法。设要装配M种产品,总需求量为D,每一种产品的需求分别为D1,D2,…,DM,即D=∑Mm=1Dm。每种产品的最大公约数为r,令dm=Dm/r,d=∑Mm=1dm,称(d1,d2,…,dM)为一个循环流程,在生产运作中,针对这个循环进行排序。重复进行r个流程,可得所有产品的投产顺序。

针对混流装配线的排序问题,研究者们提出了各种不同的目标函数,文献[3]、[4]以最小化生产线停顿时间的目标函数来解决问题;文献[5]的目标函数则选择最小成本;文献[6]以最小化未完成量作为目标函数,研究了考虑准备时间的闭合工作站与开放型工作站两种情况。混流装配线要解决两方面的问题———目标函数的建立与算法的设计。

3.2 目标函数的建立

由于混流装配线上同时进行多种品种的装配,而不同的产品零部件的消耗会有所不同,如果一种产品被连续投产,将会引起各工作站的负荷不均。保持各种零部件的消耗率均匀,能够提高生产效率。保持各种零部件的消耗率均匀就是使实际的各种零部件消耗率与理想的零部件消耗率尽可能接近,即两者的偏差平方和最小化。于是设定目标函数为:

式中:j为零部件品种序号;m为产品品种序号;k为产品排序序号;δm,k=1,表示排在第k个位置上的产品是第m种产品,否则为0;表示一个生产循环中,装配前k个产品消耗第j种零部件数量的理想值;表示一个生产循环中,装配前k个产品实际消耗第j种零部件的数量,其中Fm,j为装配第m种产品时消耗第j种零部件的数量。

约束条件(2)保证在排产序列中每一个位置有且仅有一种产品;约束条件(3)保证在一个最小生产循环中,第m种产品投入装配线的数量为dm。

3.3 算法设计

遗传算法在排产领域中有强大的优越性,由它得到的次优解往往优于传统方法得到的局部极值解,搜索效率比较高,得到许多学者的重视。

遗传算法的步骤如下。

1)初始化所有参数:设定种群大小P、迭代次数G、交叉概率Pc、变异概率Pm、基因长度d、精英数eli。

2)初始化种群:生成初始种群。

3)适应度评估:计算第i代种群中每个个体的适应度。

4)选择操作:从第i代种群中选择P个个体把它们复制到第i+1代种群中去。

5)交叉操作:根据Pc在第i+1代种群中进行个体交叉,然后用交叉后的个体取代原来的父代染色体。

6)变异操作:根据Pm对第i+1代种群中的个体进行变异操作;将变异后的染色体取代变异前的染色体。

7)循环:如果迭代次数达到G则结束整个计算,否则转向第3)步。

3.3.1 基因编码

一个基因串由若干基因位组成,一个基因串代表一种排产顺序,每个基因位代表一种产品品种,基因长度等于一个最小生产循环中M种产品总投入量d。

3.3.2 适应度函数

其中Jmax为J的最大估算值。

3.3.3 遗传算子

选择算子:使用轮盘选择方法与精英策略进行选择。轮盘选择方法,适应度值越大保留到下一代机率越高。精英策略将适应度值较大的基因直接复制到下一代。选择操作提高全局收敛性和计算效率。

交叉算子:采用随机将P/2对基因单点交叉方法进行基因重组,确保能够在下一代产生新的个体。

变异算子:用随机调换两因子的位置的方法进行变异,这样维持了群体的多样性。

3.3.4 实际应用

某企业要进行三种产品的装配,分别用A、B、C来表示这三种产品。每种产品的日产量为200台,400台,100台,共需要5种零部件,在最小循环中各产品的数量为2∶4∶1,各零部件的使用情况如表3所示。

选择种群数为60,迭代次数为100代,交叉概率Pc=0.99,变异概率Pm=0.12,精英数eli=5,运行算法程序,得到结果为(2 1 2 3 2 1 2),解码得到排产顺序为BABCBAB。

遗传算法搜索结果图2所示。

4 结束语

ATO能够在保证交货期的同时满足客户的个性化需求,受到越来越多企业的重视,也是学者研究的一个重要课题。本文提出通过采集大量数据,用假设检验方法对物料需求进行预测分析,以保持各种零部件的消耗率均匀作为目标函数并运用遗传算法对混流装配线进行排序使得面向订单装配能有效发挥其最大效能。运用面向订单装配的生产方式可以提高中小型企业的生产效率,对企业发展有越来越广阔的前景。

摘要：研究了面向订单装配有效实现的关键技术——物料需求预测分析、混流装配线的排序。用假设检验实现物料需求分析,以保持各种零部件的消耗率均匀为目标函数,用遗传算法进行混流装配线排序计算,结果表明了该方法的有效性。

关键词：面向订单装配,假设检验,混流装配线,排序,遗传算法

参考文献

[1]顾恒平.面向产品族的混流装配线平衡与排序研究[D].湖南:湖南大学,2006.

[2]陈学文.面向订单装配汽车制造企业协同订单管理系统研究[D].成都:西南交通大学,2007.

[3]叶明,王宁生.基于蚁群算法求解混流装配线传送带中断问题[J].华南理工大学学报,2006,34(9):31-39.

[4]杨田田,蔡例,李世其.求解混流装配线调度问题的蚁群算法[J].计算机与数字工程,2005,33(11):5-9.

[5]华中生,梁梁,徐晓燕.混流生产线的排产方法[J].自动化学报,2002,28(4):659-662.

物料装配生产线 篇9

关键词：机电一体化,三菱PLC,编程思路,程序结构

“机电一体化设备安装与调试”赛项程序的编写对于初次接触的师生来说是非常棘手的问题。本文以三菱PLC编程以例, 重点探讨基于状态机的物料分拣生产线PLC编程的思路和程序结构, 对初次参赛的师生有一定的参考意义。

1 物料分拣生产线的组成

“机电一体化设备安装与调试”赛项的物料分拣生产线是由旋转料盘、搬运物料的机械手、物料分拣生产线组成。其中, 物料分拣生产线包括有物料判断传感器、旋转电机、气动推杆。如图1所示。

2 物料分拣生产线工作过程

物料分拣生产线主要是由安装在料盘底的旋转电机把物料拨到出料口, 然后由机械手把物料搬运到生产线上, 生产线上的旋转电机把物料运送到指定出料口。在运送过程中, 三个物料判断传感器和PLC可判断出是何种物料 (金属物料、浅色物料、黑色物料) 。当物料被运送到指定的出料槽口时, PLC发出指令, 由气动推杆把物料推下料槽。整个分拣过程都是由PLC进行控制。

3 物料分拣生产线工作任务及程序框架

3.1 系统开机前的自检和复位

系统上电后应具备检测各部件工作状态的功能。

3.2 工作方式的选择

一条生产线可根据工作的需要, 以不同的工作方式运行。工作方式的选择可通过选择开关或按钮来完成。

3.3 系统的启动、暂停、继续运行、手动停止、自动停止

系统的启动由开始按钮完成。当按下启动按钮后, 系统按所选择的工作方式运行。在运行过程中, 由于某种需要, 当按下暂停钮时, 系统各部分暂停运行, 但必须保持当时的状态;当按下继续运行按钮时, 系统接着原来的工作状态继续运行。系统可设定两种停止操作, 其中手动停止由停止按钮完成, 自动停止是当条件满足时, 系统回到原位, 并自动停止。

3.4 物料分拣的过程

生产线上的物料有金属物料、浅色物料、黑色物料共三种, 通过一个电感传感器、两个光纤传感器的配合, 可判断出物料的种类。当物料的种类已判断出来后, 传送带把物料运送到指定地点, 并由气动推杆推下料槽。同一料槽可推出一种或多种物料, 实现单一物料或多物料打包成品。

3.5 工作方式的转换

第一种方式, 在系统启动前, 可选择工作方式, 系统启动后, 不能切换工作方式。第二种方式, 在系统运行过程中, 通过转换开关, 可在完成生产线上物料的分拣后, 系统自动切换到另一种工作方式。

3.6 系统特殊情况的处理

急停是生产线上必须具备的功能, 当系统出现异常时, 可通过按下急停按钮, 系统停止运行, 但必须保持当时的状态。在排除故障后, 当按下继续运行按钮时, 系统接着原来的工作状态继续运行。

3.7 物料分拣生产线PLC程序结构 (如图2所示)

4 基于状态机的工作方式编程思路

4.1 状态机的原理及应用

把一个系统按动作的相对独立性, 划分成若干执行机构。每一部分是否工作主要是看条件是否满足。当某部分的工作条件满足时, 该部分执行机构工作;当某部分的工作条件不满足时, 该部分执行机构处于待命状态。基于状态机的编程思路主要是应用在生产线各执行机构的协调配合的编程上, 哪部分执行机构是否动作、机构机构动作的先后次序由条件决定。虽然工作任务多种多样, 控制条件各不相同, 但若基于状态机的编程思想, 可做到以不变应万变。

4.2 物料分拣生产线状态机的编程思路

物料分拣生产线可分为送料机构、机械手搬运机构、物料分拣机构、工作方式结束和转换软机构。每个执行机构的程序结构都分成待命、工作动作、完毕后转回待命状态三个部分组成。

4.3 采用状态机启动某个执行机构的编程思路

当系统启动时, 工作方式所有的执行机构的都处于待命状态, 某个执行机构是否运行, 可由上一个执行机构发出一个信号即可实现。如系统启动后, 机构手、分拣生产线处于待命状态;当转盘电机旋转把物料送到出料口时, 可向机械手发出一个信号, 这样可启动机械手执行机构;当机械手把物料送到分拣生产线入口处时, 又处于等待状态, 是否放入物料, 必须等生产线的推杆把物料推下料槽时向机械手发送信号才行, 以确保生产线上只有一个物件。

4.4 基于状态机的工作方式程序结构

综合基于状态机的工作方式编程思路, 下图给出了基于状态机的工作方式程序结构。如图3所示。

5 状态机编程思路的实践效果

在中职PLC控制系统安装与调试的教学中, 由于中职生先天基础不足的限制, 通常把教学的重点放在系统的安装与排障上, 但是并不等于说中职生不能编写出较为复杂、有档次的控制程序。在教学中, 可向学生灌输状态机的应用, 掌握编程的基本技能, 做到思路清晰、程序结构有序、方便程序的扩展和维护。

参考文献

[1]2008年至2012年全国中职院校技能大赛“机电一体化设备安装与调试”项目竞赛试题.