渔具生产装配线平衡问题研究毕业论文(编辑修改稿)

渔具生产装配线平衡问题研究毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

容，使各工序作业时间接近或减少工序时间之间的偏差，改善生产线的平衡状况。 具体可采用的 8 一些原则如下 [5]： 1) 首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法可参照程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等方法与手段。 2) 将瓶颈工序的作业内容分担给其他工序。 3) 适当增加作业员。 只要平衡率提高了，人均产量就等于提高了，单位产品成本也随之下降。 4) 合并相关工序，重新排布生产工序，相对来讲在作业内容较多的情况下容易平衡。 5) 分解作业时间较长的工作，把该工序安排到其它工序当中去。 可采用的方法如下： 最优化方法 最优化理论与算法是一个重要的数学分值，他所研究的问题是讨论在众多的方案中什么样的方案是最有以及怎么找出最优方案。 这类问题普遍存在。 例如，工程设计中怎样选择设计参数，使得设计方案既满足设计要求又能降低成本；资源分配中，怎样分配有限资源，使得分配方案既能满 足各方面的基本要求，又能获得好的经济效益；生产计划安排中选择怎样的计划方案才能提高产值和利润；原料配比问题中，怎样确定各种成分的比例，才能提高质量，降低成本；城建规划中，怎样安排工厂、机关、学校、商店、医院、住户和其他单位的合理布局，才能方便群众，有利于城市各行各业的发展；在人类活动的各个领域中，诸如此类，不胜枚举。 最优化这一数学分支，正是为这些问题的解决，提供理论基础和求解方法，他是一门应用广泛、实用性强的学科。 最优化是个古老的课题，长期以来，人们对最优化问题进行着探讨和研究。 早在 17世纪，英国科学家 Newton 发明微积分的时代，就已提出极值问题，后来又出现 Lagrange乘数法。 1847 年法国数学家 Cauchy 研究了函数值沿什么方向下降最快的问题，提出最速下降法。 1939 年前苏联数学家提出了解决下料问题和运输问题这两种线型规划问题求解方法。 人们关于最优化问题的研究工作，随着历史的发展不断深入。 但是，任何科学的进步，都受到历史条件的限制，直到 20 世纪 30 年代，最优化这个古老课题并未形成独立的有系统的学科 [7]。 20 世纪 40 年代以来，由于生产和科学研究突飞猛进的发展，特别是电子计算机日益广泛应用，使最优化 问题的研究不仅成为一种迫切需要，而且有了求解的有力工具。 因此最优化理论和算法迅速发展起来，形成一个新的学科。 至今已出现线性规划、整数规划、非线性规划、几何规划、动态规划、网络流等许多分支。 最优化理论和算法在实际应用中正在发挥越来越大的作用。 9 启发式方法 启发式方法以其简便、易懂、快速和满意赢得了众多管理人员的信赖和欢迎 ,并被广泛应用于各个领域。 它的产生主要是为了克服现实建模的困难 ,提供一种更有效的决策工具 ,与最优化方法相比较 ,启发式方法的优点主要有 :逻辑模型接近于现实 ,流程图建立在决策者经验的 基础上 ,因此启发式方法隐含着多目标方案。 它的主要局限是它的静态性 ,即在平衡过程中 ,固定的准则是预先确定的优先准则 ,而从产品加工过程、市场需求和公司战略来看 ,环境是动态变化的。 启发式方法的产生主要为了克服现实建模的困难，提供一种更有效的决策支持工具。 事实上，更一般地讲，启发式算法是决策者在作决策时的思想方法的流程图，与最优化方法相比较，启发式方法的优点主要有：逻辑模型接近于现实；流程图建立在决策者经验的基础上，因此启发式方法隐含着多目标方案。 启发式方法的主要局限是它的静态性：在平衡过程中，使用固定的准则，也就 是预先确定的优先准则：而从产品加工过程、市场需求和公司战略来看，环境是动态变化的。 包括遗传算法和启发式算法等。 遗传算法 (geic algorithms,简 秤 GA)是 1975 年受生物进化论的启发而提出的。 GA 是基于“适者生存”的一种高度并行、随机和自适应的优化算法 ,他将问题的求解表示成“染色体”的适者生存过程 ,通过“染色体”群的一代代不断进化 ,包括复制、交叉和变异等操作 ,最终收敛到“最适应环境”的个体 ,从而求得问题的最优解或满意解。 与传统优化方法相比 ,遗传算法的优点是 :①群体搜索。 ②不需要目标函数的导数。 ③概率转移准则。 近年来 ,由于遗传算法求解复杂优化问题的巨大潜力及其在工业工程领域的成功应用 ,这种算法得到了广泛的关注 [8]。 禁忌搜索 (Taoo Search,简 秤 TS)的思想最早是由 Glover(1986)提出 ,它是对局部邻域搜索的一种扩展 ,是一种全局逐步寻优算法 ,是对人类智力过程的一种模拟。 TS 算法通过引入一个灵活的存储结构和相应的禁忌准则来避免迂回搜索 ,并通过藐视准则来赦免一些被禁忌的优良状态 ,进而保证多样化的有效探索以最终实现全局优化。 相对于模拟退火和遗传算法 ,TS 是又一种搜 索特点不同的 metaheuristic 算法。 迄今为止 ,TS 算法在组合优化、生产调度、机械学习、电路设计和神经网络等领域取得了很大的成功 ,近年来又在函数全局优化方面得到较多的研究 ,并大有发展的趋势。 基础工业工程方法 工业工程师对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科，它综合运用数学、物理学和社会科学的专门知识和技术，结合分析和设计的原理和方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。 工业工程的八大目标： 10 可获利性、有效性、高效率、适应性、响应性、高质量、持续 改进、经济可持续性让它成为改进生产线的必要手段。 泰勒是工业工程的奠基人，也是科学管理的创始人，他论述《科学管理原理》时，工业工程的内容只是科学管理的一部分。 直到 1911 年，科学管理学家才开始用工业工程一词，并在 1917 年美国成立了工业工程协会。 很多企业设立工业工程部门负责工作研究。 此后，工业工程逐渐从科学管理分离出来，从其发展历程来说，工业工程的前身是泰勒的科学管理，二者一脉相承。 从其职能来说，工业工程是沟通技术与管理的桥梁。 自 70 年代信息技术的发展，管理的实践者将工业工程引入工业宏观系统的研究领域，与政府 部门的工业管理职能也发生了关系。 工业工程的目标就是设计一个生产系统及该系统的控制方法，使它以最低的成本生产具有特定质量水平的某种或几种产品，并且这种生产必须是在保证工人和最终用户的健康和安全条件下进行。 在工业工程的发展过程中，不同时期、不同国家、不同组织和不同学者下过很多定义，在各种定义中，最具权威并且今天仍被广泛采用的是美国工业工程师 学会 (AIIE)于1955 年提出、后经修订的定义，表达如下：“工业工程是对入员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统，进行设计、改善和设置的一门学科。 它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术，以及工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。 ”该定义表明 IE 是一门方法学，它告诉人们，为把人员、物料和设施组成有效的系统，需要运用哪些知识，采用什么方法去研究问题和解决问题。 用工业工程方法处理生产线平衡问题时，可以分为两大部分：方法工程与作业测定 方法工程是由支持人们的工作能 有效进行所运用的整体手段的部分组成。 方法工程是对运行过程中的每道工序、每个作业、每个动作甚至每个微动作，都进行系统化的科学分析，寻求新的工作方法，以实现时间节约与空间节约的预期。 方法工程有三大分析技术，程序分析是指以整个生产过程为对象，研究分析一个完整的工艺或流程程序。 全面研究和分析从第一个到最后一个作业，有无多余的作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待是否太长，以便进一步改善工作和工作方法；作业分析是指研究以人为主题的工序，使作业者、作业对象、和作业工具三者科学的、合理的布局与安排，以减轻作业者的劳动强度 ，减少作业时间消耗，使工作质量得到保证；动作分析是研究作业者在进行各种作业时的身体动作，以排除多余的动作，减少疲劳，使作业简便有效，从而制定出最佳的动作程序。 作业测定是运用各种技术来确定合格工人按规定的作业标准完成某项工作所需要的时间，目的在于找到标准时间，并揭示由各种原因造成无效时间的性质和数量，采取措施消除无效时间。 作业测定的主要方法有时间研究、工作抽样、预定时间标准法和标准数据系统。 11 4 改善方案的制定及评价 本章将先分析 DS05 高档 秤 生产现状和存在的问题，然后制定改善方案并对结果进行评价。 生产线现状及问题 作者通过本节交代公司的生产现状与存在的问题，在分析问题时，直接进行方法研究中的作业分析，直逼问题的存在点。 理论上在进行方法研究时，先要进行程序分析，把多余的流程找出来然后去掉， 再做作业分析，最后做动作分析，研究操作者的每个动作要素， 但考虑到本文 所采用的例子是高档 秤 装配线，生产流程出现问题的可能性较小，所以 跳过了程序分析， 而把程序分析作为后期的改进建议列在 节，对于时间的处理，由于条件关系，实际测试具有一定的不可行性，本文采用产品作业指导书规定的标准时间。 公司概述 该 公司位于山东威海，公司规模 1000 人左右。 专业从事户外用品类的设计、生产、加工、出口，以高标准的要求来审视产品的每一个部件和每一个加工环节。 以诚信、公平、合理、本分为经营理念。 与 各 单位通力合作。 RTI 威海远际户外用品有限公司是一家集渔具用品、户外用品、塑料制品、电子产品、五金工具的生产、加工、销售及备案范围的货物、技术进出口于一体的自主开发、生产制造型企业。 本文研究的是其中一个分厂的一条生产 DS05 的高档 秤 的生产线，该厂规模较小，所有员工不到 200 人。 生产线现状 DS05 高档 秤 是渔具用品，该生 产线目前有 28 道工序，分设 9 个工位，各工位的具体作业和标准时间 表 所示 ： 表 改善前各工位具体作业和标准时间 工位 工序 操作名 秤 标准时间（秒） 该工位总时间（秒） 1 1 移印 DS05 面盖 10 30 2 面盖内超声 DS06 内镜片 20 2 3 装 LED镜片 10 33 4 装导电胶条 8 5 装三键按钮 15 12 该表内的数据来自于 生产作业指导书，操作时间是作业指导书规定的标准时间。 根据表 的数据可以作出改进前的工位山积图，便于和改进后 作 对比。 图 改善前工位时间山积图 该产品计划 月产量 10000 件，每月工作 26 天，则计划日产量 384 件，每天工作 8小时，其中休息一个小时，计划不合格品率为 2%，由此可计算出 ： 3 6 安装电路板 17 60 7 焊接电路板 15 8 贴反光纸 10 9 打螺丝 18 4 10 安装传感器 10 33 11 安 装大小支架 12 12 安装吊钩 11 5 13 安装秤钩 12 43 14 安装电池扣 6 15 排线 10 16 打 AB 胶 15 6 17 安装 DS05 后盖 17 70 18 打螺丝 20 19 标定 19 20 秤 重 14 7 21 贴 DS05 外镜片及清洁 18 35 22 贴日期码 7 23 装 DS05 电池盖 10 8 24 装吸塑罩 15 50 25 装卡纸 15 26 热合 20 9 27 检查外观 10 60 28 包装 50 13 该流水线的节拍 e 8 60 60= = =1384FC N  计 划 有 效 工 作 时 间 （ 分 / 件 ）计 划 期 内 计 划 产 量 （ 1+ ） （ ） 1 t 414( )niiW  秒 （ ） 最少工作地数 m in 414[ ] 760WS C   （ ） 时间损失系数 1 100 % 23%seiiLS C TSC    （ ） 生产线平衡率。