生产线动态平衡国内外研究现状

20世纪初,美国的福特公司组建了世界上第一条的装配流水线,大量流水生产取代了家庭手工式作业方法成为了工厂加工生产的主要方式。


20世纪初,美国的福特公司组建了世界上第一条的装配流水线,大量流水生产取代了家庭手工式作业方法成为了工厂加工生产的主要方式。虽然这是历史的进步,但是这种生产方式也是存在着诸多问题的。1954年美国人B.Bryton在其硕士论文中首次提出来装配生产线平衡问题并着手解决。此后的时间,不同的学者都对该问题进行了卓有成效的研究,使装配线平衡问题的解决进入了一个较高的层次。

SalvesonM.E首次建立了ALB问题的线性规划模型,研究了最优解的求解过程。虽然该方法会花费大量时间来求解,但是这启发了后来者通过数学模型来求解ALB问题[1]。

KilbridgeMD和WesterL提出了通过绘制优先关系图,然后利用启发式算法来解决装配线平衡问题,并首次提出了混合装配流水线的概念和两类模型[2]。

MoodieCL和YoungH研究并提出了一种启发式的求解方法,分为两个阶段进行求解,用以解决作业时间不确定的平衡问题,是一种效率比较高的平衡搜索方法,并首次提出用平滑指数SI来衡量平衡效果[3]。

LeuYY首次运用智能优化算法的遗传算法(GA)来解决单一确定型的平衡问题,该算法的目标函数为平衡率,运用启发式规则生成初始群体,运用赌轮原则选择染色体进行交叉和变异,求出的解要优于启发式算法的解[4]。

张玲(2010)等以某公司扎把机装配线为研究对象,结合装配线平衡理论,运用动素分析法进行详细的工序分析并结合ECRS原则进行改善使得该生产线平衡率得到了大幅度提升[5]。黄小华,彭艺(2012),运用工业工程相关方法对生产线进行改善,首先运用作业测定中的秒表测时法,测定了生产线各道工序的时间,在运用方法研究中的ECRS以及5W1H结合生产线平衡的相关理论知识,大大提高了产线平衡率,取得了很好的效果[6]。

潘晓勇(2013)等人则研究了线平衡在某公司生产提效的应用。文章首先是对生产线平衡的感念和公司背景进行了介绍,提出了降低生产节拍的目标。接着是实例应用。作者通过对各工段的生产线平衡图、组装段线平衡、面板合拢的动作的分析,提出了引入自动化设备的改善方案。其后是对包装线部分动作改善,使其和其他工序的节拍相近。最后说明线平衡改善可以为创造良好的价值[7]。

肖中华(2010)等研究了遗传算法在装配线平衡应用。文章首先对装配线平衡问题进行了阐述,并提出了相应解决方法。接着介绍了遗传算法的概念、产生历史、限制较少的优点和早熟收敛等缺点。后面开始对装配线平衡的遗传算法进行设计,主要研究工作站给定,在满足生产线约束条件的前提下使生产节拍最小化,并使节拍与工作站负荷之差最小的情况。建立数学模型后是对装配线平衡的算法设计,然后将实际数据代入公式,引入结果。最后得出了遗传算法对装配线平衡问题有效的结论[8]。

郑晨鸣(2015)以目前企业普遍运用的U型混流装配线为研究对象,考虑了U型混流装配线在实际装配过程中的排序问题以及作业时间随机性的问题,设计了一种结合遗传算法和仿真分析的分步法来研究此类问题[9]。

张晓铃(2015)比较了装配线平衡问题的不同算法的性能。包括启发式分级位置权法、工业工程技术与启发式手工搜索相结合的方法、线性规划算法与遗传算法,在进行实例研究之后发现,遗传算法对装配线平衡问题能起到较好的优化效果,但没中算法都有不同的使用范围,对于具体的生产线还需要具体进行分析[10]。

汪园(2016)采用模拟退火算法,lingo11.0和DLEMIA仿真软件研究了飞机脉动装配线平衡问题,并对飞机装配线中的人员调度问题进行了分析和相应的优化[11]。