[发明专利]生产线布局优化设计方法

摘要

本发明涉及工程制造领域，具体涉及一种生产线布局优化设计方法。本发明要解决的技术问题是现有方法无法减少生产波动对生产效率影响，从而降低了企业效益的问题。解决该问题的方案是提供一种新的生产线布局优化设计方法，该方法主要步骤为：采集原子工序工时数据；采用线平衡规划方法生成功能段和工位数，使各功能段单线的节拍时间最小；在总投入C确定时，使用枚举法找出所有满足这个约束条件的N、S所有组合；计算各功能段节拍时间；计算每一[N,S]方案的整体节拍时间；按前述步骤计算在总投入C确定时，所有[N,S]方案的方案的节拍时间节拍时间最小的即为目标方案。本发明方法可用于新的生产线布局的设计和现有生产线布局的改造。

主权项

1.生产线布局优化设计方法，其特征在于包括以下步骤：a、按目标产品制造要求分解制造过程为原子工序，采集每个原子工序的工时数据，进行Y次试验采集，形成原子工时库；b、按照目标产品实际制造工艺，将生产线分为L个功能段，采用线平衡规划方法得到每段每工位包含的原子工序，使各功能段内子线的节拍时间最小，形成工序库；c、根据步骤a和b，将各功能段的子线条数形成矩阵N:[N₁,N₂，...,N_L]，各功能段内每子线的工位数量形成矩阵S:[S₁,S₂，...,S_L]；总投入资金C为N和S的函数，在总投入资金C确定时，使用枚举法找出不超过总投入资金C对应的各个N、S组合[N,S]:[N₁,N₂,..,N_L,S₁,S₂,..,S_L]，一个组合表示一个可行布局方案，定义为[N,S]方案，所有[N,S]方案形成一个可行布局方案集合{[N,S]}；d、利用原子工时库和工序库，计算每一[N,S]方案中的每一单工位实际操作时间x_lji，x_lji表示第l功能段、第j子线、第i工位的实际操作时间；x_lji=T_lji+r×δ_lji，T_lji（1≤j≤N_l，1≤i≤S_l）是通过线平衡规划方法计算得到的第l功能段、第j子线、第i工位的设计加工时间，即将工时库中该工位包含的原子工序的平均操作时间相加；δ_lji是将该工位包含的各原子工序当次试验操作时间相加后，共Y次试验得到的Y个操作时间值的标准差；r为采样生成的的随机数，服从标准正态分布；e、计算每一[N,S]方案的整体节拍时间，首先计算得到各功能段的节拍时间pl，1≤l≤L；则整体节拍时间p=max{p₁,p₂，...,p_L}，多次采样计算取平均值f、按前述步骤计算在总投入资金C确定时，所有[N,S]方案各自的整体节拍时间平均值选择最小的[N,S]方案，作为目标生产线优化布局方案。