多品种柔性化装配线设计与仿真研究

【摘要】随着拥有DCT的换挡机构日益流行，实现DCT液压控制模块功能的电磁阀需求量也迅速增加。由于此类电磁阀装配困难，目前国内主要依靠进口。自主设计出能装配此种新型电磁阀的装配线成为本领域的研究重点。单一型产品装配线在经济发展迅速的今天已不能满足快速多变的市场需求。基于订单生产的多品种柔性化装配线逐渐受到重视，关于此方面的研究也越来越多。但是大多数研究都是针对混流装配线的负荷平衡及排产顺序，对多品种可变装配线的研究甚少。本文以新型电磁阀可变装配线为例，主要针对五个方面对多品种柔性化装配线进行设计。一、装配线布局构型设计。二、利用启发式方法（韩格逊－伯尼法）对装配线负荷平衡进行设计。三、采用数学方法与仿真方法相结合设计合理的缓冲区，克服了单独使用数学方法或仿真方法设计装配线缓冲区时存在的弊端。首先利用仿真软件eM-Plant找到柔性化装配线的瓶颈工位，然后根据装配线可用度与缓冲区容量之间的关系，计算出满足生产需求的最少缓冲区容量。四、利用仿真软件eM-Plant对该汽车电磁阀装配线进行建模仿真，对其进行瓶颈分析，找出瓶颈工位，然后验证缓冲区设计的合理性及考察各工位的负载平衡情况，最后核定装配线的生产率是否满足厂方要求。五、针对多品种柔性化装配线装配顺序安排问题，本文以工艺辅助时间最短为目标函数，建立数学模型，利用改进遗传算法优化产品装配顺序。通过改进遗传算法与标准遗传算法的比较，证明了改进遗传算法对求解产品装配顺序问题更有效。然后在MATLAB7.0上对电磁阀装配线产品装配顺序求最优解，得到的结果比公司采用的产品装配顺序节省了工艺辅助时间。本课题研究的电磁阀装配线已经开始投产，在实际生产中，验证了本文设计与仿真的可行性。
【作者】何家盼；
【导师】卫瑞元；
【作者基本信息】苏州大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】柔性化装配线；装配线布局；负荷平衡；缓冲区；装配顺序；

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