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国内外生产线平衡研究现状分析

  生产线一般可分为两种:加工生产线装配线。加工生产线是一系列机器上制造与加工零件,例如冰箱的部件。装配线则是在一系列工作台上将制造出的零件组合在一起,包括部件装配线与产品总装线。装配线(包含自动化、半自动化和手工装配线)是制造行业中应用很广泛的生产方式。生产线平衡是这种生产方式评价的重要指标,因此研究人员对其进行了大量的研究工作。目前国内外对于生产线平衡的理论研究已达到相当高的水平,提出了各种算法:Jackson算法,分枝定界算法,遗传算法,随机算法,启发式算法等,用建立模型并求解的方式来解决一般装配线的平衡问题。
        (1)Jackson算法:在满足优先约束的基础上,列举所有分配组合,从而找出最优的那一个;
        (2)分枝定界法:把所有可以分配到当前位置的所有可行的作业元素当作第一个分支,接着考虑所有可能分配的情况,就是下一层的分支;
        (3)遗传算法:借鉴自然界自然选择和自然遗传学机理上的概率性搜索法;  
        (4)随机算法:即随机的排列算法,一次运行不一定能得到较好的结果,但通过多次运行,结果会比较好。
  以上皆是从数学算法上来进行求出最优解,在第一生产线的IE工程师很难理解现有的理论和方法,且这些方法往往带有复杂的计算,给实际应用带来困难。还可以通过仿真技术来模拟生产中可能出现的状况,该方法侧重于对系统中运行的逻辑关系的描述,能够对生产调度方案进行评估,分析系统的动态性能,并选择系统的动态结构参数,其中数学模型是仿真的基础,只有建立起正确的数学模型和数据,才能得到正确的仿真结果。这同样给现场管理人员带来一定专业技术上的难度。 
       西方的工业化已经经历了将近一个世纪的发展,从20世纪初泰勒等人的工作研究与时间研究,到80年代左右计算机技术在工业领域的应用及至90年代通讯与网络技术的发展,工业化的内涵和外延都发生了很大变化。应用工业工程(Industrial Engineering,IE)理论和方法的企业在发展取得了很大进步,同时也获得了可观的效益。对于我国企业,因经历了计划经济到市场经济的转变,大部分企业仍处于研发投入不足,工业基础薄弱及管理水平不高的状态,且主要从事设备及人员密集型的产业,急需要提升整体水平。传统的装配线理论主要把注意力放在劳动力的有效利用上,对设备及设施的利用不充分,且通常把问题看成静态并寻找最优的解决方案。
       工业工程分为基础工业工程与现代工业工程。基础工业工程技朮可分为方法研究与作业测定两个方面,可使企业在不用增加投资,或投资很少的情况下就能大大提高生产线的平衡。成效也会快而明显,也被认为是减少各种浪费,挖掘企业内部的潜力,提高生产效益的实用技术;而现代工业工程则是与概率论,数理统计,运筹学及系统工程等相结合,对企业进行更科学的管理。考虑当前国内的技术水平,管理状况及信息流通水准,基础工业工程的理论更易于实施并展现效果,而若能将基础工业工程与现代工业工程相结合则对生产线企业的长远发展有着重大意义。






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