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1、面向汽车混流装配的SPS模式下物流均衡化方式研究 摘要 混流生产线是当前汽车行业被各厂商采用最广泛的生产组织方式。 文章为实现汽车厂商降低成本和提高产 品装配质量,重点研究了 SPS 配送模式 下混合品种汽车装配线产前物流的 运作, 涉及总装排程、 零部件拣选和物流信息传递等方面,探索均衡化物流的实现路径 。 论文 首先在理论部分构建了论文理论 框 架 , 涉 及 SPS 配 送 和 均 衡 生 产理 论 。分析了 混流装配线的 SPS 物流配送运作模式 和流程,系统阐述均衡生产理论,涉及均衡生产的内容、 均衡生产实现的两个阶段以及均衡生产的数学模型, 同时提出在汽车混流装配线中最重要的目标是
2、装配工时均衡化和零部件消耗速率均衡化。 随后 文章 基于 SPS 配送模式 ,设计出 SPS 模式下均衡生产实 现路径 : 通过 总装排程 , 建立考虑零部件拣选质量的混流装配线 多目标 排序模型, 并用遗传算法求解多目标模型; 在零部件拣选方面 , 研究如何通过零件设施布局、 实施标准 作业和消除拣选作业浪 费实现作业均衡, 以提高拣选质量, 降低人员负荷; 在物流信息控制方面 , 设计了基于缩短配送循环时间的均衡化信息流传递机制, 并将研究重点集中在以时间为主线的物流信息控制, 探讨如何实现工序同期化和缩小批量规模等内容。 接下来论文 结合国内某著名汽车厂商 L 公司实 施产前精益物流案例
3、, 通过 总装 排程、 零部件拣选 和物流控制三个方面 应用单量份配送模式下物流均衡流程方案, 实际实施效果证明产前物流配送准时化程度、 配送质量、 人员作业负荷均有大幅改善。 最后对论文进行总结, 指出均衡化物流是汽车行业生产未来发展必由之路,并总结了论文研究不足之处。关键词 : 均衡生产 产 前物流 单量份配送 混流装配 遗传算法IABSTRACT Mixed model assembly line is the most widely used production organization in automotive industry. In order to reduce costs
4、 and improve the products quality, the article focus on the logistics equilibrium based on SPS for mixed model assembly in motor industry, including the assembly scheduling, component selection and the transmission of logistics informationFirstly, the article constructed the theoretical framework, i
5、nvolving the the SPS distribution model and balancing production theory. The author analyze the fundamental model and process for SPS, and explain the equilibrium theory, which is composed of the contents, the two stages and the maths model. In many occasion, to achieve spare parts consumption rate
6、equalization and working hours equalization are the two most important goals for the mixed model assembly line. Based on the SPS model, the article give the approach how to achieve equilibrium. For the assembly part, a ranking model is design and considers the components chosen quality, and the auth
7、or use the genetic algorithm to solve the multi-objective model. For the component selection, the author try to improve the selecting efficiency by facility layout, implementation of standard operating and eliminatming the waste. For the transmission of logistics information part, the research focus
8、 on the logistics information control mechanism which base on time control and shorten the delivery cycle timeNext, combined with the implementation of lean logistics for a well-known domestic automobile manufacturers L Company ,the paper succeed to achieve the logistics equilibrium based on SPS for
9、 mixed model assembly. The result shows significant improvement in degree on time, distribution quality and errors in selection.Finally, the author summarizes the thesis innovation and inadequacies KEY WORDS : Balanced Production; Prenatal Logistics; Set Parts Supply; Genetic Algorithms; Mixed Model
10、 Assembly LineII目录第一章 绪论 1 1.1 研究背景1 1.2 研究目的和意义2 1.3 研究现状及文献综述 3 1.3.1 单量份配送模式(SPS )研究综述. 3 1.3.2 均衡生产研究综 述 4 1.3.3 产前物流研究综述 6 1.4 研究内容、方法及创新性 8 1.5 论文结构10 第二章 SPS 和生产均 衡化相关理论. 11 2.1 SPS 模式相关理论 11 2.1.1 传统物料上线方式. 11 2.1.2 单量份配送基本运行模式. 12 2.1.3 单量份配送模式的基本流程 13 2.1.4 单量份配送模式的目标和应用范围 13 2.1.5 单量份配送模式
11、的优势和要求14 2.2 均衡生产相关理论. 16 2.2.1 均衡生产概述 16 2.2.2 总量均衡17 2.2.3 按品种的数量均衡. 18 2.2.4 均衡生产的两个阶段 20 2.2.5 均衡生产的数学模型 22 第三章 单量份配送模式下均衡物流的设计 24 3.1SPS 模式下均衡物流 整体设计24 3.2 总装环节物流均衡化的实现. 25 3.2.1 混流装配线排序模型的建立 26 3.2.2 遗传算法求解多目标排序模型28 3.3 拣选环节作业均衡化的实现. 29 3.3.1 设施布局的优化设计 29 3.3.2 实施标准作业 31 3.3.3 消除浪费33 III3.4 基于
12、信息流控制的物流均衡化 35 3.4.1 缩小批量规模35 3.4.2 实现工序同期化. 35 第四章 L 公司产前物 流均衡化实现的案 例分析37 4.1 L 公司产前物流现 状概述 37 4.2 L 公司产前物流不 均衡问题38 4.2.1 总装计划排程存在问题. 38 4.2.2 筐式拣选中心零件拣选作业不均衡39 4.2.3 筐式拣选中心向进口件中转库要货信息不均衡 39 4.3 总装对筐式拣选中心物料需求均衡化的实现41 4.4 筐式拣选中心作业均衡的实现43 4.4.1 拣选作业均衡实现的思路 43 4.4.2 改进零件布局并优化人员行走路线45 4.4.3 为拣选制定标准作业49
13、 4.4.4 筐式拣选中心改善前后效果对比 52 4.5 筐式拣选中心向进口件中转库要货物流均衡化的实现54 4.5.1 筐式拣选中心向进口件中转库均衡要货的实现思路. 54 4.5.3 缩小搬运批量并实现工序同期化 55 4.5.4 实现缩短循环时间 56 4.5.5 进口件中转库均衡化供货流程. 59 4.5.6 筐式拣选中心均衡化要货流程. 60 4.5.7 改善后均衡要货效果64 第五章 结论及展望. 66 5.1 文章总结及结论66 5.2 论文创新贡献及未来研究方向66 参考文献. 68 发表论文和参加科研情况说明. 71 致 谢. 72 IV第一章 绪论 第一章 绪论 1.1 研
14、究背景 (1 )汽车行业发展现状及面临问题 随着国民经济的发展, 国民消费水平日益提高, 作为消费领域重要支撑的汽车行业在经济发展过程中扮演越来越重要的角色。 近几年汽车需求迅速增长,2005 年全国汽车销量仅 575 万辆, 但 2011 年国内汽车市场全年销量已突破 1800万辆 。 需求的增加在极大推动 汽车工业的发展 的同时, 也对车厂商带来巨大的挑战。 厂商面临的挑战主要表现为三个方面:第一,消费者 随 着 消 费 水 平 的 提 高 ,对汽车产品的多样化和个性化提出更高的要求, 厂商需要及时应对消费者的需求变化, 以维持现有市场份额; 第二, 面对如此巨大的汽车消费市场, 国产、
15、合资、外资企业纷纷加入其中,近年来汽车行业内部竞争愈演愈烈, 尤其是 2010 年汽车消费刺激政策的出台, 致使各厂商纷纷扩张产能, 据中汽协公布数据, 至 2015年汽车行业 产能有望突破 4000 万辆,行业极有可能面临严重的产能过剩 ,且当前已经初露端倪。 这会给当前行业内部竞争带来更大压力, 促使各厂商在终端市场展开价格战, 行业盈利能力下降趋势难以避免。 鉴于此, 厂商会逐步将战略重点转向内部控制, 如何降低产品生产成本成为厂商面临的重要挑战; 第三, 汽车产品结构复杂, 零部件众多, 成千上万的零部件制造商组成了汽车行业庞大而又复杂的产业链条 , 如何通过控制供应链的物流供应, 保证产品生产质量, 是厂商另外一个重要着眼点。 (2 )汽车生产面临质量和成本的双重挑战 厂商面临是上述挑战中,降低生产成本是厂商保持利润增长最重要的途 径 。而根据物流冰山理论, 制造行业的生产成本中, 物流成本占据 70% 之 高, 而汽车行业由于零部件众多更是如此, 而如何控制复杂的产前物流, 降低物流成本是降低汽车生产成本的关键所在。 另一方面, 2008-2010 年间丰田在全球的召回事件导致其 5 年首次出现
