汽车制造业生产车间物流系统优化的研究

论文摘要

汽车制造是一个复杂的系统,核心制造企业同上游供应商和下游分销商有着密切联系。现代物流朝着供应链管理的方向发展,供应链管理是提高企业效率,更好地实现企业目标的一个关键战略因素。现代物流管理需要整合汽车制造企业的整个供应链,包括功能整合、过程整合和资源整合。为了提高物流管理水平,核心制造企业必须优化物流系统,建立合理的物流体系,形成集采购、生产和销售一体的供应链整合系统。本文主要针对汽车制造业生产车间物流系统优化的三个技术进行了深入研究：首先,以生产计划和物流操作为初始条件,分析物流缓存区状态,建立起以面积最省和距生产线距离最短的双目标的物流缓存区布设优化模型。结合序列对结构模型的思想,将物流缓存区布置方案转换为一一对应的序列对,提出了一种基于遗传算法的物流缓存区布设求解算法。通过MATLAB软件设计输入和输出界面,编写模型算法,证明了算法的可行性和有效性。该技术实现物流缓存区设施布置方案的自动寻优,可以提高缓存区面积利用率,能够快速、有效地实现物流缓存区的布置。其次,通过对混流生产物料需求及其相关性的分析,明确混流生产物料顺序供应的重要性。在确定混流生产物料需求量和供应量的前提下,设计了混流生产物料顺序供应优化模型,并用模拟退火算法求解。利用排队论实现混流生产物料顺序供应入口的协同化设计。从而有效地实现混流生产物料的顺序供应优化,提升整个物流系统效率。再次,根据零件的配送时间、数量和工位情况等因素,建立牵引车运输距离最短、配送成本最低的最佳物流配送路线优化模型,并用遗传算法进行求解。利用因子分析法构建评价体系,分析和确定影响牵引车物流配送服务水平的评价指标体系,通过数据统计分析,对牵引车物流配送服务水平进行测评,从而确定最佳的路径优化方案。最后,以总体成本最低为最终目标,基于缓存区布局和车辆配置、混流生产物料顺序供应和入口协同化设计以及牵引车路径优化建立总体优化模型,并用遗传算法求解,还原解为汽车制造业生产车间物流系统解决方案,通过eM Plant仿真软件,设计仿真模型,达到验证和筛选的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 物流缓存区布置
• 1.2.2 混流生产物料顺序供应
• 1.2.3 牵引车配送路线优化
• 1.3 汽车制造业物流特点及需求分析
• 1.3.1 汽车制造业物流特点
• 1.3.2 汽车制造业物流需求分析
• 1.4 研究内容和技术路线
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 研究方法和技术路线
• 第2章 物流缓存区布置优化
• 2.1 物流缓存区设施布置理论
• 2.1.1 设施布置问题建模方法
• 2.1.2 物流设施作业面积算法
• 2.1.3 物流缓存区设施布置算法
• 2.2 多类不等作业面积下物流缓存区布置算法
• 2.2.1 多类不等作业面积下物流缓存区布置描述
• 2.2.2 多类不等作业面积下物流缓存区布置问题数学模型建立
• 2.2.3 模型算法求解流程
• 2.2.4 模型求解算法实现
• 2.3 算法模拟验证
• 2.3.1 实例现状分析
• 2.3.2 基础资料调研
• 2.3.3 基于遗传算法求解实例模型
• 2.4 本章小结
• 第3章 混流生产物料顺序供应优化
• 3.1 混流生产投产排序
• 3.1.1 物料需求及其相关性分析
• 3.1.2 混流生产物料顺序供应
• 3.2 混流生产投产排序优化算法
• 3.2.1 循环生产下混流生产投产排序模型建立
• 3.2.2 混流生产投产排序算法求解
• 3.3 混流生产物料顺序供应优化算法
• 3.3.1 顺序供货模型的约束条件
• 3.3.2 最优产品顺序采集量确定
• 3.3.3 需求量和供货量确定
• 3.4 混流生产物料顺序供应入口协同化设计
• 3.4.1 入口协同化算法设计
• 3.4.2 协同化算法模拟验证
• 3.5 本章小结
• 第4章 物流牵引车配送路线优化
• 4.1 牵引车配送路线优化算法描述
• 4.1.1 牵引车路径问题的描述
• 4.1.2 牵引车路径问题的VRP数学模型
• 4.1.3 牵引车路径问题求解
• 4.2 牵引车配送路线优化算法实现
• 4.3 牵引车配送服务水平评价
• 4.3.1 评价指标选取
• 4.3.2 基于因子分析法的服务水平评价
• 4.4 模拟验证
• 4.4.1 模拟初始数据
• 4.4.2 确定工位区1的牵引车配送路线
• 4.4.3 路径优化前后牵引车配送服务水平对比分析
• 4.4.4 基于因子分析法的各路径牵引车配送服务水平评价
• 4.5 本章小结
• 第5章 汽车制造业生产车间物流系统优化模型及仿真验证
• 5.1 汽车制造业生产车间物流系统优化算法
• 5.1.1 模型建立
• 5.1.2 算法实现
• 5.2 优化方案
• 5.2.1 缓存区布局优化方案设计
• 5.2.2 优化牵引车路径
• 5.2.3 叉车、牵引车配置优化
• 5.3 仿真验证
• 5.3.1 仿真设计
• 5.3.2 仿真结果
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 创新成果
• 6.3 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及主要参研项目
• 致谢