混合流水线生产系统
大量流水生产的组织和控制
第8章 大量流水生产的组织和控制8.1 流水生产的特征和分类在大量生产的情况下，流水生产线由于能将高度的对象专业化的生产组织和劳动对象的平行移动方式有机地结合起来，是一种较好的被广泛采用的生产组织形式。
现代流水生产方式起源于福特制。
亨利·福特(Henry Ford)是美国福特汽车公司的创始人，他于20世纪20年代创立了汽车工业的流水生产线，由此揭开了现代化流水生产的序幕，引起了制造业的一个根本变革。
8.1.1 流水生产的基本特征流水生产是指劳动对象按照一定的工艺路线，顺序地通过各个工作地，并按照一定的生产速度(节拍)完成工艺作业的连续重复生产的一种生产组织形式。
流水生产的基本特征如下：（1）工作地专业化程度高，在流水线上固定地生产一种或几种制品，而在每个工作地上固定完成一道或几道工序。
（2）生产具有明显的节奏性，即按照节拍进行生产。
所谓节拍，是指流水线上出产相邻两件制品的时间间隔。
（3）各道工序的工作地(设备)数量与各该工序单件工时的比值相一致。
即，如设流水线上各道工序的工作地(设备)数分别为s 1，s 2，…，s i ，…，s m ；各工序的工时定额为t 1，t 2，…，t i ，…，t m ；流水线生产节拍为r ，则：r s t 2s 2t 2s 1tm m ====上述公式所表明的关系，是保证生产过程的比例性和平行性的要求所决定的。
（4）工艺过程是封闭的，并且工作地(设备)按工艺顺序排列成链索形式，劳动对象在工序间作单向移动。
（5）劳动对象如同流水般地从一个工序转到下一个工序，消除或最大限度地减少了劳动对象的耽搁时间和机床设备加工的间断时间，生产过程具有高度的连续性。
将一定的设备、工具、传送装置和人员按照上述特征组织起来的生产线称为流水线。
如果工作地(设备)是按工艺过程顺序排列，但未满足或未完全满足上述特征要求的，就只能称之为作业线或生产线，而不能称为流水线。
利用和发挥流水线的优点仍然是改善生产线的努力方向。
标准混合流水车间调度问题研究
标准混合流水车间调度问题研究标准混合流水车何调度(Hybrid flow-shcp scheduling problem, HFSP),也锚柔性流水车何］调度是一般流水年间调度的推广，工程应月背景很强，广泛存在于化工、冶金、纺织.机械、半#体、物流、建筑.造纸等工业领域本文折耍研究的背就企业的主产模式就可以归结为HFSP。
它综合了一般流木牟间和井行机两种调度的特点, 求解难度更大。
因此，研究标准11TSP邪仅具宵塑要的理论意义，而且对生产也冇很离的卖际价值.一股来说，标准混合流水车间调度问题可以按掇如卜方式描述：柑个工件在包含w个阶段的流水线上进行加工.髯个工件都妥依次通过四个阶段，毎牛阶段至少包含一台加工机器并且至少有-个阶段包含多台机器，同一阶段上的各机器加工工序郴同.工时可不相同.各工件的各道T仔可亦相应阶段的任何一台机器上进厅加T,任意吋刻备工件全多在台机卷上加丄，且每台机留同时只能加工」个工件。
工件的任何一道工序在加工过程牛不允许中斷。
已知每个工件在各个阶段不同机器上的加工时［可，要求确定工件的加工先后顺序利每•阶段上的机器分配情况，便得某个堆能折标最优.图3」给出了HFSP问题的图例* 4t中假设有加个阶段，毎个阶段上有台机器。
3.2模型构建(1)参数定义川：工件的数目;吋工件加工阶段的数目，N产阶段j上的机器数目f”：工件f在工序/上的加工时阎；为：工件r在丄序，上的开始加工时间；C v t工件，在工序/上的结束加工时间，c^：工件总完工时间（2）变量定义x fo工件f未被安推在第W个位置加工‘JT =〈w = ] •• • M“1工件f被安样在第HZ个位置加工''（0工件i未在工的上的第上台机器上加工Y =* = |i工件[在工旳上的第r台机器上加工_Jo工件i未在工阳上的第&台机器上第/顺位加工^=[1工件i在丄仍上的第k台机器上第/顺位加工(3)目标凶数minC“ ・minmax{C加C2.G,・•・,.}(31) (4)约束条件/!(3.2)Hz^=l 21,2,7(3.3)w-1乞沧=1 f = 1,2…,71；八1,2,…，加(3.4) *•1m ni(3.5)植ZNj>m、NQ\ J=12 •、加(3.6)工工Z州=1 i = 12・・・』J = 12・・・m Hl M(3.7)C v =S,j^t,j i = l,2,・・・M；/ = 12・・・M(3.8)C9 S&, F = l,2,…，耐=1,2,…,= / + l(3.9)S tj 2C.y i,w = iz…，砒=1,2,…,/w；w在fZ前且紧邻(3.10)约束意义：式（3.1）为日标函数，这里取最小化最大完工时间为垠终优化目标式（3.2）表示每个排序位置只能分配一个工件式（3.3）表示每个工件只能有一个排序位置式（14）表示任意一个工件在任何一个阶段只能由一台机器加工式（3.5）表示加工阶段至少为1式（3.6〉表示至少有一个阶段的机器数目人于1台式（3.7）表示工件在某台机器上的加工顺序唯一式（3.8）表示工件i在阶段/上的加工完成时间式（3.9）表示T件i在阶段j十1上的开始加工时间不应早于在阶段/上的结束加工时间式（3.10）表示工件i在阶段/上的幵始加丄时间小应早于其俞一个T件w在阶段丿上的结束加工时间3・3求解算法33.1算法总体思踣及流程标准混合流水车间调度不仅要确定工件的加工顺序，还要确定每个阶段机器的分配惰况，比-般流水车间调度问题求解更为复杂。
第4章流水生产线的设计
2、确定设备(工作地)数
Si=ti/R
其中： Si —第 i 道工序所需设备数量 ti —第 i 道工序单件时间定额
(2)以设备加工为主的生产线
流水线工人总数=
∑工序பைடு நூலகம்备数(台)
× (1+后备工人百分比)× 班次
工人平均设备看管定额(台/人)
6、设计运输工具
(1)强制节拍流水线
采用分配式、连续式或间歇式传送带。
(2)自由节拍流水线
采用连续式传送带、滚道、滑道等工具。
(3)粗略节拍流水线
常用滚道、重力滑道、手推车、叉车、吊车等工具。
措施:(1)分解与合并工序，需满足的条件： ①保证各工序之间的先后顺序。 ②每个工作地的作业时间不能大于节拍。 ③每个工作地的作业时间应尽量相等和接近节拍。 ④应使工作地的数目最少。
(2)经过改装机床、改变加工用量、改进工艺装备、合理布置工作地 等错施，缩短工序机动时间和辅助时间
（四）工序同期化
特点：①成组移动 ②组内顺序加工 ③零件转换不需设备调整
混合流水线组织设计：
（1）确定零件组的节拍
Rg = T效 / ∑Qi
∑Qi：零件组数量，即各制品计划期产量之和
（2）计算流水线的最少工作地数
Nmin = L/ T效
其中：L=∑QiTi （L为计划期内总劳动量）
（3）确定投产排序
第一步，计算生产比；
成组流水线：在一定时间内顺序生产固定在流水线上的 几种制品，在变换品种时基本上不需要重新调整设备和 工艺装备。
汽车混流装配线的排产优化
广西工学院毕业论文论文题目汽车混流装配线的排产优化---柳州裕信方盛汽车饰件有限公司为例姓名梁荣欢系别管理系专业工业工程班别工业工程082指导教师何恒日期 2012年4月3日摘要：多品种小批量混流生产能够快速、灵活地组织生产特定的产品，从而响应市场日益变化的不同需求。
这种新的生产模式已被越来越多的大型汽车制造企业所采用，但与之相关的投产排序问题也日益成为研究的热点。
本文概述了国内外轿车混流生产的应用状况及混流装配线的投产排序优化对于提高企业生产效率的重大意义，介绍了该课题在国内外研究状况及能用于解决该课题的遗传算法的基本原理和运行步骤。
通过研究“柳州裕信方盛”实行的多品种混流生产方式，发现优化投产顺序可以降低目前存在于不同装配工位工作负荷不均衡导致暗灯停线频率的现象。
这种现象因混流装配线上不同产品所需的装配工艺和装配时间不同而难以避免，并造成一定的浪费。
本文以工作负荷均衡化为投产排序目标建立了数学模型，并运用遗传算法对该数学模型进行解算。
本文按上述遗传算法编写MATLAB程序，通过算实例验证了该算法和MATLAB程序的可行性。
结合“柳州裕信方盛”三课汽车内饰件装配车间的应用实例的研究，通过对混流生产线上的车型进行排序，在理论上验证了该投产排序方法能有效降低制造成本，为企业带来收益。
最后在总结全文的基础上，提出了对多品种混流生产调度系统的展望。
关键词：汽车、装配线、MATLAB，多品种混流生产，遗传算法，投产排序AbstractMany kinds of small batch mixed flow production can fast flexibility to organize production of specific products, response to changing market needs. This new production model has been more and more large car manufacturing enterprise used, But the related production scheduling problems are also increasingly become the research focus.This paper summarizes the domestic and foreign cars mixed flow production application status and mixed flow assembly line production of the sort to improve production efficiency optimization of the great significance,introduces the domestic and foreign research status and project can be used to solve this topic, the basic principle of genetic algorithms and operation procedures.Through the study of a “YuXin FangCheng LiuZ hou” margin of mixed flow mode of production,find optimization can reduce production order at present are found in different assembly location imbalance working load in dark light stop line frequency phenomenon. This phenomenon for mixed flow on the assembly line for different product assembly process and assembly time different and hard to avoid, and cause certain waste. This paper work load equilibrium production in order to target a mathematical model is set up,and the use of genetic algorithms in the mathematical model for calculating.This paper according to the above writing MATLAB genetic algorithm,through the calculation examples show that the proposed algorithm is and the feasibility of MATLAB. Liuzhou margin FangCheng letter with three class car inner decoration assembly workshop examples of application of research, through to the mixed flow line type of order, in theory to prove the production scheduling method can effectively reduce the production cost, for enterprise to bring in revenue last on the basis of summing up,proposed to the many kinds of mixed flow production scheduling system outlookKeywords:car、 assembly line、MATLAB、 variety of batch mixed flow production 、genetic algorithm、 Put into production order目录摘要： (II)Abstract (III)第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1．2 研究的目的 (2)1.3 研究的意义 (2)1.4国内外研究状况 (3)1.4.1国外研究状况 (3)1.4.2国内研究状况 (3)第二章汽车混装配线排产的优化目标 (5)2．1汽车混流装配线概念 (5)2．2 汽车混流装配线的特点 (5)2．3汽车混流装配线问题描述 (6)2.4混流装配线不平衡现象及其产生原因分析 (7)2.5混流装配线投产排序的必要性 (8)2.6求解混流装配线投产顺序的主要算法 (9)2.6.1几种主要算法 (9)2.6.2遗传算法基本原理 (10)2.6.3遗传算法的实现形式 (10)2.6.4遗传算法的运行步骤和流程图 (11)第三章混流装配线的投产排序数学建模及排序方法 (13)3.1混流总装线投产排序建模思想 (13)3.2混流装配线投产排序数学建模 (13)3.3基于遗传算法混流总装线投产排序模型解算 (16)3.4运用软件MATLAB求解 (18)第四章应用范例及效果评估 (21)4.1柳州裕信方盛汽车饰件有限公司驾驶舱装配车间简介 (21)4.2驾驶舱装配车间混流生产模式介绍 (22)1、生产车型及配比 (22)2、生产模式及节拍 (22)3、产线人员编制及问题描述 (22)4、各类车型相关工作站的装配工时 (23)4.3实例计算及评估 (23)第五章全文总结和展望 (26)致谢： (27)参考文献 (28)第一章绪论引言：随着现代科学技术的迅猛发展，产品生命周期大大缩短，同时由于用户需求的多样性，单一品种、大批量的生产方式已不再适应用户对商品的多样化需求。
混合流水线
第16章混合流水线系统仿真设计一、实验目的1. 熟悉系统元素ROUTE的用法；2. 了解工艺视图process views的用法；3. 了解多原料多阶段加工仿真系统的设计；4. 找出影响系统的瓶颈因素，并力图对模型加以改善。
二、实验内容及原理多对象流水线生产有两种基本形式。
一种是可变流水线，其特点是：在计划期内，按照一定的间隔期，成批轮翻生产多种产品；在间隔期内，只生产一种产品；在完成规定的批量后，转生产另一种产品。
另一种是混合流水线，其特点是：在同一时间内，流水线上混合生产多种产品。
按固定的混合产品组织生产，即将不同的产品按固定的比例和生产顺序编成产品组。
一个组一个组地在流水线上进行生产。
某一个制造车间有5台不同的机器，加工A、B和C三种产品。
每种产品都要完成5 道工序，而每道工序必须在指定的机器上按照事先规定好的工艺顺序进行。
假定在保持车间逐日连续工作的条件下，仿真在多对象平准化中生产中采用不同投产顺序生产1000个A、500个B、200个C的工作情况。
通过改变投产顺序使产量、品种、工时和负荷趋于平衡，来减少时间损失。
产品投产顺序为10个A,5个B,2个C。
如果一项作业在特定时间到达车间，发现该组机器全都忙着，该作业就在该组机器处排入一个FIFO规则的队列，如果有前一天没有完成的任务第二天继续加工。
三种产品的工艺路线如下表：产品类型机器组别相继工序平均服务时间/minA 1，2，3，4，5 5,5,4,4,6B 1，2，3，4，5 4,4,3,4,3C 1，2，3，4，5 4,5,3,4,1三、实验步骤1、元素定义（Define）元素定义表元素名称类型数量说明A Part 1 产品AB Part 1 产品BC Part 1 产品CMachine001 Machine 1 机器组1Machine002 Machine 1 机器组2Machine003 Machine 1 机器组3Machine004 Machine 1 机器组4Machine005 Machine 1 机器组5Buffers001 Buffer 1 机器组1的输入缓冲区Buffers002 Buffer 1 机器组2的输入缓冲区Buffers003 Buffer 1 机器组3的输入缓冲区2、元素可视化(Dispaly)的设置3、各个元素细节(Dedail)设计模型图四、实验结果模型仿真钟取系统默认的1的时间单位为1min 运行，最后得出的总的加工时间为8458.74min 。
”混合式”技术在工业生产中如何提高生产效率？
”混合式”技术在工业生产中如何提高生产效率？一、"混合式"技术的概念与特点"混合式"技术是指将传统的制造业与先进的信息技术相结合，实现智能化、自动化和数字化的生产方式。
它通过整合物联网、云计算、人工智能和大数据等先进技术，使生产过程更加高效、灵活和可持续。
二、"混合式"技术在工业生产中的优势1. 提高生产效率："混合式"技术通过自动化和数字化的手段，能够实现生产过程的智能化管理和自动化控制，大大提高了生产效率。
工人不再需要进行重复性、繁琐的操作，可以专注于高级的技术和管理工作，从而提高了生产效率。
2. 提升产品质量："混合式"技术利用物联网和传感器等技术，可以实时监测和控制生产环境和设备状态，及时发现并解决潜在问题，确保产品符合质量标准。
同时，通过精确的数据分析和预测，可以避免生产过程中的错误和浪费，提升产品质量。
3. 实现个性化生产："混合式"技术能够根据客户需求和市场变化快速调整生产线，实现个性化生产。
通过云计算和大数据分析等技术，可以根据客户需求量身定制产品，并实现快速交付。
这不仅提高了客户满意度，还降低了库存和生产成本。
4. 节约能源和资源："混合式"技术通过智能控制和优化，可以减少能源和资源的浪费。
例如，通过智能监控和节能措施，可以及时发现能源浪费和能源损耗的问题，并采取相应的措施进行调整和改善，从而减少能源的消耗，降低了生产成本。
5. 提升安全性和可持续性："混合式"技术在生产过程中可以实现自动化和无人化，减少了工人的人为错误和意外事故的发生。
同时，通过智能化的生产和资源管理，可以有效减少环境污染和资源浪费，提高了生产的可持续性。
三、结语"混合式"技术在工业生产中具有重要作用，它能够提高生产效率、产品质量和个性化生产能力，同时节约能源和资源，提升安全性和可持续性。
生产与运作管理-第九章 流水线设计
机械化程度
自动线
机械化流水线
图1 流水线的9 类型
手工流水线
9.1 基本概念
三、流水线涉及的相关概念 1、工序
工序（process）是指一个工人或一组工人在同一工作地上对同 一劳动对象进行加工的生产环节。 ➢ 工序是组成生产过程的最小单元。若干个工序组成工艺阶段。 ➢ 同一工序的操作者、工作地和劳动对象是固定不变的，如果有一 个要素发生变化，就构成另一道新工序。
39
9.2 流水线设计
2、可变流水线的组织设计 可变流水线的组织设计与单一对象流水线的程序基本相同，只
是节拍的计算要做一些改变。 节拍的计算
可变流水线节拍应分别按每种制品计算。设某种可变流水线加 工A、B、C三种零件，其计划年产量分别为QA、QB、QC；流水线 上加工各零件的单件时间定额为TA、TB、TC。有两种方法计算节拍：
6
9.1 基本概念
按生产对象品种数目的多少，分为单品种流水线和多品种 流水线
单品种流水线：又称不变流水线，是指流水线上只固定生产 一种制品。
多品种流水线：生产两种或两种以上制品。
按制品的轮换方式
将生产作业方式大致相同 的特定几个品种在流水线
上混合、连续地生产
可变流水线
混合流水线 可变流水线：
分批轮换地制造固定在 流水线上的几个品种
13
9.1 基本概念
四、组织流水线生产的必要条件 1、产品结构和工艺相对稳定； 2、制品加工的各工序能细分或合并，各工序的时间定额应 与流水生产线节拍相等或成倍数关系。 3、制品产量足够大，以保证流水生产线各工作地有充分的 负荷。
14
五、流水线的经济效益和缺点
(1)流水线的经济效益
1）.具有交高的经济效益 2）.缩短生产周期，加速资金流动周转 3）.减少在制品量，降低了生产成本 4）.保证和提高了加工质量 5）.便于生产管理
生产运营管理第六章流水生产组织
流水生产组织的概述流水生产组织的类型流水生产组织的工艺设计与设备配置流水生产组织的计划与控制流水生产组织的效率与效益流水生产组织的实践与发展
contents
目录
流水生产组织的概述
CATALOGUE
01
均衡性
各作业环节的生产能力保持均衡，按照一定的节拍进行生产，避免了生产过剩或不足的情况。
进度监测
通过生产报表、现场巡视等方式，实时监测各车间的生产进度，确保按计划进行。
进度调整
如发现生产进度滞后或超前，及时调整生产计划或资源配置，确保整体进度不受影响。
进度优化
通过数据分析和技术改进，不断优化生产流程和工艺，提高生产效率。
流水生产组织的效率与效益
CATALOGUE
05
工艺效率
流水生产组织能够实现工艺流程的连续性和稳定性，提高工艺效率，降低不良品率。
流水生产组织的可持续发展
随着环境保护意识的提高和资源环境压力的加大，流水生产组织需要更加注重可持续发展。未来，流水生产组织将更加注重节能减排、资源循环利用和绿色制造等方面的发展，以实现经济效益和环境效益的双重目标。
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流水生产组织的变革与创新
随着市场竞争的加剧和消费者需求的多样化，流水生产组织需要不断进行变革和创新，以适应市场的变化和满足消费者的需求。未来，流水生产组织将更加注重柔性化、智能化和定制化的生产方式，以提高生产效率和灵活性。
流水生产组织与信息化技术的融合
信息化技术是流水生产组织的重要支撑，通过将信息化技术与流水生产组织相结合，可以实现生产过程的数字化、可视化和智能化。未来，随着物联网、大数据和人工智能等技术的发展，流水生产组织将更加依赖于信息化技术来实现高效、智能的生产。
生产管理学--流水线生产的组织设计
流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象的重量和外形尺
寸、流水线的类型和实现节拍的方法。
[传送带参数确定] 1。分区单位长度或跨步（产品间隔）： 连续流水线的传送带上 两相邻制品中心之间的距离（L0）。
2。工作地长度（工序间隔）： 一般情况下，工作地长度Li
3.传送带速度：V = L0 / R 4.传送带工作部分的总长度：L = ∑Li + Lg ( Lg是后备长度） （七）流水线的平面布置
7
6
步骤1 列出所有可能作为第一工 1 作地的工序组合方案。
④
5
5
②⑥
⑦⑧
4
⑨
方案1-1：① ② ③, Te11=15min 方案1-2： ① ② ④, Te12=16min
第六章 流水线生产的组织设计
步骤2 求出第一工作地各编组方案对装配线所需最少工 作地数，公式为：
T--∑Teij
Sij=I+[ r
[节奏]：如果R很小，且体积重也很小，不适于按件传递，则可
以实行批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为节
奏。
即：Rg=R·n 其中 Rg: 节奏 n: 批量
（二）工序同期化（组织流水线的重要环节）
工序同期化是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地 的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比 关系。
6 7 9 11 12 13
工序单件 作业时间
2 5 8
2 2 4 7
3 2 3 1 2 3
工作地单件 作业时间
7 8 8 7 8
6
工作地空闲
时
间
8–7=1
8–8=0
8–8=0
8–7=1
基于遗传算法的多目标混合流水线优化问题研究
基于遗传算法的多目标混合流水线优化问题研究一、引言多目标混合流水线问题是一类NP难问题，因为其具有大规模、复杂性高和求解时间长等特点，难以通过传统的优化方法来求解。
而遗传算法是一个能够处理复杂的问题和不确定性因素的有效工具，也被广泛用于求解多目标优化问题。
二、多目标混合流水线问题多目标混合流水线问题是指在一个生产线之中，工件的加工顺序是不同的，并且加工时间也是不同的。
该问题的目标是确定各个加工工序的时间和顺序，以最小化生产线的空闲时间和最大化生产的产量。
混合流水线问题引入了不确定性，并给流水线排程造成种种不利影响。
因此解决多目标混合流水线问题具有重要的理论和现实意义。
三、遗传算法遗传算法是以生物进化的自然选择和遗传机制为基础的一种优化算法，它模拟自然界中生物群体的进化过程，利用遗传操作和进化策略来搜索全局最优解。
遗传算法的优势在于可以跨越局部极值，并且适用于求解大规模和复杂问题。
四、基于遗传算法的多目标混合流水线优化模型遗传算法可以表示为一个优化问题，即求解一个代表所有种群个体的值域向量，使得该向量在约束条件下满足多个目标函数的最小值或最大值。
基于遗传算法的多目标混合流水线优化问题的模型如下：目标函数：其中，f1表示流水线的加工时间，f2表示流水线的空闲时间，f3表示流水线的总和加工时间。
约束条件：工件顺序必须相同。
因此，基于遗传算法的多目标混合流水线优化问题可以被看作是一个三维的多目标问题，包含连续和离散的变量。
遗传算法的目标是在搜索空间中找到一组个体，使得它们能够满足所有的约束条件，并且较好地优化目标函数。
五、算法实现实现基于遗传算法的多目标混合流水线优化问题，需要先确定以下参数：1.种群大小：种群规模的大小直接影响到算法的性能和搜索质量。
在实际应用中，种群大小一般在20-50之间选择。
2.交叉率和变异率：交叉率用于控制交叉算子的使用程度，变异率用于控制变异算子的使用程度。
一般情况下，交叉率设置为0.6-0.8，变异率设置为0.05-0.1。
混合生产方式
作业员A A
B
C
A
产 A A A B B B C C C A A A B B B C C C A A A B B B
作业员B A
B
C
A
B
C
A
B
作业员A A
B
C
A
B
C
A
B
无间歇混流生产 A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C
作业员B B
混流生产模式
-
大纲
一.混流生产方式簡介 二.混流生产方式分析 三.混流生产方式推行方案
-
混流生产方式簡介
混流生产
混流生产就是在一条流水生产线上, 按订单要求的品种和交货期, 组织多品种混合生产。
例如, 一个企业有A、B、C、D、E 五个品种, 日产量9 辆, 本月订单A: 30辆,B: 40 辆,
实施成本 快速换模试验 设备投资改造 空间布局（厂房）改造 生产管理系统改造
预期收益 提升生产效率 善于应对产量及品种变化 均衡生产 降低在制品
结论：
对于现厂房设备以及MES系统均已稳定之状态下，需确实权衡，在现有大批量规 模生产下的单位成本，与推行混流生产产生新费用分摊后之单位成本。
因此，对于当前状况，建议局部（各部门内部手工生产流水线）推行。待有新厂 建设专案时，再做总体考量，于投资初期进行混流生产方式的设计，以取得较低的投 资成本。
C: 10 辆,D: 15 辆, E: 5 辆。根据订货确定日生产计划顺序: AAABBBBCD 或AAABBBBDE。
第一天
第二天
混流生产 A A A B B B B C D A A A B B B B D E …………
标准混合流水车间调度问题研究
标准混合流水车间调度问题研究标准混合流水车间调度(Hybrid flow-shop scheduling prcibkm, HFSP),也称柔性流水车间调度是普通流水车间调度的推广，工程应用背景很强.广泛存在于化工.冷金、纺织、机械、半尋体、物流、建造、造纸等工业领域［卸。
本文所要研究的背景企业的生产模式就可以归结为HFSP。
它綜合了普通流水年间和井行机两种调度的特点，求解难度更大。
因此'研究标准HFSP不仅具右重要的理论意义，而且对生产也有很高的实际价值.普通来说'标准混合流水车间调度问题可以按照如下方式描述：郡个工件在包含m个阶段的流水线上进行加工。
每一个工件都要挨次通过m个吟段，每一个阶段至少包含一台加工机器并旦至少有一个阶段包含多台机器，同一阶段上的各机器加工工序相同，工时可不相同。
各工件的各道工可在相陥阶段的任何一台机器上进行加工.任意时刻各工件至多在一台机器上加工，且每台机器同时只能如工一个工件。
工件的任何一道工序在加工过程中不允许中断。
己知每一个工件在各个阶段不同机器上的加工时间，要求确定工件的工先后顺序和每-阶段上的机器分配情况，使得某个性能指标最优.图3一1给出了HESP问题的图例，其中假设有时个阶段，每一个阶段上有台机器。
3.2模型构建(1)参数定义心工件的数日；工件加工阶段的数目言N广阶段丿•上的机器数目C：工件i在工序，上的加工时间；S/工件，在工序丿上的开始加工时间： C 广工件j 在工序/上的结束加工时间；:工件总完工时间 〔2＞变量定义J0工件i 未被安排在第w 个位置加工"一h 工件，•被安丼在第*个位置加工心‘，…”_ JO 工件诔在工的上的第k 台机器上加工 滋’〔I 工件J 在工的上的第k 台机器上加工0工件i 未在工的上的第左台机器上第/顺位加工 1工件i 在丄序/上的第*台机器上第/顺位加丄 (3) 目标函数minj nminmaxQsCziCaz …,d} (4) 约束条件(3.1)(3.2)Z^=l i=】2…,〃W-1(33)(3 4)(35) £乩＞叽坊21丿=12…,他(3.6)沖=1 j = 12・.・M ：J=l ・2..・.5(37) 1 =S 〃 +。
flexsim混合流水线播种器分拣案例
flexsim混合流水线播种器分拣案例自仿真更新PF（flexsim：工艺流程--以流程图的形式更直观的告诉不懂仿真的人，建模逻辑、建模规则及建模思路)功能模块以来。
相较于传统的仿真建模的单一性，现阶段可以通过结合PF模块，使仿真建模变得更灵活，方便，快捷，同时也可以实现传统建模难以完成的复杂逻辑编程。
相较于传统的AGV物流调度，现有的List(资源库，在这里可以存储各种实体、任务等。
为了便于大家理解，我把list比作数据库，我们可以按需往数据库里读和写数据)资源，可以很灵活、快速的实现AGV的物流调度规则。
比如按距离调度AGV，或者按类型调度AGV，又或者同时满足多个条件来调度AGV等等。
相较于传统的存储货架，现有的货架引入了 Storage System(存储系统)模块，可以更加完美的匹配当前制造业的智能货架的功能。
比如按照指定货位号存储产品，又或者按照指定货位号取出产品等等。
混合生产方式PPT课件
1
大纲
一.混流生产方式簡介 二.混流生产方式分析 三.混流生产方式推行方案
2
混流生产方式簡介
混流生产
混流生产就是在一条流水生产线上, 按订单要求的品种和交货期, 组织多品种混合生产。
例如, 一个企业有A、B、C、D、E 五个品种, 日产量9 辆, 本月订单A: 30辆,B: 40 辆,
作业员A A
B
C
A
B
C
A
B
时间段混流生产 A A A B B B C C C A A A B B B C C C A A A B B B
作业员B A
B
C
A
B
C
A
B
作业员A A
B
C
A
B
C
A
B
无间歇混流生产 A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C
作业员B B
C: 10 辆,D: 15 辆, E: 5 辆。根据订货确定日生产计划顺序: AAABBBBCD 或AAABBBBDE。
第一天
第二天
混流生产 A A A B B B B C D A A A B B B B D E …………
一般生产
CCCCCCCCCC
DDDDDDDDDDDDDDD EEEEE
…………
4
混流方式局部推行
流水线混流完成不同产品，以人做为生产单元（Cell）完成该产品全部制程
时间段混流生产产品切换间隔越短所产生的在制品越低，产线应对异常能力越高， 越能使生产均衡。最理想状态为切换时间为零的无间歇混流生产。局部推行可从逐步缩减产 品切换间隔以及换模时间作为重点。
基于S7-200 PLC控制的液体混合装置模拟系统的设计
106EXCHANGE OF EXPERIENCE 经验交流摘要：通过西门子可编程控制器S7－200 PLC，实现对液体混合装置的自动控制。
可将两种以上液体按一定比例混合搅拌输出，满足不同生活生产的实际需求。
系统具有运行可靠性高、调试维护方便、系统移植性高等特点。
关键词：S7-200 PLC；液体混合装置；自动控制液体混合装置在食品、化工、医药等领域应用广泛。
该装置以往主要依靠人力或继电器控制运行，费时费力且精准率不高。
随着时代的发展，这些传统作业形式已经不能适应工业生产规模化、标准化和自动化的发展，寻求新的控制方法以提高生产效率，节约企业成本显得尤为重要。
本系统基于可编程控制器S7－200 PLC、液位传感器、电磁阀、搅匀电机等硬件实现对液体混合装置模拟系统的自动控制。
可编程控制器S7－200 PLC是一种小型的可编程控制器，它性价比突出，适用于各行各业，各种工控现场的控制、检测、监控与自动化运行。
本文主要阐述液体混合装置模拟系统的电路框图、输入输出地址分配、顺序功能图设计和梯形图调试几个方面。
一、系统设计要求某生产车间要求对两种液体按一定比例混合搅拌，搅拌均匀后将混合液体放出。
系统设计要求如下：上电后初始状态：A、B阀门YV1、YV2均关闭，混合C阀门YV3打开10S，将容器放空后关闭。
按启动按钮SB1后，系统按下列规律运行：阀门A打开，液体A流入容器。
当液面到达中限位SL2时，阀门A关闭，阀门B打开。
当液面到达上限位SL1时，阀门B关闭，搅匀电机开始搅匀。
搅匀电机YKM工作5s后停止搅匀，混合液体C阀门打开，放出混合液体。
当液面下降到下限位SL3时，SL3由接通变为断开，10s后，容器放空，混合阀关闭，回到初始状态，进入下一周期。
根据装置控制要求，本系统涉及两种液体的混合，根据液体的特性选用合适的液位传感器，若非腐蚀性液体，则考虑采用投入式液位传感器、普通液体常闭型电磁阀。
若是腐蚀性液体，则需要三个非接触感应式液位传感器与耐腐蚀性常闭型电磁阀。
混合流水线系统仿真与分析
案例教学：混合流水线系统仿真与分析10.1 建立概念模型多对象流水线生产有两种基本形式。
一种是可变流水线，其特点是：在计划期内，按照一定的间隔期，成批轮番生产多种产品；在间隔期内，只生产一种产品，在完成规定的批量后，转生产另一种产品。
另一种是混合流水线，其特点是：在同一时间内，流水线上混合生产多种产品。
按固定的混合产品组组织生产，即将不同的产品按固定的比例和生产顺序编成产品组。
一个组一个组地在流水线上进行生产。
一个工厂有5个不同的车间（普通车间，钻床车间，铣床车间，磨床车间，检测车间），加工3种类型产品。
每种产品都要按工艺顺序在5个不同的车间完成5道工序。
假定在保持车间逐日连续工作的条件下，仿真在多对象平准化中生产采用不同投产顺序来生产给定数量的3种产品。
通过改变投产顺序使产量、品种、工时和负荷趋于均衡，来减少时间损失。
如果一项作业在特定时间到达车间，发现该组机器全都忙着，该作业就在该组机器处排入一个FIFO规则的队列的暂存区，如果有前一天没有完成的任务，第二天继续加工。
表10.1: 车间配备（单位：台）表10.2: 加工时间（单位：min）表10.3：产品数量图10-1概念模型10.2 建立Flexsim模型双击桌面上的Flexsim图标打开软件，打开编辑界面。
第1步：模型实体设计第2步：在模型中生成所有实体同前面章节一样的，从左边的实体库中依次拖拽出所有实体（一个Source，5个Queue，12个Processor，一个Conveyor，一个Sink）放在右边模型视图中，调整至适当的位置，如图10-2所示：图10-2 拖出所有实体第3步：修改名称为了更方便的读懂模型，我们通常会修改实体的名称，以符合实际情况。
鼠标左键双击最左边的暂存区，弹出实体属性的对话框，在最上方的名称栏里修改成相应的名称，如图10-3所示：图10-3 改变名称点击后确认修改。
对于其它需要修改的实体，我们也进行同样的操作，改成下图中对应的名称，以方便对模型的识别：图10-4相应的加工名称图第4步：连接端口下一步是根据流动实体的路径来连接不同实体的端口。
基于PLC的两种液体混合控制系统设计
基于PLC的两种液体混合控制系统设计摘要：随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高,原有的生产装置远远不能满足当前高度自动化的需要.减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题，可编程控制器系统不断满足各个生产领域的生产需要,提高生产效益.本文以两种液体的混合灌装控制为例，将两种液体按一定比例混合,在电动机搅拌后要达到控制要求才能将混合的液体输出容器，并形成循环状态。
液体混合系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备动作之间的相互关联性，针对不同的工作状态，进行相应的动作控制输出，从而实现液体混合系统从第一种液体加入到混合完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现.设计以液体混合控制系统为中心，从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程（包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等），旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明.设计采用三菱公司的FX系列去实现设计要求。
关键词:PLC；梯形图；两种液体;混合装置；自动控制目录前言-—--——-—--————-—----——--—-----—--———-————--—----1第1章两种液体混合灌装机控制系统设计—----———--—-—----21。
1 方案设计---—--——-———-—-——-———-———-—-—--———--—-—---————-————--—21.2 方案的介绍--——-——-—--—-—-——-—————--———--—---——-—--——-—---——-——3第2章硬件电路设计—--—---—--———-—--—-————---——--—-—--42。
1 总体结构——--—--——-——-—-—-—-—-—————-—-————-—----—-————--———---—42。
2 液位传感器的选择—--——-———-——-—----—--—-————-—--—---—-—----——--52。
流水线组织设计《混合流水线的组织设计》PPT演示课件
36
混合流水线上所有品种的该作业元素j在计划期内的总作 业量为：
n
n
j j ' Ni i tzj
i 1
i 1
混合流水线完成全部产品产量所需的总作业量为：
k
L j j 1
K---作业元素的数目
37
（6）混合流水线的工序同期化 将混合流水线上的各个作业元素合并为工序，并使合并以
x3,2 (A) max x2,2 (A), x3,1(A) r t3,2 max19,23 8 7 26
26
B品种
x1,2 (B) max 0, x1,1( A) r t1,1 max 0,5 8 6 6
x2,2 (B) max x1,2 (B), x2,1( A) r t2,2 max6,16 8 5 13
较晚的一个；(如出现连续投入同一品种时，应排除这 个品种，再按此规则排序) 第四步，更新生产比倒数值； 给已选产品此时的生产比倒数值，加上该产品的初始生 产比倒数值。 第五步，再选取投产对象 重复三、四步骤，直到各产品被选取的次数与生产比相 等时，结束。
12
[例] 设某混合流水线生产A、B、C三种产品，计划 产量分别为3000、2000、1000件。试确定投产顺序。 1 .确定生产比及产量。 XA = 3000/1000 = 3; XB = 2000/1000 = 2; XC = 1000/1000 = 1。 即生产比产量为6，其中3个A，2个B，1个C。 2 .计算生产比倒数 MA = 1/XA = 1/3, MB = 1/XB = 1/2, MC = 1/XC = 1
• 第八轮 8*(6:4)=48:32
新的生产比(48-10*4)：(32-10*3)=8:2 选：A
生产运作与管理习题集
6 07
作业8. 某混合流水线上生产A、B、C四种产 品，计划产量分别为：Na=2000件， Nb=3000件，Nc=4000件，试用生产比倒数 法确定一个循环流程内的投产顺序。 作业9. 某产品装配批量为20台，装配周期为2 天，间隔期4天；加工批量为60台，加工周期 为5天；毛坯批量240台，毛坯生产周期为12 天；6月份计划装配累计号数为300号，求各 车间6月份计划投入和出产累计号数。
《生产与运作管理》 思考与习题集
1、生产管理有哪些要求？ 2、生产储存式、订货生产式、订货装配式各有何特 点？ 3、生产系统的运行结构如何？ 4、何谓生产过程？ 4’ 产品生产过程和企业生产过程的构成如何？ 5、何谓生产类型？各种生产类型有何特点？ 6、厂址选择有哪些方法？ 7、生产单位的专业化形式有那几种？特点如何？ 8、设备布置有那些方法？ 9、从至表布置法的优化原则有那几种？ 10、生产过程制品的三种移动方式特点如何？
作业10：某制品加工过程需经某车间加工， 其关键工序的一次准备时间为40分钟，制品 在该工序的单件工时为2分钟，容许的设备调 整时间损失系数为）0.08，试确定该制品的 最小加工批量。
* 作业11：某产品年计划产量2400台，月产量 计划为200台，设备一次调整费为100元，单 位产品年占用费为50元／件.年，试计算经济 批量，并根据月产量任务，调整确定生产批 量。
作业6. 某流水线节拍为15分钟，工序分解如下图，试按 照工序同期化要求，进行工序重组。
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1. 建立Flexsim模型
双击桌面上的Flexsim图标打开软件，你可以看到Flexsim菜单、工具条、实体库，和正投影模型视窗，如图1所示。
图1
第1步：模型实体设计
模型元素系统元素备注
Flowitem产品不同实体类型代表不同类型的产品，分别标为1、2、3
Processor机台，检验台进行不同的参数定义以表征不同机器组中的机器
Queue机器组暂存区五个暂存区，用于等待机器的处理Conveyor传送带运输加工和检验后的产品
Source待加工产品库产品的始发处，连续不断的提供待加工产品
Sink成品库产品加工并通过检验后的最终去处
第2步：在模型中生成所有实体
依要求，从左边的实体库中依次拖出相关实体放在右边模型视图中，并调整至适当的位置，如图2所示：
图2
第3步：连接所有端口
从Source 开始，依次“A”键连接，直到Sink为止，在连接时，注意输入输出方向。
所有端口连接如图3：
图3
第4步：修改名称
把每个名字修改成机器相关名称，以便快速查看统计数据。
如把第一组的普通车床名字改为puche1、puche2、puche3,第二组的钻床改为zuanche1、zuanche2、zuanche3，等等，依次修改如图4：
第5步：给发生器指定临时实体到达参数
循环产生3种类型的产品，其中类型1产品1000个，每隔3min生产一批10个的；类型2产品500个，每隔3min生产一批5个；类型3产品200个，每隔3min生产一批2个。
双击发生器，在弹出的窗口里，将“到达方式”下拉菜单选择“按时间表到达”,把“到达次数”改成4，点击“刷新到达”后，下面会出现四行数据。
把arrivaltime、itemtype、quantity的值相应改动，设定换类型生产间隔时间是12min,即一个类型的生产12min后，生产下一种类型。
最后在“重复时间表”前方框中打钩。
再如图5：
打开“发生触发器”，在“创建触发”中选择”根据实体类型设定颜色”选项，如图6所示。
本试验共1700个产品，故在“离开触发”中选择“关闭和打开端口”选项，然后点击右边的按钮，在弹出的窗口里将true改成getoutput(current)==1699，将closeinput改成closeoutput以结束发生器生产，如图7所示：
图6
图7
第6步：给暂存区设定参数
总共需加工1700个产品，所以设所有的暂存区的容量都为2000个，这样暂存区的容量就够了，不影响整个系统正常工作。
如图8：
图8
第7步：给普通车间处理器组设定参数
类型1产品加工时间为5min，类型2产品加工时间为4min，类型3产品加工时间为4min。
现在设定处理时间，双击处理器，在弹出窗口里的“处理时间”下拉菜单栏里选择“按临时实体类型（间接）选项，然后点击右边的，在弹出窗口中修改数据，设置不同产品加工时间，即类型1加工时间为5min，类型2为4min，类型3为4min。
点击所有“确定”按钮后完成对puche1的设置。
对puche2和puche3进行与上面一样。
如图9：
图9
第8步：给钻床车间处理器组设定参数
类型1产品加工时间为5min，类型2产品加工时间为4min，类型3产品加工时间为5min。
现在设定处理时间，双击处理器，在弹出窗口里的“处理时间”下拉菜单栏里选择“按临时实体类型（间接）选项，然后点击右边的，在弹出窗口中修改数据，设置不同产品加工时间，即类型1加工时间为5min，类型2为4min，类型3为5min。
点击所有“确定”按钮后完成对zuanche1的设置。
对zuanche2和zuanche3进行与上面一样。
图略
第9步：给铣床车间处理器组设定参数
类型1产品加工时间为4min，类型2产品加工时间为3min，类型3产品加工时间为3min。
现在设定处理时间，双击处理器，在弹出窗口里的“处理时间”下拉菜单栏里选择“按临时实体类型（间接）选项，然后点击右边的，在弹出窗口中修改数据，设置不同产品加工时间，即类型1加工时间为4min，类型2
为3min，类型3为3min。
点击所有“确定”按钮后完成对xiche1的设置。
对xiche2进行与上面一样。
图略
第10步：给磨床车间处理器组设定参数
类型1产品加工时间为4min，类型2产品加工时间为4min，类型3产品加工时间为4min。
现在设定处理时间，双击处理器，在弹出窗口里的“处理时间”下拉菜单栏里选择“按临时实体类型（间接）选项，然后点击右边的，在弹出窗口中修改数据，设置不同产品加工时间，即类型1加工时间为4min，类型2为4min，类型3为4min。
点击所有“确定”按钮后完成对moche1的设置。
对moche2和moche3进行与上面一样。
图略
第11步：给检测车间处理器组设定参数
类型1产品加工时间为6min，类型2产品加工时间为3min，类型3产品加工时间为1min。
现在设定处理时间，双击处理器，在弹出窗口里的“处理时间”下拉菜单栏里选择“按临时实体类型（间接）选项，然后点击右边的，在弹出窗口中修改数据，设置不同产品检测时间，即类型1加工时间为6min，类型2为3min，类型3为1min。
点击所有“确定”按钮后完成对jianche的设置。
图略。
第12步：设置仿真模型终止时间
本实验生产1700个产品，所以我们可以进行相关设置，使其处理完所有产品后，模型能够停止。
在本实验中，选择传送带进行设置，当第1700个产品离开传送带进入吸收器时，模型会自动停止。
双击传送带，在弹出窗口里点击最右边的“触发器”，然后点击最下方的“传输完毕触发”的最右边的，弹出代码编辑窗口，在最下方按格式加入C++语句，“ if(getoutput(current)==1699) stop();”如图10：
图10
第13步：打开数据统计
软件默认是不打开的数据记录统计的，要想生成实验报告，这是必须走的一个步骤。
首先，在模型视窗中选择我们想要进行统计记录的实体。
按住“Shift”键，拖动鼠标框选要进行统计的实体，或者按住“Ctrl”键，选择点击任意实体。
实体被选中后，会出现一个红色方框。
然后，点击标题栏中的“统计 > 统计收集 > 选定实体打开”，此时会
出现
绿色方框框住我们选定的实体。
为了界面干净清晰，可以选择“统计 > 统计收集 >隐藏绿色显示框”来隐藏绿色方框。
如图11：
现在就可以运行模型，并收集已选定实体的统计记录数据了。
图11
2.模型运行
第14步：编译、重置、运行模型
先点击flexsim界面的左下方的“编译”，可以实现模型的编译（如图12），编译结束后点击“重置”，等会儿，然后点击“运行”，就可以运行此模型了。
正投影模型视图如下（图13）：
图13透视模型视图如下（图14）：
第15步：加快仿真模型运行速度
在flexsim界面的右下方，有个“仿真时间/真实时间”的栏，鼠标左键一直按住比例尺，可以随意改变速度，速度加快，不会影响仿真结果。
3. 数据分析
在运行过程中或结束时，我们可以随意打开相关设备的属性窗口，点击右边的“图形”，打开content、staytime、state图形，进行对数据时时浏览。
以jianche(检测车间车床)为例，如下（图15）：
图15
当仿真模型运行自动结束后，我们也打开flexsim的工具栏里的“统计”下的”标准报告”选项，然后出来一个对话框，我们通过中间的箭头指向来实现增加或减少需要输出的报告内容，在这里我们输出6个方面的数据，分别是：输入产品数stats_input，输出产品数stats_output，平均数量stats_contentavg,空闲时间idle，工作时间processing，产品到达设备等待时间（产品堵塞时间）blocked，平均停留时间stats_staytimeavg，以便分析数据，设置完成后，如
图16：
图16
点击“生成报告“，会出来一个包含以上内容的标准报告表，如图17：
从表中，可以仿真模型停止运行时间是7728min，即7728min时产品处理完毕，以及各个设备的其它数据。
从此表中，我们不难发现，queuejianche（检验车间暂存区）中累积的产品最多，平均等待时间最长，因此，我们可以认为这是整个加工系统的主要瓶颈，以上现象表明检测车间机床不足，应该增加适当的检测机床以解决此问题。
另外，这个问题在模型运行过程中也可以发现，当模型运行到3000多秒的时候，发生器已经输出完毕，只有检测台还在不停工作，如图18：
图18
通过数据，还可以看到其它问题，如queuexiche（铣床车间暂存区）的平均逗留时间也较多，应当改善。
还有，磨床车间的机床空闲时间比较多，都是700多，应该想办法减少他们的空闲时间，如果可以，可以减少一台机床。
仿真要求在保持车间逐日连续工作的条件下，仿真在多对象平准化中生产采用不同投产顺序来生产给定数量的3种产品。
通过改变投产顺序使产量、品种、工时和负荷趋于均衡，来减少时间损失。
所以我们可以改变三种产品的先后投产顺序（如先生产5个类型2的产品，再生产10个类型1的产品，最后生产2个类型3的产品），通过比较与数据分析，看哪一种更有利于生产。