A公司复合材料加工车间A3产线物料配送路径优化研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qingfengliangban
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物料配送作为车间物流的核心环节,其配送效率将直接影响车间的生产效能,而物料配送路径是实现车间高效物流的地图,规划一条快速、准确的物料配送路径能够有效提升车间的物流效率,降低物流成本,为企业提高生产效率和产线的稳定运行提供了保障。复合材料的加工制备工艺较为复杂,所需物料品种多,配送难度较大,因此对物料配送能力有着极高的要求。本文以某材料制造企业A公司复合材料加工车间为背景,对当前车间的物料配送模式进行全面分析,总结当前物料配送模式主要存在的问题,选取A3产线的物料配送路径为优化对象,在经典车辆路径模型的基础上,建立了带时间窗的双目标优化模型,并设计模型的求解算法,之后对算法的有效性进行验证,求解得到优化结果,最后将优化前后的方案进行对比分析,为企业物流改善提供了参考。本文的主要工作如下。(一)对A公司复合材料加工车间的物料配送模式进行梳理和分析,绘制了车间布局简图和物料配送流程图,总结归纳了当前物料配送模式主要存在的问题,主要分为两个方面:在管理上生产计划体系不健全,缺乏合理有效的物料配送计划,并且车间现场管理粗放,线边库存较多;在配送执行上存在配送车辆装载率低、配送总距离远、车辆使用效率低等问题。找出关键问题之后,结合车间实际情况选取A3产线的物料配送路径为优化对象。(二)为了实现路径优化,本文在经典车辆路径模型的基础上进行数学建模,考虑到经典车辆路径模型的局限性以及本文研究问题的复杂性,结合车间物料配送的实际情况引入了提前、滞后成本,建立了带时间窗的车间物料配送双目标优化模型,双目标为配送总距离最短和总提前滞后成本最低。(三)使用Dijkstra最短路算法对模型数据进行预处理,得到车间布局简图中任意两个节点之间的最短可行路径,以便后续求解中直接调用,然后对Epsilon约束算法和NSGA-Ⅱ算法进行了对比分析,通过设计算例进行仿真实验得到三组不同车辆数和工位数组合下的帕累托前沿面,验证了NSGA-Ⅱ算法的有效性和可行性,从而确定使用NSGA-Ⅱ算法求解。(四)对A3产线的11个工位点进行数据收集,并通过正交实验设置NSGA-Ⅱ算法的相关参数,得到正交实验表,使用NSGA-Ⅱ算法求解,最终得到优化方案,并与优化前的方案进行对比分析,总结优化效果。为A公司的物料配送路径改善提供了参考方案。
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