一、论文核心内容

流水线生产仍然是当前大部分企业的生产方式，而单件大批量生产作为流水线生产中最重要的一种生产方式支持着大部分制造业的发展，大批量生产可以分为以市场为导向和以客户为导向，其中以市场为导向的大批量生产表示企业大量生产，备有充足库存，以等待市场需求；以客户为导向的大批量生产表示的是企业根据客户需求进行生产，这种大批量已经是多品种的大批量，生产的过程偏向于柔性化生产，对产品生产的计划安排要求更加严格，生产更加灵活、成本相对较低。作为当前制造业主流的生产方式，流水线生产的优化就显得尤为重要。
生产线平衡一直以来都是流水线优化研究的重点，受到各个企业的关注，多数企业会成立专门的 IE 部门去进行现场管理。流水线上各个工位分配的任务不同，完成各项工作的时间也不尽相同，因而平衡各个工位之间的资源，对提高企业产能和效率尤为重要。据统计，发达国家的生产线平衡损失率一般在 5%-10%左右，与发达国家相比，我国生产线的平衡损失率超过了 20%甚至达到了 30%-40%，时间浪费严重。曾经我们引以为傲的人口红利正在消失，带来的是用工成本的增加，我国正在渐渐失去廉价劳动力的优势。因此，生产线平衡是当前制造业公司提升的重点方向。

本文首先介绍了国内外对于生产线平衡优化的研究现状，对有关生产线平衡的概念进行了阐述。其次，以该公司高压清洗机生产线为实例，对生产线进行实际的调研，分析当前高压清洗机生产线的现状，划定作业单元，计算当前高压清洗机生产线的产线平衡率为 72.26%，产能 677 台/日。运用 Flexsim 仿真软件进行建模分析，找出当前生产线不平衡原因和瓶颈工位，并得出当前工位的生产加工效率。然后，运用工业工程方法中的 5W1H 提问技术、工艺程序分析、流程程序分析、双手作业分析，对该生产线整体进行优化改进。接着，建立基于 IE 改进后的 0-1 整数规划模型，借助 Lingo 软件编程求出最优解。最后，将二次改进后的生产线再次运用 Flexsim 进行建模仿真，验证改进后的效果。

本人擅长数据处理、建模仿真、程序设计、写作指导，更多代码与范文参考公众号：克拉博士。

二、代码与仿真

求解程序
%%代码出自公众号：克拉博士
MODEL:
!高压清洗机装配线平衡模型;
SETS:
!工序集合，有一个完成时间属性T;
TASK/1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59/:T;
!工序优先关系集合;
PRED(TASK,TASK)/1,2 2,7 3,6 3,10 4,5 5,6 6,7 7,18 8,9 9,10
10,11 11,13 12,11 13,14 14,17 15,16 16,17 17,18 18,19 19,20
20,21 21,22 22,23 23,24 24,25 25,27 25,28 25,29 26,23 27,32
28,30 28,31 29,32 30,32 31,32 32,33 33,34 34,35 35,36 36,37 37,38 38,42
39,47 40,41 41,37 42,43 43,44 26,45 44,46 46,47 45,48 47,48 48,49
49,50 50,53 51,53 52,53 53,54 54,55 55,56 56,57 57,58 58,59/;
!工作站集合;
STATION/1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21/:S;
TXS(TASK,STATION):X;
ENDSETS
DATA:
!工序1,2,3...,61 完成时间;
T=19.2 15.4 8.8 24.2 11.3 16.5 17.6 33.1 13.8 24.6 13.4 5.3 13.5 15.2
13.3 16.7 13.6 17.6 18 14.7 7.5 31.9 13 16.4 13.6 24.5 25
7.4 22.7 10.8 8.1 11.2 28.3 7.6 6.3 10.8 9.2 7
4.8 24.4 14 22.4 9.1 6.9 14 35.3 26.8 25.9 10.1 9.6 20.6 5.3 6.9 6.3 12.3
75
7.8 14.9 11.9 25.6;
ENDDATA
!每个工序必须指定到一个工位;
@FOR(TASK(I):@SUM(STATION(M):X(I,M))=1);
!对于具有先后作业顺序的工序，前者i 分配工位必须小于后者分配工位;
@FOR(PRED(I,J):@SUM(STATION(M):M*X(J,M)-M*X(I,M))>=0);
!设备原因，部分工序必须在固定工位;
X(20,8)=1;
X(21,8)=1;
X(22,9)=1;
X(49,19)=1;
X(50,19)=1;
X(58,21)=1;
X(59,21)=1;
!每个工位的作业时间不能超过生产节拍;
@FOR(STATION(M):@SUM(TXS(I,M):T(I)*X(I,M))<=CT);
!由于装配工具，操作等原因部分工序必须分配到同一工位;
@FOR(STATION(M):X(1,M)=X(2,M));
@FOR(STATION(M):X(15,M)=X(16,M));
@FOR(STATION(M):X(49,M)=X(50,M));
!目标函数是最小化生产节拍;
MIN=CT;
!指定X(I,J)为0,1 变量

三、更多生产线平衡研究题目

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基于仿真的装配线平衡方法研究及应用
连续多阶段带并行加工单元的自动柔性生产线平衡与调度问题研究
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BC公司C70E型敞车侧墙生产线平衡优化及其效果评价
基于精益生产的M公司流程优化研究
名优茶自动化生产线制茶技术与品质管控研究
X公司P产品装配线平衡改善研究
X公司高压泵头装配线平衡研究
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基于精益生产理论的针织车间混流生产线平衡研究
TB公司导航主机装配生产线平衡优化研究
遗传算法在H公司生产线平衡中的应用研究
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基于精益生产的A公司孔锯生产线优化研究
自动变速器生产线柔性化改造分析与实施
N公司变速器总装配线平衡分析与改善
基于Flexsim仿真的单发热生产线平衡优化研究
多约束双边装配线平衡问题研究
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S公司混合U型装配线平衡优化研究
S企业矿用绞车压绳轮生产线平衡优化研究
随机条件下U型装配线第三类平衡问题研究
大规模生产线平衡问题的模型及求解研究
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转盘轴承生产线布局优化及平衡研究
工厂及装配线设计框架模型研究
基于精益思想的Y公司产品设计与制造流程优化研究
F公司L项目生产管理改善研究
FN公司汽车动力电池生产线项目投资经济效益研究
基于EDA与CS的半导体生产线调度方法研究
基于精益思想的JF商用车装配线标准作业管理研究
F公司生产及物料控制研究
EST公司精益生产应用研究
大型压铸车间生产系统规划及仿真研究
精益生产在D公司生产管理的应用研究
TM1生产线人员优化配置研究
Mil马达装配车间的精益改善应用研究
基于精益生产方式的S公司变频器生产线优化研究
ADK公司车体车间精益生产管理改善研究
迁钢1580mm热轧生产线自动厚度控制系统的应用研究
精益生产方式在长丰内饰装配线的应用研究
L企业儿童电动车生产线的精益改善研究
基于Petri网的汽车零部件生产线建模与优化研究
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多品种小批量混流生产计划及其平衡控制研究
机械制造系统物流驱动机理的动力学研究
线平衡与缓冲区配置协同的手机装配线重构优化方法研究
企业装配线平衡方法研究——以MX企业为例
基于RPW的混流装配线平衡及其仿真优化研究
基于随机作业时间的双边装配线平衡优化研究
Y公司车间的电池组生产线平衡优化研究
基于IE方法A公司手机后壳生产线平衡研究
大规模生产线平衡问题的模型及求解研究
名优茶自动化生产线制茶技术与品质管控研究
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面向效率提升的预制构件厂精益管理优化研究
瓶盖手装车间单元生产线优化与仿真
基于改进遗传算法的混流装配线多目标平衡研究
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机车转向架混流装配线投产排序研究
JH公司高端铜材系列产品生产线建设项目可行性研究
汽车排气系统总成线平衡研究与设计
基于混合蝙蝠算法的多约束双边装配线平衡问题研究
基于EDA与CS的半导体生产线调度方法研究
机械旋转部件的性能退化及其寿命预测方法研究
机械制造系统物流驱动机理的动力学研究
基于IE理论的160F生产线平衡改善研究
基于人因的混流装配线平衡问题研究
发动机缸盖装配线平衡改善研究
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H汽车公司总装混流装配线平衡问题研究
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航空发动机机匣生产线平衡仿真研究
S公司混合U型装配线平衡优化研究
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随机条件下U型装配线第三类平衡问题研究
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博主简介：本人擅长数据处理、建模仿真、程序设计、论文写作与指导，毕业论文、期刊论文经验交流，公众号：克拉博士。

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