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      易普優APS混流排序算法助力汽車整車廠的均衡生產

      2018-03-26

      一、汽車整車廠生產排序的難點

      沖壓-焊接-涂裝-總裝”是汽車整車生產的四大工藝類型,它們存在上下游關聯關系,每個車間都有自己的優化排序目標,汽車混流生產模式使得生產過程更加復雜,從而生產管控的難度大大增加。

             汽車混流生產過程跨越了多個生產車間、經歷了多個生產工藝,因而在實際生產中,汽車混流生產車間的主生產計劃的調度過程極其復雜,針對汽車混流生產計劃的調度方法研究顯得尤為重要。主生產計劃是生產管控的基礎,通過它拉式方式產生零部件生產計劃和物料配送計劃。

      而在裝配流水車間的生產計劃調度過程中,計劃調度的最終目的是保證生產線的平準化生產,通過對車身序列進行排序優化,從而保證生產物料消耗的均衡性以及各個生產工位的負荷均勻化。

      因此,綜合考慮多種復雜的排序規則及工藝生產指標,制定合理的混流裝配排序計劃是汽車整車廠實現混流裝配均衡生產,減少瓶頸工位的生產負荷的核心難點。

      計劃員在制定汽車排序需要考慮的規則舉例如下:

      汽車整車廠排序規則舉例1

      優先級

      項目

      排序規則

      1

      四驅/兩驅 

      四驅車型連續投入≤15,兩批次四驅之間至少間隔5臺兩驅 

      2

      高配/低配 

      高配車型連續投入≤5,兩批次高配之間至少間隔5臺低配 

      3

      外飾色 

      外飾色集中排產,單顏色連續投入≥10

      4

      派生 

      T4各派生以5臺為批量,在滿足以上限制條件的基礎上,對當日訂單均衡排產 

      5

      車型 

      343批量為30臺,當日計劃中與T4均衡排產 

      6

      其他 

      以上參數均可配置,車型、派生、外飾色、內飾色均可擴展,并可由用戶自由配置 

      ???

      汽車整車廠排序規則舉例2

      優先級

      項目

      排序規則

      1

      班次 

      早( 7:00-16:00)、中班(16:00-23:00)產量分配比例為50%50%; 

      2

      車型 

      各車型以10為最小單位均衡排產(當前環境下); 

      3

      派生 

      高配派生(1.8L,2.0L派生)不連續生產,高低配間隔不小于4臺; 

      4

      天窗 

      天窗與非天窗車型按照日總產量配比均衡生產; 

      5

      外飾 

      10為最小單位排產(當前環境下) 

      6

      其他 

      以上參數均可配置,車型、派生、外飾色、內飾色均可擴展,并可由用戶自由配置 

      汽車整車廠排序規則舉例3

      ?

      序號

      排產條件

      權重

       

      基本要求

      1

      車型按照出焊裝時間要求分段排序

      5

      參考出焊裝時間安排表:例如700800,兩類分別排17, 21輛;H+I 17輛,A+B+F+G 21輛)

      2

      分段區間內車型均衡排序

      4

       

      3

      顏色集中大于5

      3

       

      限制條件

      1

      發動機M3M5局部比例不超過1/2

      4

      局部是指生產線上一段距離,比如連續10輛車或者連續12輛車內,M3M5比例不超過1/2

      2

      車型F局部比例不超過1/2

      3

      同上

      3

      車型C、DG局部比例不超過1/3

      2

       

      4

      變速箱5局部比例不超過1/3

      3

       

      5

      天窗T2局部比例不超過1/2

      1

       

      二、易普優APS混流排序算法概述

      通過分析多個汽車整車廠的排序規則發現,傳統的APS訂單排序規則和算法已經完全無法滿足汽車整車廠的靈活的排序需求。因此易普優APS針對汽車整車廠對APS系統的排序算法進行了二次的研發和升級,生成了基于現有排序+自定義排序函數的混流排序算法,助力汽車整車廠的均衡生產。

      三、排序算法輸入數據

      如下是某汽車整車廠訂單數據舉例:

      排產時,需要考慮的順序規則如下:

      優先級

      項目

      排序規則

      1

      班次 

      早( 7:00-16:00)、晚班(16:00-23:00)產量分配比例為50%50%; 

      2

      車型 

      各車型以10為最小單位均衡排產(當前環境下); 

      3

      派生 

      高配派生(1.8L,2.0L派生)不連續生產,高低配間隔不小于4臺; 

      4

      天窗 

      天窗與非天窗車型按照日總產量配比均衡生產; 

      5

      外飾 

      10為最小單位排產(當前環境下) 

      6

      其他 

      以上參數均可配置,車型、派生、外飾色、內飾色均可擴展,并可由用戶自由配置 

      四、算法參數配置

      通過將排序規則轉換成算法函數參數,將整車廠排序需要考慮的約束納入系統參數,排程時基于易普優APS有限產能進行高速的運算。得到最終每個訂單的生產順序,批次,計劃開始和結束時間。

      五、算法結果輸出與可視化展示

      基于易普優APS有限產能排程算法,計算出滿足排序規則約束的每個訂單的生產順序,批次,計劃開始時間,計劃結束時間。

      1)日均產能報表:按照班次和車身均衡排程

      2自動生成批次,并符合車型最小生產批量

      3按照低高配比例4:1均衡生產

      4自定義擴展屬性進行最小批量設置:如車型、內外飾顏色、車身代碼等最小批量設置。

      六、易普優APS混流排序算法總結

          易普優APS高級計劃排程系統根據汽車總裝車間的生產特點,設計了靈活、通用的高級計劃排產平臺,可以通過自定義參數的方式來實現汽車生產計劃排程過程考慮的均衡、批量、比例等問題,解決了汽車生產過程中車型批量生產的問題,高低配均衡生產配比問題,以及噴涂車間最小單位批量顏色生產的問題,提高了車間的生產效率,也提高的計劃排程的效率,節省了計劃手動排程的時間,使得計劃排程的結果更加科學、合理。

       

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