基于准时制循环配送的混流装配线喂料问题研究

论文摘要

在当今汽车市场需求多样化的背景下,准时化成为汽车制造与物流系统的新要求,而使用物料超市和拖车循环配送对装配站进行喂料是汽车制造厂商为实现准时制物流而广泛采用的物流组织方式。因此,对该问题进行深入研究具有重要的理论和实践意义。为了提出一个更符合生产实际的基于超市循环配送的混流装配线准时制喂料模型,本文考虑了混流装配线本身的一系列生产要素与约束,并在此基础上提出了一个优化模型:首先提出了将混流装配线中的一系列生产要素转化为建立优化模型所需参数的方法,并在此基础上提出了一个将配送成本和库存成本协同优化的,考虑了料箱装卸时间、载量和安全库存等约束的混合整数规划模型,并对目标函数进行了改进。设计了小规模算例使用Gurobi求解器对其进行求解验证,结果证明所提模型是符合实际并且可解的。由于该问题属于NP-hard问题,为了求解大规模问题,本文提出了一个二阶段启发式算法对模型进行求解。设计算例进行数值实验发现使用单一调度规则的该方法存在求解精度与稳定性不足的问题,为了解决这一问题提出了将Memetic算法嵌入启发式算法的基于Memetic算法的启发式方法,并与基于模拟退火的启发式算法进行对比。结果表明:基于Memetic算法的启发式方法在小规模问题中能找到最优解,并且求解精度和稳定性在大规模问题中均优于其他两种算法。最后,本文在考虑单拖车模型的基础上,考虑到装卸料箱时间和载量约束对单车模型配送成本的不利影响,提出了一个基于分段配送的多拖车模型并对算法进行了改进,数值实验结果证明所提算法是可行有效的。在同一大规模算例下在拖车数量,载量进行参数分析。结果表明随着拖车数量,载量的增加,配送成本与库存成本之和减小,但是增加拖车的边际收益也会随之减小。同时对实验结果进行归纳总结,所得结论对在实际应用中选择拖车的数量、载量、价格和确定装配站的分配方案等提供了有益参考。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 混流装配线喂料的研究现状
•     1.2.2 基于超市的配送系统研究现状
•   1.3 研究目标、研究内容及技术路线
•     1.3.1 研究目标
•     1.3.2 研究内容
•     1.3.3 技术路线
•   1.4 本章小结
• 第2章 基本理论与方法
•   2.1 混流装配线的基本概念
•   2.2 基于超市与循环配送的喂料系统
•     2.2.1 准时制物流概念与要求
•     2.2.2 超市与循环配送的概念与优势
•   2.3 准时制混流装配线喂料模型
•     2.3.1 基本数学模型
•     2.3.2 复杂性分析
•   2.4 优化方法与Memetic算法简介
•   2.5 本章小结
• 第3章 混流装配线喂料系统的基本框架与模型求解
•   3.1 混流装配线喂料系统的基本框架
•     3.1.1 问题描述
•     3.1.2 作业流程分析
•     3.1.3 调度流程分析
•     3.1.4 系统要素分析
•     3.1.5 模型的基本框架
•   3.2 模型的建立与求解
•     3.2.1 模型假设
•     3.2.2 变量定义
•     3.2.3 数学模型
•     3.2.4 算例设计与Gurobi求解
•   3.3 本章小结
• 第4章 基于Memetic算法的启发式方法与数值实验
•   4.1 模型分析与启发式方法设计
•     4.1.1 模型分析
•     4.1.2 启发式方法设计
•   4.2 启发式方法实现与数值实验
•     4.2.1 伪代码描述
•     4.2.2 算例设计与数值实验
•     4.2.3 分析与结论
•   4.3 基于Memetic算法的启发式方法设计
•     4.3.1 编码与解码
•     4.3.2 初始解生成与染色体评价
•     4.3.3 选择,交叉操作
•     4.3.4 变异操作
•     4.3.5 局部搜索设计
•     4.3.6 算法流程
•   4.4 数值实验与分析
•     4.4.1 算例设计与数值实验
•     4.4.2 分析与结论
•   4.5 本章小结
• 第5章 多拖车准时制喂料扩展模型与参数分析
•   5.1 基于分段配送的多拖车扩展模型描述
•     5.1.1 拖车数量与装配站划分方法
•     5.1.2 问题描述与假设
•     5.1.3 变量定义与数学模型
•   5.2 算法改进与参数分析
•   5.3 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杜嘉玮

导师: 王少华

关键词: 混流装配线喂料问题,物料超市,循环配送,启发式算法,多拖车配送

来源: 西南交通大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,经济与管理科学

专业: 数学,汽车工业,宏观经济管理与可持续发展,工业经济

单位: 西南交通大学

分类号: F426.471;F252;O221.4

DOI: 10.27414/d.cnki.gxnju.2019.002214

总页数: 70

文件大小: 1602K

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