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摘 要

随着科学技术的的进步、市场竞争的加剧以及人们对于车辆定制生产要求的提高，生产汽车产品的复杂程度大幅提升，汽车生产企业面临着巨大的挑战。一辆汽车在生产加工过程中需要经过多个车间，如何合理的安排汽车序列在混合装配线上的生产顺序成为了研究怎样实现大规模、低成本生产的核心问题。

对汽车序列进行排序有多种方法，汽车排序法是其中之一。汽车排序法是以产品的特征为出发点的一种排序方式，利用排序规则分割生产序列中需要安装特定选项的车辆，并采用间接的方法减少由加工序列的不合理所引起的超负荷工作现象。实际生产中，不同的车间具有不同的生产要求，上游车间的投产顺序不一定可以满足下游车间的生产需求。重排序是在汽车离开上游车间之后，进入下游车间之前对汽车序列进行重新排序的工作。而虚拟重排序并不改变汽车车身本身的顺序，改变的是与汽车绑定的订单。通过在相同车型之间不同订单的交换，以达到重排序的目的。

本文首次提出基于汽车排序法的要求解决总装车间的虚拟重排序问题。在本文之前，重排序的研究大多数集中在涂装、车身车间。由于总装车间工作的复杂性、特殊性，很少有人对总装车间展开研究。然而汽车生产过程中，绝大多数时间都集中在总装车间，因此研究具有一定的意义。主要研究工作如下：

（1）对含有单选项的序列进行了研究。提出了针对单选项序列的算法，利用算例对提出的算法进行验证，证明算法有效；

（2）对含有两选项的序列进行了研究。提出了针对两选项序列的算法，利用算例对提出的算法进行验证，证明算法有效。同时，将文中所提出的算法推广到了解决含有两个以上选项序列的重排序问题中；

（3）在已有模型的基础上，采用多组p/q比对序列进行了研究，并进行了横向、纵向的比对。对保持型号数量不变，p/q比与序列长度间的关系；保持序列长度不变， p/q比与型号数量间的关系做出了研究，并针对算例测试所产生的结果得到了一些结论。

关键词：汽车排序法；重排序；虚拟重排序；总装车间；p/q比

A Study of Virtual Resequencing Prolem in the Final Assembly

02612101 CHEN RUI MIN

Supervised by Dr. SUN HUI

Abstract: With the complexity of scientific and technological progress increases, the market competition and the improvement of customized vehicle production requirements, production of automotive products increased dramatically, automobile manufacturers are faceing enormous challenges. A car in the production process need to go through a number of workstations, how to arrange the sequence of car production on the assembly line became mixed to study how to implement large-scale, low-cost production of the core issues.

There are several ways to sort a sequencing problem, car sequencing is one of them. Car sequencing method is based on characteristics of the product as the starting point of a sort, use the collation sequence of the production division will need to install vehicle-specific options, and reduce the overload of work by the unreasonable phenomenon caused by the processing sequence using the indirect method. In actual production, different workstations with different production requirements, production sequence upstream of the plant does not necessarily meet the production needs of the downstream plant. Then resequencing is needed. The virtual resequencing method does not change the order of an automobile body itself, but to change order of the car. By switching between the different orders of the same model, achieving the purpose of resequencing.

This article is the first proposed to solve the problem of virtual resequencing problem based on the requirments of car sequencing. Before, requencing was most concenteated on the paint shop and the body shop. Due to the complexity of the work in the assembly shop, there were few research on this problem. However, in the eautomobile production process, most of the time are concentrated in the assembly shop. Thus this study has some significance. The main work is as follows:

(1) Sequences which contain single option are studied. After proposing the algorithm, examples are used to verify if the algorithm proposed is effective. The alogorithm is verified very effective;

(2) Sequences which contain two options are studied as well. After alogorithm is proved to be effective with sequences contains two options, it was extended to sequences that contain more options;

(3) On the basis of existing models, the use of multiple sets of p / q ratio were studied. Finally, some conclusions are made based on the data collected in this section.

Key words: car sequencing; resequencing; virtual resequencing; final assembly; p/q ratio

目录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究目的与意义 2

1.3 问题描述 2

1.3.1 汽车排序法(Car Sequencing)与比 2

1.3.2 重排序(Resequencing) 3

1.3.2.1 物理重排序 3

1.3.2.2 虚拟重排序 4

1.4 国内外研究综述 4

1.4.1 混合装配线 4

1.4.2 混合装配线的排序 5

1.4.2.1 排序问题的目标 5

1.4.2.2 解决排序问题的方法 6

1.4.2.3 解决排序问题的算法 6

1.4.3 混合装配线的重排序 7

1.5 本文组织结构 8

第二章 基于汽车排序法的总装车间单选项虚拟重排序问题研究 10

2.1 引言 10

2.2 问题描述 11

2.3 数学模型 12

2.4 算法设计 12

2.5 算例验证 14

2.6 结果分析 15

2.7 本章小结 17

第三章 基于汽车排序法的总装车间多选项虚拟重排序问题研究 18

3.1 引言 18

3.2 问题描述 18

3.3 数学模型 19

3.4 算法设计 20

3.5 算例验证 23

3.6 结果分析 24

3.7 对比分析 27

3.8 问题推广 27

3.9 本章小结 28

第四章 不同比例下的虚拟重排序效果研究 29

4.1 序言 29

4.2 等值比 29

4.2.1 算例验证 29

4.2.2 结果分析 30

4.3 大于或小于选项需求（单选项） 32

4.3.1 算例验证 32

4.3.2 结果分析 33

4.4 大于或小于选项需求（多选项） 35

4.4.1 算例验证 35

4.4.2 结果分析 36

4.5 本章小结 40

第五章 总结与展望 41

致谢 42

参考文献 43

汽车总装车间的虚拟重排序研究

第一章 绪论

1.1 研究背景

福特公司的第一辆T型轿车在十九世纪拉开了大规模生产的帷幕，传统生产流水线应运而生。标准化的生产程序使得生产速度、生产成本都可以得到很好的控制。生产一辆车的时间提高了上千倍。传统生产流水线产量稳定，尤其适合这种品种少、需求量又大的产品生产。然而，随着技术的发展与人类对生活要求的提高，人们不再渴望全都是黑色的汽车。市场从由商家主导变为了由顾客主导。市场竞争的加剧使得产品也越来越多元化。为了使车辆生产维持在一个高效、低成本的水平，混合汽车装配线逐渐取代了传统生产流水线。混合汽车装配线可以生产不同车型的产品，但是这些产品间并不是完全不同，具有一定的相似性。

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