在汽車裝配線上,為了方便各零部件接線,以及保護(hù)絕緣層不易損壞,汽車上都將不同規(guī)格、不同工作用途的導(dǎo)線包扎成束,稱為電子線束,簡(jiǎn)稱線束。汽車線束由電線、接插件和傳感器以及其他器件組成。汽車行業(yè)的線束裝配線一般由工作站、物流對(duì)象、作業(yè)元素和操作人員組成。裝配線平衡問(wèn)題是指在工藝條件的約束下,將基本工作單元(作業(yè)任務(wù))分派到各個(gè)工作站,使得每個(gè)工作站的作業(yè)時(shí)間滿足一定的節(jié)拍要求,以減少工作站的閑置時(shí)間和超載時(shí)間。根據(jù)裝配線的優(yōu)化目標(biāo)的不同,平衡問(wèn)題分成兩類:已知生產(chǎn)節(jié)拍,優(yōu)化最少工作站數(shù)量為第一類平衡問(wèn)題(ALBP-I);已知工作站數(shù)量,優(yōu)化最小生產(chǎn)節(jié)拍為第二類平衡問(wèn)題( ALBP-I)。目前,關(guān)于裝配線平衡問(wèn)題的研究主要集中在第一類平衡問(wèn)題上。第二類平衡問(wèn)題的實(shí)際應(yīng)用研究較少。文獻(xiàn)[2~5]研究了第二類平衡問(wèn)題,主要側(cè)重于求解算法的研究,且其建立的數(shù)學(xué)模型對(duì)裝配線裝配情況做了很大簡(jiǎn)化。本文在考慮人工效率波動(dòng)性的影響因素下建立數(shù)學(xué)模型,并運(yùn)用遺傳算法求解出該模型。

汽車線束裝配流程及特點(diǎn)

汽車線束生產(chǎn)分為壓接和裝配兩大組成部分。根據(jù)機(jī)器設(shè)備的適用范圍將壓接工藝分為全自動(dòng)壓接和半自動(dòng)壓接。線束裝配工藝則分為預(yù)裝工藝和總裝工藝。根據(jù)線束各個(gè)模塊的功能,將線束分解成若干個(gè)小的子線束。對(duì)子線束的裝配稱為預(yù)裝,預(yù)裝工藝需要配備相應(yīng)的工藝圖紙、操作臺(tái)(通常布置在總裝線周圍)。在設(shè)計(jì)預(yù)裝工藝時(shí),需考慮零件和導(dǎo)線的存放、子線束在總裝線中的位置、子線束的運(yùn)輸?shù)纫蛩??？傃b工藝采用流水線作業(yè)方式。首先配備好布線圖板,圖板上安裝有很多用來(lái)固定接插件、支撐電線的模塊,其各分支的走向及布局與整車回路走向基本一致,同樣也要配備所需的物料,如包裹導(dǎo)線的膠帶、子線束等。根據(jù)工藝流程和作業(yè)指導(dǎo)書的要求,操作工人將各種規(guī)格的預(yù)裝品有序地布置到工裝圖板上,將導(dǎo)線插入相應(yīng)的接插件中,將接插件布置在相應(yīng)的工裝模塊上,然后根據(jù)線束的位置及功能要求,用膠帶將線束進(jìn)行捆綁。最后將裝配好的線束進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)并包裝入箱。

汽車線束裝配線是勞動(dòng)高度密集型的生產(chǎn)線,機(jī)械化和自動(dòng)化的程度相對(duì)較低,主要靠工人手工作業(yè)完成。每個(gè)作業(yè)任務(wù)的手工作業(yè)時(shí)間會(huì)在某區(qū)間內(nèi)波動(dòng)。因此,當(dāng)生產(chǎn)節(jié)拍確定后,可能會(huì)發(fā)生這種情況:在固定的生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi),某些工位并沒有完成規(guī)定的裝配任務(wù)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),通常的補(bǔ)救辦法是停線或者在線外增加工人進(jìn)行應(yīng)急處理。當(dāng)完工率較低時(shí),無(wú)論采用哪種方法,所花的代價(jià)都是非常大的。這就要求在研究線束裝配線平衡問(wèn)題時(shí),需將裝配的各個(gè)工位盡可能詳細(xì)劃分,不僅考慮工位之間的銜接關(guān)系、操作位置約束等一般問(wèn)題,還要考慮各個(gè)工作站的完工率,在確保生產(chǎn)節(jié)拍最優(yōu)的情況下提高裝配線的完工率,確保產(chǎn)品在交貨期內(nèi)交貨。