在汽車裝配線上,為了方便各零部件接線,以及保護絕緣層不易損壞,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、物流對象、作業(yè)元素和操作人員組成。裝配線平衡問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))分派到各個工作站,使得每個工作站的作業(yè)時間滿足一定的節(jié)拍要求,以減少工作站的閑置時間和超載時間。根據(jù)裝配線的優(yōu)化目標的不同,平衡問題分成兩類: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)拍為第二類平衡問題( ALBP-I)。目前,關(guān)于裝配線平衡問題的研究主要集中在第一類平衡問題上。第二類平衡問題的實際應(yīng)用研究較少。文獻[2~5]研究了第二類平衡問題,主要側(cè)重于求解算法的研究,且其建立的數(shù)學(xué)模型對裝配線裝配情況做了很大簡化。本文在考慮人工效率波動性的影響因素下建立數(shù)學(xué)模型,并運用遺傳算法求解出該模型。

汽車線束裝配流程及特點

汽車線束生產(chǎn)分為壓接和裝配兩大組成部分。根據(jù)機器設(shè)備的適用范圍將壓接工藝分為全自動壓接和半自動壓接。線束裝配工藝則分為預(yù)裝工藝和總裝工藝。根據(jù)線束各個模塊的功能,將線束分解成若干個小的子線束。對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(通常布置在總裝線周圍)。在設(shè)計預(yù)裝工藝時,需考慮零件和導(dǎo)線的存放、子線束在總裝線中的位置、子線束的運輸?shù)纫蛩亍？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,用膠帶將線束進行捆綁。最后將裝配好的線束進行質(zhì)量檢測并包裝入箱。

汽車線束裝配線是勞動高度密集型的生產(chǎn)線,機械化和自動化的程度相對較低,主要靠工人手工作業(yè)完成。每個作業(yè)任務(wù)的手工作業(yè)時間會在某區(qū)間內(nèi)波動。因此,當生產(chǎn)節(jié)拍確定后,可能會發(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)。當這種情況發(fā)生時,通常的補救辦法是停線或者在線外增加工人進行應(yīng)急處理。當完工率較低時,無論采用哪種方法,所花的代價都是非常大的。這就要求在研究線束裝配線平衡問題時,需將裝配的各個工位盡可能詳細劃分,不僅考慮工位之間的銜接關(guān)系、操作位置約束等一般問題,還要考慮各個工作站的完工率,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。