面向电动汽车柔性生产的电池产线排产与仿真
工业工程资助企业: 上汽大众汽车有限公司
企业导师: 易延洪
指导教师: 刘冉
项目成员: 林圣昕 路森 马悦然
项目概述
随着人们生活水平的不断提高,汽车的市场需求表现出差异化、个性化的特征。上汽大众MEB工厂的车身产线与电池产线就采用了能满足这种需求的分批柔性生产模式,能够同时最多生产六种车身类型与三种电池类型。目前企业基于简单的规则进行排产可能导致没有对产线柔性生产能力的充分应用。本课题主要围绕MEB工厂内柔性电池产线的排产,建立产线在确定性环境及不确定性环境的排产模型并求解,通过仿真验证模型的有效性,最后集成为具备智能决策能力的管理信息系统。
项目目标
本课题的主要目标是对MEB工厂内柔性电池产线进行排产,并将排产的方法集成为具备智能决策能力的管理信息系统。具体内容包括:在确定性环境下建立产线的数学模型;考虑生产线中抽检与设备开动率带来的不确定性,建立两阶段随机规划模型;尝试使用商业求解器求解,针对商业求解器速度较慢的问题设计启发式算法,快速求解出高质量的排产方案;建立仿真模型比较不同排产方案在实际情况下的优劣性;将上述所有内容集成为具备智能决策能力的管理信息系统。
项目成果
建立了MEB工厂内柔性电池产线在两种环境下的排产数学模型。确定性环境下,通过以批为单位建立数学模型降低了模型的规模,通过建立遗传算法模型加速求解,还通过分析库存对排产的影响,给出了一些排产的启示。不确定性环境下,考虑了产线的不确定因素,建立两阶段随机规划模型,使用禁忌搜索算法进行求解。建立了产线的仿真模型,对比了求解的排产方案与企业现行的排产方案的表现,求解的排产方案表现较好。完成了集成上述工作的具备智能决策能力的管理信息系统。