本文是一篇工程管理论文，本文在车间作业调度问题中加入了物件传送时间的调度，并分析了物件的传送设备传送带。基于物件传送时间的车间作业调度问题比传统车间作业调度更复杂，使用精确算法在规定的时间内很难得出最优解，因此只有使用启发式优化方法，才能优化此类问题的特殊性，对复杂问题求得最优或近似最优解。
1绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
近年来，我国持续发力制造业，促进制造业向中高端的转型发展，这需要靠中国制造来支撑，要想突破关键技术，必须要培育制造业的创新研究团队；持续提高制造业信息化程度，产品质量效益才能得到有效提升，优势领域竞争力才能得到巩固，从而跻身制造业强国。加工车间如果能实现自动化，就能够提高企业的生产效率，响应国家战略，让中国制造不断迈上新台阶，本文可以为车间的自动化的发展提供一定的理论引导[1]。
目前，国内门窗企业的门窗生产普遍存在生产设备和技术落后、生产投入原料的流动速度慢、劳动强度较大、效率低下、能耗较高等问题。门窗生产方式、流程以及设备等急需要进行自动化、智能化的创新改革。通过将车间调度优化引入门窗制造业当中，不仅能极大地提升门窗制造业机械加工的效率及质量，同时可以进一步促进门窗制造业的发展，满足智能制造的需求[2]。
1.1.2研究意义
传统的车间作业调度，主要以工序或设备的调度为基础，物件的传送过程不在研究范围内，或者将物件传送所需要的时间固定不变，没有单独分析。但是在企业的日常生产作业中，生产线上的工艺是复杂且多样的，物件不仅要在所在工序被加工，还要在各工序间进行传送，传送作业的进行需要特定的物件传送设备。不仅传送物件需要占用一定的时间，而且车间作业调度要综合分析设备的属性，提高了问题的复杂程度。
本文主要以门窗生产车间为基础，研究物件的作业过程，车间中物件的主要的传送设备是传送带，在门窗生产企业中，当传送带出现阻塞或闲置时，车间负责人会根据生产情况对传送带进行调度，因此仅凭个人经验无法合理调度各条传送带的作业。
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1.2调度问题研究现状
1.2.1门窗行业生产研究现状
当前门窗行业生产主要是针对生产工艺、自动化生产等方面的研究，具体研究现状如下：
张子一等详细分析了传统的门窗密封条，发现存在生产形式是劳动密集型，生产过程容易产生有害物质，生产工艺不合理容易产生废料等问题，因此提出了“一步法”生产线，在研究国外一步法生产线的基础上，对工艺原理进行深入研究，并以机械设计为基础，设计了生产线上所需的各种机械检测装置，再通过编程设计生产线的自动控制部分，控制产线的各个环节的合理运行，并且通过自主设计的提升性能的器件，提高了生产线的信息化水平与自动化程度[3]。
郭全杰分析了当前铝合金门窗行业的现状，行业竞争加剧，需要企业提高生产效率，压缩成本。因此分析了铝合金门窗生产的要素，结合自己的理解建立了仿真模型，对铝合金门窗生产过程中的数据进行采集处理，对其中的关键技术进行数字化建设，通过仿真，对铝合金门窗生产线的存在问题进行分析，并对物流运输、生产线平衡进行优化改善，并对混流生产线提出了多目标优化，运用遗传算法，对多目标求解优化结果，对铝合金门窗生产线有较好的效果[4]。
阎文以塑钢门窗的现状为背景，对未来使用自动组装机进行门窗组装提出了设想，并对其原理结构进行了分析[5]。王义斌以普通工人的角度出发，对如何从自身出发提高塑钢门窗车间的管理水平进行了分析，需要思想重视并采用新的材料[6]。李艳辉根据自身企业特性，对门窗的组装、储存、运输工艺进行了深入分析[7]。魏晓彬等根据国家对铝合金门窗行业标准的发布，传统企业如何转型发展进行了探讨[8]。
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2车间作业调度与传送带调度分析
2.1门窗生产车间作业调度分析
2.1.1门窗生产调度简介
车间是企业生产的重要单元，尤其是在门窗行业，从原料型材的进场，到最后的组装成合格产品，全程都在车间内进行加工组装作业，主要的生产设备，企业将其布置在车间内，工作人员就在车间内开展作业。上游原材料价格上涨，导致了利润空间的不断压缩，也抬高了人力资源成本，日趋激烈的市场竞争在国内门窗制造行业上演。在这种严峻形势下，企业门窗生产车间的效率升级已势在必行。门窗企业能否健康发展，关键在于门窗车间的生产效率，以及能否创造良好的收益，而车间生产效率的关键就是生产调度。
生产调度的定义会随着时代的变化而变化，也会在不同的地区有不同的含义。当今我国正处于一个智能制造的时代，因此生产调度问题可以这样描述：“生产调度分析了对于多个生产任务，以优化的指标为标准，需要在工艺限制、交货限制、资源限制等多个限制条件下，确定每个生产任务的具体加工设备、加工时间和加工顺序”。
门窗企业的生产中，生产调度的落地运用，首先会制定生产目标，并根据市场需求分析订单的个性化指标，并制定要执行的生产任务，并将生产任务在规定的时间内分解，生产车间领取到不同的分解任务，根据不同的任务配置加工设备并配套分布劳动力。同时，在分析产品生产工艺的基础上，合理安排各工作台的加工任务，根据加工设备的约束制定加工时间。为保证生产计划按要求执行，要随时检查产品的生产情况。
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2.2传送带流水线调度分析
2.2.1门窗生产车间物件传送概况
门窗企业是根据市场需求，客户订单进行生产作业，生产品种较多，数量随机性较大。虽然当前市场需求多样，产品的工艺流程原理基本相通，都是以锯切加工、组角组装、包装等作业流程为基础衍生而来。
以某铝合金门窗企业加工车间为例，在车间内，直线布置单条生产线，入口处是备件区，接下来依次为锯切、机加工等区段，加工完成后是组角、组装，最后进行包装，出口处为成品区。备件区负责储存待加工的型材，将型材运到锯切区，用数控机床将型材锯切成各种中间件，再将中间件运送到机加工区，用压力机等机械工具将部分中间件进行进一步加工，中间件在经过深加工后运送到组角区，组角区用人工或自动组角机将相应的中间件组成窗框或窗扇，组成窗框、窗扇后，运送到组装区，用电动切割机、电钻进一步组装窗框和窗扇，组装完成后运送到包装区，对门窗重要部位进行保护、覆盖保护膜进行加固包装，包装好运送到成品区，等待交付客户或者投放市场。生产线上物件的运输主要依靠传送带进行传送，门窗车间平面布局如图2-2所示。
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3 基于单条传送带传送的车间作业调度优化分析 .............................. 21
3.1 引言 .................................. 21
3.2 问题描述与建模 ............................. 21
4 基于多条混流传送带传送的车间作业优化分析 .............................. 39
4.1 引言 ........................................ 39
4.2 问题分析 ................................ 39
5 基于多条混流传送带传送的车间作业调度仿真分析 ...................... 56
5.1 引言 ............................................ 56
5.2 仿真软件简介 .................................... 56
5基于多条混流传送带传送的车间作业调度仿真分析
5.2仿真软件简介
5.2.1软件简介
FLEXSIM是基于Windows平台开发的，可以仿真门窗生产车间等工作场景的三维离散系统仿真软件。该软件仿真库功能较多，较为全面，门窗生产车间中，大部分的必要设备与人员器材如：型材、操作人员、传送机、仓库、箱子等，都可以进行模型化仿真，软件建模时，只要从提供模型对象库和部件库中，拖放相应部件到主界面，设置原始数据，通过的构建设备模型，建立三维立体的车间生产线模型。通过建好的模型进行仿真试验，可以进行虚拟现实演示，可以加速仿真的运行速度。在仿真软件的运行前，可以改变模型的部分参数。软件还能显示三维虚拟动画，显示运行状态，并输出报告，也可以同时一次进行多套仿真方案，输出报告、图表等结果，可以直观的发现问题，并且在快速找到解决方案，作为一款入门级的软件，有利于初学者入手学习仿真技术，进行仿真实验。
5.2.2仿真步骤
在门窗生产实际中，用FLEXSIM软件仿真可以提前发现并规避潜在的风险，本文用FLEXSIM软件门窗行业下，多条传送带布局方案进行验证，仿真建模的过程可细化为下列步骤：第一：确定车间传送带布局为研究对象；第二：对车间传送带布局的特性进行分析，并分析车间运行的真实数据；第三：分析第四章的初始方案及算法得出的优化方案；第四：根据初始方案及优化方案，明确仿真目标；第五：结合门窗车间实际，建立仿真模型；第六：根据从车间获取的运行数据，对各个处理器设置相关属性；第七：设置好属性后，进行模型初始化，然后开始进行仿真运行；第八：运行结束后，对每个处理器的仿真结果进行输出，并生成结果数据。如图5-1所示。
工程管理论文参考
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6总结与展望
6.1总结
为了贴近门窗生产车间实际情况，在传统车间作业调度问题中找到了重视程度不够的物件传送过程，因此，本文在车间作业调度问题中加入了物件传送时间的调度，并分析了物件的传送设备传送带。基于物件传送时间的车间作业调度问题比传统车间作业调度更复杂，使用精确算法在规定的时间内很难得出最优解，因此只有使用启发式优化方法，才能优化此类问题的特殊性，对复杂问题求得最优或近似最优解。因此该问题的研究成果能够有效提高门窗生产车间的生产效率，同时大幅度提高物件传送设备的利用率，对门窗行业来说有一定的指导意义和实用价值。论文的主要成果介绍如下：
（1）简要介绍了本文研究内容的背景，研究意义，并具体描述了我国目前对基于物件传送时间的车间作业调度，门窗行业相关问题的研究内容及国外前沿，同时介绍了车间作业调度问题，传送带调度问题的相关概念，并分析了车间传送带调度存在的问题和车间传送作业的流程。
（2）分析了单条传送带情况下，传送的车间作业调度问题，以完工时间最小化，建立了数学规划模型，基于优先工序交叉算子与插入变异算子的改进遗传算法求解。
（3）分析了基于多条传送带情况下，传送的车间作业调度问题，对分析传送带在多条情况下，存在的同时作业冲突问题基础上，给出合理的约束来避免传送带冲突，建立了数学规划模型。
参考文献（略）