一种基于工作站Petri网模型的混流装配线重构方法

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Study on reconfiguration approach of mixed model assembly linebased on Petri net modeling of workstationsLI Fu-ming.LIU Jiang-feng(School of Economics and Management，YanShan University，Qinhuangdao 066004，China)Abstract：Aiming at solving the problems of the lack of capacity of mixed-model assembly line dueto the demand of short-term and substantial changes，an equipment-adding reconfiguration approachis proposed.The proposed approach is able to estimate that whether the current capacity can meetthe requirement by equivalent conversion of new order's task.The structure of the mixed model as。

sembly line can be adjusted according to the real need of capacity to give the equipment sets forcompletion of the order.The resuhs of the study show that diferent orders have different equipmentsets with insuficient capacity and equipment sets with surplus capacity.The proposed approach inthis paper can be directly used as a reconfiguration scheme for mixed model assembly line，and as areference for other adjustment schemes，such as the balancing between diferent assembly lines andoutsourcing。

Key words：mixed model assembly line；Petri nets；modeling；reconfigurable混流装配-直受到学术界和企业界重视，根本原因在于市撤境发生了巨大变化⊥户(Customer)主导、变化(Change)迅速、竞争(Competition)激烈(简称 3C)的特征越来越突出。市撤境的3c”特征促使企业转变战略，以接近大批量生产的成本和效率提供满足客户个性化需求的定制产品和服务，从而使混流装配逐渐成为21世纪企业适应市场变化的理想选择。但在实际生产过程中，受市场需求大幅度收稿日期：2012-08-01；修订日期：2012-09-12基金项目：教育部人文社会科学青年基金资助项目(1 1YJC630093)通讯联系人：李富明(1972-)，男，内蒙古包头人 ，燕山大学副教授，博士 ；E-mail：ljflianfeng###163.con。

第 6期 李富明等：-种基于工作站 Petri网模型的混流装配线重构方法 1205变化、新产品的试制与投产等因素的影响，混流装配生产存在着产能不足和产能过剩等问题。

混流装配线的重构可以解决产能问题。重构分为平衡、调度、优化工艺等逻辑重构方式和设备添加、构建生产线、优化物流等结构重构方式 。当前对混流装配线的产能调整研究，主要集中在装配线平衡与排序等逻辑重构方法上。赵宁等 虽然对各种重构方法都有提及，但实际却只应用了细化产品批次这-逻辑重构方式，并没有对其他重构技术进行应用和验证。Yunus 和 Alper Hamzadayi 分别就基于平行工作站的装配线平衡问题应用分支定界法和遗传算法进行了求解 ，其局限性在于它们解决的是第-类装配线平衡问题，适用于装配线构建时期，却无法解决已存装配线关于产能方面存在的问题。Yang等 根据需求的季节性变化，运用遗传算法对已存装配线进行再平衡，以提高装配线的效率。

但该方法只适用于需求变化稳定的产品，由于再平衡涉及到作业在工作站间的重新分配，这必将导致装配线的布局变化。鉴于该方法实际实施的复杂性，它无法根据短期内的需求变化来调节装配线的产能。

由此可见，平衡与排序等逻辑重构方法只能在较小范围内并且需求变化相对稳定的条件下对混流装配线的产能进行调整，却无法解决由于新产品的投产和需求的短期大幅度变化所引起的产能问题。

最新提出的可重构装配线在理论上可以很好地解决上述问题。但对可重构装配线的研究还不是很成熟，大多集中在控制器 、执行系统 和制造单元的重构方法等方面，对系统的运行过程、系统优化调度等方面还缺少全面的研究。而