混流裝配線(sequencing mixed models on an assembly line)在盡量小的庫存水平下滿足客戶多樣化需求，是準(zhǔn)時(shí)制（JIT）生產(chǎn)方式的具體應(yīng)用。汽車裝配線就是其中一種典型的混流裝配，它在同一條裝配線上生產(chǎn)不同種類、不同配置、不同顏色的車輛[1]，使得裝配線效率最大化?；炝餮b配線因物料種類多、配送頻率大、復(fù)雜性高等特點(diǎn)得到很多研究，而動(dòng)態(tài)配送更因其時(shí)間、數(shù)量的難以確定得到了廣泛關(guān)注。
    在混流裝配線動(dòng)態(tài)配送研究方面，曹振新等研究了混流裝配線上的物料拉動(dòng)系統(tǒng)和物料管理信息系統(tǒng)[2]；Monden描述了汽車裝配線的零部件配送系統(tǒng)，建立了按照生產(chǎn)能力和混合模型的粗生產(chǎn)順序，使汽車裝配車間的零部件的消耗更平穩(wěn)[3]；王衛(wèi)東等將微粒算法、關(guān)系矩陣、啟發(fā)式算法、目標(biāo)導(dǎo)向法、迭代算法、非線性整數(shù)規(guī)劃等用于零部件消耗及配送的研究上[4-9]，使物料動(dòng)態(tài)配送更加經(jīng)濟(jì)。在車體識(shí)別方面，劉洋、朱建新等提出了采用條碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車制造物料配送的管理[10]；譚杰等提出了采用RFID實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線物料監(jiān)控的管理[11]。
    以上研究對(duì)混流裝配線的調(diào)度以及物料的配送研究較多，對(duì)物料配送人員的選擇及配送時(shí)間研究較少，且缺乏車體隊(duì)列的跟蹤識(shí)別研究。隨著顧客需求越來越個(gè)性化，對(duì)產(chǎn)品的需求越來越多樣化，每輛車裝配需要多種不同類型的部件，導(dǎo)致了生產(chǎn)和物流過程的混亂以及管理的復(fù)雜性。因此本文提出了一個(gè)動(dòng)態(tài)零部件配送方案，它參照實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)度估計(jì)動(dòng)態(tài)零部件的消耗并將配送單動(dòng)態(tài)地發(fā)給配送人員，使混流裝配線不因物料短缺而停工。
1 問題的描述
    在汽車生產(chǎn)過程中，由于緊急訂單的加入或者裝配線零部件的質(zhì)量問題，可能導(dǎo)致零部件的需求發(fā)生變化，因此根據(jù)原有生產(chǎn)計(jì)劃的靜態(tài)物料配送已不能滿足要求，故需要根據(jù)車體的實(shí)時(shí)隊(duì)列進(jìn)行物料的動(dòng)態(tài)配送。本文研究的裝配車間有如下假設(shè)：
    (1)裝配線是混流裝配，傳送帶以一定速度連續(xù)移動(dòng)；
    (2)每個(gè)配送人員使用的工具配送能力有限；
    (3)每個(gè)配送人員有多個(gè)零部件需要配送。
    本文定義混流裝配線零部件的消耗速率為每小時(shí)消耗的零部件數(shù)量（本文所研究的物料主要是廠內(nèi)倉庫的零部件）。通過涂裝存儲(chǔ)區(qū)域（PBS）涂裝車間、裝配車間的傳送帶上車輛信息預(yù)測(cè)零部件的消耗率，對(duì)單個(gè)零部件(i)的需求則為在涂裝車間的涂裝完成之后對(duì)所有車輛的該零部件進(jìn)行求和。零部件的消耗量等于單位小時(shí)的汽車產(chǎn)量UPH(Unit Production per Hour)乘以消耗率。工作站的庫存水平根據(jù)車輛的裝配進(jìn)度進(jìn)行估計(jì)，當(dāng)車輛從PBS進(jìn)入裝配線時(shí)，假設(shè)每輛車轉(zhuǎn)換到傳送帶上了，當(dāng)車輛離開一個(gè)工作站的邊界，通過減去車輛對(duì)該零部件的需求來立即更新工作站的庫存水平，從而獲得工作站庫存。
    因此，動(dòng)態(tài)配送方案的設(shè)計(jì)問題可以簡化為兩個(gè)決策問題：(1)需要配送的零部件種類以及配送數(shù)量；(2)派發(fā)配送單給配送人員以及配送時(shí)間的確定。
2 動(dòng)態(tài)配送算法
2.1 識(shí)別需要配送的零部件以及數(shù)量
2.1.1 零部件種類的識(shí)別
    為了準(zhǔn)確地配送零部件的種類，需要對(duì)車身進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別和跟蹤。本文提出了采用射頻識(shí)別技術(shù)RFID對(duì)車體進(jìn)行跟蹤識(shí)別。RFID作為一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，主要由RFID標(biāo)簽、閱讀器和天線組成。本文提出在車體上安裝RFID標(biāo)簽，通過對(duì)進(jìn)入PBS內(nèi)的車體的識(shí)別，得到相應(yīng)的物料需求，將此信息發(fā)送給物料配送系統(tǒng)進(jìn)行物料的核對(duì)，生成相應(yīng)的揀貨單和配送單，倉庫工作人員根據(jù)揀貨單進(jìn)行配貨操作，操作完成后交與物料配送員，物料配送員根據(jù)配送單將正確的物料在正確的時(shí)間送到相應(yīng)的工作站上。
2.1.2 零部件數(shù)量的確定
    首先對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行說明：
  
2.2 指派配送單和路線給配送人員
    本文定義的配送員為有能力管理零部件i，并有足夠的剩余能力去配送該零部件。如果有多于一個(gè)的可配送人員，則選擇具有最佳評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的配送人員，因此引入時(shí)間損失函數(shù)作為測(cè)量配送活動(dòng)的及時(shí)性并作為選擇配送員的依據(jù)。定義時(shí)間損失為配送零部件相對(duì)于配送點(diǎn)提前或延后的偏差。理想的配送點(diǎn)[10]IDTi(ideal delivery time)即為零部件i到達(dá)工作站的最佳時(shí)間點(diǎn)，在該時(shí)間點(diǎn)上，工作站的零部件庫存水平成為安全庫存水平(SSi)。同樣定義缺貨點(diǎn)SPi(stockout point)為當(dāng)零部件i的線邊庫存為0時(shí)且沒有其他替代品時(shí)的庫存需求。則：

   

    為了提高配送系統(tǒng)的效率，除了考慮在倉庫內(nèi)等待的配送人員外，還考慮了已出發(fā)進(jìn)行配送但還未回到倉庫的人員。在途配送人員可以被分配一個(gè)新的任務(wù)，但是只有當(dāng)他回到倉庫后才能帶上新的任務(wù)離開倉庫。
    假設(shè)零部件i由配送人員j配送，同時(shí)假設(shè)配送人員的路線包括工作站j1，j2…，jm(m可以為0)。定義零部件的位置為在j1前、jh和jk之間或者jm之后。延長當(dāng)前工作站的路線會(huì)增加總的運(yùn)輸時(shí)間和總的損失時(shí)間，令λ為運(yùn)輸時(shí)間的增加量和損失時(shí)間的增加量。在檢查了每個(gè)可分配的配送人員后，選擇具有最小λ值的配送員。如果所選配送人員的出發(fā)時(shí)間等于或小于當(dāng)前時(shí)間，則將配送單發(fā)送給該配送人員，配送單包括發(fā)送零部件的信息以及待訪問工作站的順序；否則配送人員需要等待，直到出發(fā)時(shí)間，在等待時(shí)間內(nèi)，他可能被分配更多的零部件，并且出發(fā)時(shí)間可能更新。


  

    本文設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)零部件配送方案能夠指導(dǎo)物料配送員進(jìn)行準(zhǔn)確配送，為物料動(dòng)態(tài)配送提供了保障，使混流裝配線的運(yùn)作更加順暢。
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