現(xiàn)代電裝作業(yè)效率提升路徑探析

封令俊，黃于晉

(上海航天設(shè)備制造總廠有限公司，上海，200240)

1 現(xiàn)代電裝作業(yè)中的具體問題

1.1 庫(kù)存管理問題

在當(dāng)前現(xiàn)代電裝電器件庫(kù)房中，可以發(fā)現(xiàn)諸多問題，第一個(gè)就是電器件沒有地址系統(tǒng)，從而造成尋找電器件時(shí)浪費(fèi)時(shí)間的問題；第二個(gè)是物料存放區(qū)與點(diǎn)件區(qū)沒區(qū)分，這就造成了區(qū)域混亂，導(dǎo)致很多的電瓶車位被別的物件所占用；第三個(gè)就是庫(kù)存量較大，使得企業(yè)款項(xiàng)被存貨占用資金過多，導(dǎo)致庫(kù)存更替無法快速更新。雖然在庫(kù)房布局上已經(jīng)得到了諸多的改良，即使經(jīng)過精益布局的改善，將貨物由二樓移至一樓，免除了叉車上下運(yùn)輸?shù)牟槐?，減少了送料和取料的走動(dòng)浪費(fèi)，釋放了將近400 m的路程，但是庫(kù)存管理的問題卻仍舊存在。

1.2 最短路徑問題

現(xiàn)代電裝作業(yè)中還暴露了最短路徑問題，基于最短路徑，能夠在作業(yè)中迅速達(dá)成作業(yè)效果，其目的是尋找兩結(jié)點(diǎn)之間的最短路徑，也就是沿此路上各邊的權(quán)值總和達(dá)到最小。如上所述，如果單純從起始邊到終點(diǎn)邊尋優(yōu)，屬于單源最短路徑問題。而在礦山實(shí)際情況的深孔爆破設(shè)計(jì)中，為了保證爆破質(zhì)量，在排面炮孔布置方案中，需要根據(jù)爆破輪廓區(qū)域形態(tài)人為指定炮孔位置參數(shù)，這就將問題轉(zhuǎn)化為需要計(jì)算出從指定的頂點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過一些指定的中間節(jié)點(diǎn)，達(dá)到指定終點(diǎn)的最短路徑，屬于多源最短路徑問題[2]。Floyd算法是一種利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃思想，尋找給定的加權(quán)圖中多源點(diǎn)之間最短路徑的算法，本文應(yīng)用Floyd算法，設(shè)計(jì)多源最短路徑問題的中深孔爆破炮孔優(yōu)化布置方案，建立中深孔爆破扇形排面炮孔優(yōu)化設(shè)計(jì)算法模型。

Floyd算法思想是從任意節(jié)點(diǎn)a到任意節(jié)點(diǎn)b的最短路徑，存在兩種可能，一是直接從a到b，二是從a經(jīng)過若干個(gè)節(jié)點(diǎn)到b。假設(shè)D為節(jié)點(diǎn)a到節(jié)點(diǎn)b的最短路徑的距離，對(duì)于每一個(gè)節(jié)點(diǎn)M，J為a與M間的距離，M與b間的距離為I，如果J+I＜D成立，證明從a到M再到b的路徑比a直接到b的路徑短，即設(shè)置D=J+I。遍歷完所有節(jié)點(diǎn)M,D中記錄的便是a到b的最短路徑的距離。

1.3 CAK車間生產(chǎn)流水線問題

為確?，F(xiàn)代電裝作業(yè)效率更高更快，準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)必不可少，準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)也就是JIT，已成為實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)的兩大支柱之一。其前提是在生產(chǎn)均衡的情況下，充分實(shí)施小批量生產(chǎn)，從而降低生產(chǎn)線效率。只是現(xiàn)代電裝作業(yè)中卻出現(xiàn)了結(jié)拍時(shí)間不規(guī)律的問題，使CAK車間生產(chǎn)流水線操作緩慢，從而效率低下。在流水作業(yè)過程中，工作人員在一條生產(chǎn)線上進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，工序中耗時(shí)最長(zhǎng)的工序決定了整個(gè)作業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，做好生產(chǎn)線平衡很重要。

2 路徑設(shè)計(jì)

第一步是明確物資的采購(gòu)周期標(biāo)準(zhǔn)。通過梳理簡(jiǎn)化物資采購(gòu)流程，建立標(biāo)準(zhǔn)化物資采購(gòu)周期問題，提出明確權(quán)責(zé)劃分，規(guī)范工作流程，采用全過程管理。提升質(zhì)量監(jiān)督信息收集能力，并通過強(qiáng)化內(nèi)部計(jì)劃管理和合同管理工作，加強(qiáng)目標(biāo)管理，實(shí)現(xiàn)提升到貨及時(shí)率的目標(biāo)；第二步是優(yōu)化物資供應(yīng)商的管理策略。按照重要性、專業(yè)性、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)程度或安全緊密相關(guān)度等維度綜合考慮，分類管理物資，形成物資分類標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的供應(yīng)管理策略；第三步是制定物資的目標(biāo)庫(kù)存標(biāo)準(zhǔn)。庫(kù)存就是對(duì)不可預(yù)期、采購(gòu)計(jì)劃不準(zhǔn)確、采購(gòu)不及時(shí)等情況的一種補(bǔ)充，安全庫(kù)存標(biāo)準(zhǔn)是在考慮到應(yīng)對(duì)主要偶然情況時(shí)，采取風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防舉措下形成的，補(bǔ)貨庫(kù)存標(biāo)準(zhǔn)是在考慮安全庫(kù)存標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，考慮到采購(gòu)周期等因素形成的；第四步是構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)的信息共享平臺(tái)。暢通快速的信息共享平臺(tái)，有助于保障信息的及時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性和可追溯性；第五步是強(qiáng)化目標(biāo)管理監(jiān)督約束機(jī)制。強(qiáng)化主要環(huán)節(jié)的目標(biāo)管理工作，提升主要環(huán)節(jié)的實(shí)施效率。

3 算法設(shè)計(jì)

現(xiàn)代電裝作業(yè)效率提升路徑算法設(shè)計(jì)主要遵循自適應(yīng)機(jī)制，引入GA中的交叉和變異進(jìn)化策略，采取隨機(jī)交叉和變異操作，為避免算法在進(jìn)化過程中過早收斂，對(duì)交叉概率X和變異概率R加入自適應(yīng)機(jī)制，使其可以隨平均適應(yīng)度值的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整。設(shè)其中F是當(dāng)前一代的最大適應(yīng)度值，H為當(dāng)前一代的平均適應(yīng)度值，K為待交叉的兩項(xiàng)中較大的適應(yīng)度值，q、w、e、r為常數(shù)。算法設(shè)計(jì)的計(jì)算公式如下：

根據(jù)自適應(yīng)算法可以計(jì)算出路徑設(shè)計(jì)，對(duì)于路徑的實(shí)現(xiàn)有著重要意義，可以增大算法運(yùn)行的速度，進(jìn)而提升工作的效率。

4 實(shí)驗(yàn)分析

為驗(yàn)證現(xiàn)代電裝作業(yè)效率提升路徑規(guī)劃問題的有效性，以某配送中心的SWK倉(cāng)庫(kù)為例，已知該倉(cāng)庫(kù)的相關(guān)參數(shù)：?jiǎn)卧浳怀叽鐬殚L(zhǎng)L=2.3 m，寬W=0.9 m，高H=1.5m；每排貨架7層、10列；巷道寬度K=1.3m，揀選叉車的參數(shù)如下：最大行駛速度V=2. 6 m/s；最大提升速度M=0. 3 m/s；加/減速度A=1.0m/s2；揀選箱額定容量P=3 m3；單位貨物的取貨/卸貨時(shí)間S=5s。以上數(shù)據(jù)來源于系統(tǒng)中某次揀選作業(yè)任務(wù)清單，該任務(wù)清單包含有20個(gè)待揀貨物，不使用提升路徑設(shè)計(jì)及自適應(yīng)算法時(shí)，前10個(gè)待揀貨物的存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)信息如表1所示。

表1 前10貨物存儲(chǔ)信息表

5 1 16 4 0.015 6 3 8 1 0.027 7 9 13 6 0.013 8 8 11 5 0.019 9 8 14 2 0.021 10 2 17 3 0.034

再取后10個(gè)待揀貨物使用提升路徑設(shè)計(jì)及自適應(yīng)算法，運(yùn)行一段時(shí)間過后，相關(guān)信息數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 后10貨物存儲(chǔ)信息表

由表1、表2可知，在不使用提升路徑設(shè)計(jì)及自適應(yīng)算法時(shí)，排、列、層均有不同程度的增大，尤其是容積，會(huì)與排、列、層呈反比例，前幾個(gè)數(shù)據(jù)變大，容積則一直在變小。在使用提升路徑設(shè)計(jì)及自適應(yīng)算法時(shí)，排、列、層變大之后，容積也有著不同程度的增大。而且在同種條件下，使用了提升路徑設(shè)計(jì)與自適應(yīng)算法之后，容積都有了明顯的增加，可見使用路徑之后可以加快現(xiàn)代電裝作業(yè)的進(jìn)程。

5 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代電裝作業(yè)中，精益生產(chǎn)可以極大降低低劣品質(zhì)、庫(kù)存、閑置時(shí)間等現(xiàn)象的發(fā)生，既排除了企業(yè)對(duì)于資源的各種浪費(fèi)，削減了對(duì)于產(chǎn)品價(jià)值無用的工作。通過現(xiàn)代電裝作業(yè)中的具體問題的查找及匯總，分析出精益生產(chǎn)管理工作推行過程中仍存在的問題，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電裝作業(yè)效率提升的路徑設(shè)計(jì)，并就此提出算法設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明，采用提升路徑設(shè)計(jì)與自適應(yīng)算法的容積明顯增加，能夠加快現(xiàn)代電裝作業(yè)的進(jìn)程?，F(xiàn)代電裝作業(yè)應(yīng)該持續(xù)不斷地改善，真正實(shí)現(xiàn)精益作業(yè)、提高效率的目標(biāo)。