多品种变批量生产中存在混线生产、工序并行加工等现象,使得车间内设备与设备之间、设备与零件之间的关系复杂,如果单独靠车间工人的经验安排生产边然造成作业计划制订人员工作任务繁重、周期长等问题,也使计划制订人员很难在规定的时间内生成合理的作业计划。因此,借助计算机辅助实现成为混线生产作业调度的必备手段。但传统生产调度中单一生产模式的假设与混线生产的实际情况不相符,无法适应面向多品种变量生产的要求。因此,需要建立一种新的支持混线生产的作业调度技术,使其能快速生成符合要求的作业计划。
混线生产是指多类型产品在同一条生产线上并行生产,在产品类型上体现为研制型产品与批产型产品的变比例组成,在生产组织上具有变批次、变数量的特点,其表现形式是单件、小批、大批等生产任务混合进行,是多品种变批量生产模式的典型运行形式。混线生产运行形式与传统的生产组织相比,在机制、技术等方面具有更高程度的复杂性,具体如下:
(1)效率与柔性兼顾的矛盾问题
对具有一定批量的产品,其理想运行形式是刚性的专业化流水生产线,能够发挥批量 生产优势并实现效率上的提升;而对于单件小批的产品,其理想运行形式是机群式布局基础上的离散型制造业,强调对多品种的适应性,追求的是柔性。因此,效率与柔性兼顾是混线生产的基础矛盾。
(2)流水与离散作业模式的混合
混线生产要求流水与离散两种模式的混合。流水式生产强调资源集合的逻辑组合及生产节拍;离散式生产强调资源的柔性配置。在多品种变批量生产模式转变过程中,传统的大批量生产方式需要重视效率,最终体现为流水与离散行业模式的混合。
(3)复杂的制造资源优化配置问题
首先需要解决在job-shop离散制造环境下,具有一定批量的产品生产任务,如何通过制造资源的逻辑组合形成一条虚拟的“短线”或“小流水”生产线。由于当前制造工艺并非面向批产规划,所有存在工序作业时间不均的现象,还必须同时保证流水生产节拍;另外,由于供用同一条生产线,还必须解决流水式生产所用设备与离散式生产所用设备能力共享分配问题。因此,面向流水与离散混合作业要求,为了解决资源的优化配置问题,对作业调度技术提出了新的挑战。