現代電裝作業效率提升路徑探析

封令俊，黃于晉

(上海航天設備制造總廠有限公司，上海，200240)

1 現代電裝作業中的具體問題

1.1 庫存管理問題

在當前現代電裝電器件庫房中，可以發現諸多問題，第一個就是電器件沒有地址系統，從而造成尋找電器件時浪費時間的問題；第二個是物料存放區與點件區沒區分，這就造成了區域混亂，導致很多的電瓶車位被別的物件所占用；第三個就是庫存量較大，使得企業款項被存貨占用資金過多，導致庫存更替無法快速更新。雖然在庫房布局上已經得到了諸多的改良，即使經過精益布局的改善，將貨物由二樓移至一樓，免除了叉車上下運輸的不便，減少了送料和取料的走動浪費，釋放了將近400 m的路程，但是庫存管理的問題卻仍舊存在。

1.2 最短路徑問題

現代電裝作業中還暴露了最短路徑問題，基于最短路徑，能夠在作業中迅速達成作業效果，其目的是尋找兩結點之間的最短路徑，也就是沿此路上各邊的權值總和達到最小。如上所述，如果單純從起始邊到終點邊尋優，屬于單源最短路徑問題。而在礦山實際情況的深孔爆破設計中，為了保證爆破質量，在排面炮孔布置方案中，需要根據爆破輪廓區域形態人為指定炮孔位置參數，這就將問題轉化為需要計算出從指定的頂點出發，經過一些指定的中間節點，達到指定終點的最短路徑，屬于多源最短路徑問題[2]。Floyd算法是一種利用動態規劃思想，尋找給定的加權圖中多源點之間最短路徑的算法，本文應用Floyd算法，設計多源最短路徑問題的中深孔爆破炮孔優化布置方案，建立中深孔爆破扇形排面炮孔優化設計算法模型。

Floyd算法思想是從任意節點a到任意節點b的最短路徑，存在兩種可能，一是直接從a到b，二是從a經過若干個節點到b。假設D為節點a到節點b的最短路徑的距離，對于每一個節點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，即設置D=J+I。遍歷完所有節點M,D中記錄的便是a到b的最短路徑的距離。

1.3 CAK車間生產流水線問題

為確保現代電裝作業效率更高更快，準時化生產必不可少，準時化生產也就是JIT，已成為實現精益生產的兩大支柱之一。其前提是在生產均衡的情況下，充分實施小批量生產，從而降低生產線效率。只是現代電裝作業中卻出現了結拍時間不規律的問題，使CAK車間生產流水線操作緩慢，從而效率低下。在流水作業過程中，工作人員在一條生產線上進行協同作業，工序中耗時最長的工序決定了整個作業的勞動生產率，做好生產線平衡很重要。

2 路徑設計

第一步是明確物資的采購周期標準。通過梳理簡化物資采購流程，建立標準化物資采購周期問題，提出明確權責劃分，規范工作流程，采用全過程管理。提升質量監督信息收集能力，并通過強化內部計劃管理和合同管理工作，加強目標管理，實現提升到貨及時率的目標；第二步是優化物資供應商的管理策略。按照重要性、專業性、市場競爭程度或安全緊密相關度等維度綜合考慮，分類管理物資，形成物資分類標準以及相應的供應管理策略；第三步是制定物資的目標庫存標準。庫存就是對不可預期、采購計劃不準確、采購不及時等情況的一種補充，安全庫存標準是在考慮到應對主要偶然情況時，采取風險預防舉措下形成的，補貨庫存標準是在考慮安全庫存標準的基礎上，考慮到采購周期等因素形成的；第四步是構建基于互聯網的信息共享平臺。暢通快速的信息共享平臺，有助于保障信息的及時性、完整性、準確性和可追溯性；第五步是強化目標管理監督約束機制。強化主要環節的目標管理工作，提升主要環節的實施效率。

3 算法設計

現代電裝作業效率提升路徑算法設計主要遵循自適應機制，引入GA中的交叉和變異進化策略，采取隨機交叉和變異操作，為避免算法在進化過程中過早收斂，對交叉概率X和變異概率R加入自適應機制，使其可以隨平均適應度值的變化而動態調整。設其中F是當前一代的最大適應度值，H為當前一代的平均適應度值，K為待交叉的兩項中較大的適應度值，q、w、e、r為常數。算法設計的計算公式如下：

根據自適應算法可以計算出路徑設計，對于路徑的實現有著重要意義，可以增大算法運行的速度，進而提升工作的效率。

4 實驗分析

為驗證現代電裝作業效率提升路徑規劃問題的有效性，以某配送中心的SWK倉庫為例，已知該倉庫的相關參數：單元貨位尺寸為長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/卸貨時間S=5s。以上數據來源于系統中某次揀選作業任務清單，該任務清單包含有20個待揀貨物，不使用提升路徑設計及自適應算法時，前10個待揀貨物的存儲相關數據信息如表1所示。

表1 前10貨物存儲信息表

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個待揀貨物使用提升路徑設計及自適應算法，運行一段時間過后，相關信息數據如表2所示。

表2 后10貨物存儲信息表

由表1、表2可知，在不使用提升路徑設計及自適應算法時，排、列、層均有不同程度的增大，尤其是容積，會與排、列、層呈反比例，前幾個數據變大，容積則一直在變小。在使用提升路徑設計及自適應算法時，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，使用了提升路徑設計與自適應算法之后，容積都有了明顯的增加，可見使用路徑之后可以加快現代電裝作業的進程。

5 結束語

在現代電裝作業中，精益生產可以極大降低低劣品質、庫存、閑置時間等現象的發生，既排除了企業對于資源的各種浪費，削減了對于產品價值無用的工作。通過現代電裝作業中的具體問題的查找及匯總，分析出精益生產管理工作推行過程中仍存在的問題，實現現代電裝作業效率提升的路徑設計，并就此提出算法設計。實驗分析結果表明，采用提升路徑設計與自適應算法的容積明顯增加，能夠加快現代電裝作業的進程。現代電裝作業應該持續不斷地改善，真正實現精益作業、提高效率的目標。