基于遗传算法的服装缝制生产线平衡优化

doi:10.13475/j.fzxb.20190104905

摘要/Abstract

摘要：

为解决服装缝制生产线作业间不平衡产生的效率损失问题,建立以最小化平衡损耗率为目标的平衡优化模型。采用遗传算法进行求解,以男式衬衫按照工序流程、工艺种类和服装部件3种工作地布置方式的生产线为例进行应用分析。结果表明:按工序流程方式和工艺种类方式布置工作地,生产线平衡后有14个工作地。按服装部件方式布置工作地,生产线平衡后有15个工作地,同样需要的作业人员数量和机器设备数量要多于其他2种工作地布置方式。按照工序流程方式布置工作地的时间损耗率为8.74%,按照工艺种类方式布置工作地的时间损耗率为11.79%,按照服装部件方式布置工作地的时间损耗率为20.32%,但仍高于企业对生产线最低编制效率的要求。通过仿真模型验证可知,经过优化的3种工作地布置方式均可运用到实际生产中,有效降低企业生产成本。

关键词: 遗传算法, 缝制生产线平衡, 工作地布置方式, 男士衬衫, 时间损耗率

Abstract:

In order to solve the problem of efficiency loss caused by the imbalance of the garment sewing assembly line, an optimization goal was established to minimize the balance loss rate. The genetic algorithm was used to obtain the result. The men's shirt assembly lines of three kind of workstation layouts (the order of processes, the type of machines and the components of garment) were taken as examples for application. The results show that there are 14 workstations in the assembly lines where the workstations are arranged according to the processes and machines. There are 15 workstations in the assembly line that the workstations are arranged according to the garment components. And the number of operators and machines required are more than the other two kinds of workstation layouts. The time loss rate of the workstations arranged according to the processes is 8.74%. The time loss rate of the workstations arranged according to the machines is 11.79%. And the time loss rate of the workstations arranged according to the garment components is 20.32%, but it is still higher than the lowest line of the enterprise. It can be seen from the simulation model that the optimized assembly lines of three workstation layouts can be applied to actual production, which can effectively reduce the production cost of the enterprise.

Key words: genetic algorithm, sewing assembly line balancing, workstation layout, men's shirt, time loss rate

中图分类号:

TS941

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图/表 6

图1

表1

男式衬衫工序工艺表"

工序编号	工序名称	工序设备	作业时间/s
1	扣门襟贴边	电蒸汽熨斗	20
2	锁门襟扣眼	锁眼机	10
3	钉扣	钉扣机	14
4	折口袋	折口袋机	30
5	钉口袋	平缝自动剪线机	27
6	剪扣商标	商标剪扣机	2
7	剪扣尺寸标牌	商标剪扣机	2
8	钉商标尺寸标牌	平缝自动剪线机	25
9	绱过肩	平缝自动剪线机	22
10	合肩	平缝自动剪线机	20
11	拼接袖衩	平缝自动剪线机	10
12	绱袖衩	平缝自动剪线机	18
13	烫袖子	多用烫衣机	10
14	绱袖子	五线包缝机	21
15	剪扣洗涤标牌	商标剪扣机	2
16	钉洗涤标牌	平缝自动剪线机	20
17	合袖底侧缝	五线包缝机	30
18	窝底边	平缝自动剪线机	22
19	黏翻领衬	电蒸汽熨斗	18
20	熔解黏合衬	黏合机	5
21	夹领尖	高速带刀平缝自动剪线机	20
22	翻领尖	翻领机	10
23	烫领尖	领角定型机	20
24	熨烫翻领	电蒸汽熨斗	12
25	缉翻领明线	平缝自动剪线机	18
26	翻领定型	衬衫圆领机	6
27	剪翻领	上下切领机	10
28	黏底领衬	电蒸汽熨斗	7
29	缉底领明线	平缝自动剪线机	8
30	合领子	平缝自动剪线机	16
31	翻烫底领	电蒸汽熨斗	18
32	缉底领上口明线	平缝自动剪线机	6
33	净底领	切底领机	7
34	点领子三眼	手工台	10
35	绱领子	平缝自动剪线机	20
36	缉领子下口明线	平缝自动剪线机	40
37	黏袖克夫衬	电蒸汽熨斗	30
38	勾袖克夫	平缝自动剪线机	16
39	扣袖克夫	电蒸汽熨斗	10
40	翻烫袖克夫	定型压烫机	15
41	缉袖克夫上口明线	平缝自动剪线机	10
42	缉袖克夫明线	平缝自动剪线机	12
43	锁袖克夫扣眼	锁眼机	8
44	钉袖克夫扣	钉扣机	10
45	绱袖克夫	平缝自动剪线机	40
46	翻袖子	手工台	7
47	锁领头扣眼	锁眼机	15
48	钉领头扣子	钉扣机	12

表1

表2

表3

表4

表5

参考文献 11

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工作地编号	工序流程			工艺种类			服装部件
工作地编号	工序编号	加工时间/s	设备数量/台	工序编号	加工时间/s	设备数量/台	工序编号	加工时间/s	设备数量/台
1	1,37,6,7,15	56	2	5,41,21	57	2	5,8	52	1
2	2,43,47,27,33	50	3	18,35,42	54	1	1,3,9	56	3
3	3,44,48,22	46	2	25,36	58	1	2,4,6,7	44	3
4	4,19,46	55	3	10,11,38	46	1	23,26,27,29	44	4
5	5,9	49	1	29,45	48	1	19,31,22,33	53	3
6	8,11,18	57	1	9,12,16	60	1	21,24,28,34	49	3
7	10,12,16	58	1	8,30,32	47	1	20,25,30,32	45	2
8	14,17	51	1	19,37,34	48	2	37,41,43	48	3
9	13,20,23,26,40	56	5	4,24,28,39	59	2	12,38,42,39	56	2
10	21,30,38	52	2	1,31,6,7,15,46	51	3	11,13,40,44	45	4
11	24,28,31,39,34	57	2	2,43,47,22	43	2	35,36	60	1
12	25,29,32,35	52	1	14,17	51	1	18,45	62	1
13	36,41	50	1	3,44,48,27,33	53	3	14,16,46	48	3
14	42,45	52	1	13,20,23,26,40	56	5	10,15,48	34	3
15	—	—	—	—	—	—	17,47	45	2

工作地布置方式	日产量/(件·d^-1)	设备平均利用率/%
未优化	482	36.9
工序流程	488	82.8
工艺种类	490	90.6
服装部件	519	88.3