基于精益生产的资源配置优化与仿真研究

基于精益生产的资源配置优化与仿真研究TheStudyonResourcesConfigurationOptimizationandSimulationBasedonLeanProduction学科专业：工程管理研究生：刘志芳指导教师：沈江教授天津大学管理与经济学部二零一三年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着全球化趋势的发展，企业面临的市场竞争日益加剧，提高企业生产率和降低企业生产成本成为企业保持市场领先地位的重要手段。然而，资源的匮乏和稀缺性，使企业获取各种生产资源的成本提高。国内经济水平的不断提高，使人民生活水平提高的同时也使劳动力成本不断攀升。如何科学有效地对企业所拥有的资源进行优化配置，尤其是人机比的配置问题，是企业提高生产率和降低生产成本的关键之一。本文针对企业内的资源配置优化问题，提出基于精益生产的资源配置优化模型，以优化企业的人机配比。本文主要进行了以下研究：首先，通过深入分析精益生产及资源配置优化相关理论及应用，提出将两者结合以达到提高企业生产率和降低生产成本的目的。其次，利用多目标规划和排队论建立了基于精益生产的资源配置优化模型，将设备利用率和人员利用率最大化作为优化目标，并进一步转化为最小化设备等待操作时间和人员空闲时间的优化问题。最后，结合A企业实际生产情况建立了eM-plant仿真模型，并利用仿真结果对基于精益生产的资源配置优化模型进行求解和优化效果验证，获得最佳人机配比。结果表明，基于精益生产的资源配置优化模型，可以有效解决人机配比的优化问题，并在保证生产率的前提下有效降低企业生产成本。关键词：精益生产，资源配置优化，人机配比，仿真模型ABSTRACTWiththedevelopmentofglobalization,enterprisesarefacedwithmoreandmoreintensecompetition,therefore,improvingproductivityandreducingcosthasbecomesignificantmeanstomaintainleadingpositioninthemarket.However,theshortageandscarcityofresourcesincreasesthecosttoobtainproductionresources.Theboostofdomesticeconomiclevelimprovespeople’slivingstandardswhilesimultaneouslyraisingthelaborcost.Theissueofhowtoscientificallyandeffectivelyoptimizetheresourcesconfiguration,especiallytheman-machineratioproblem,hasbeenoneofthekeystoimproveproductivityandreducecost.Asfortheresourcesconfigurationoptimizationwithinenterprises,thispaperputsforwardtheresourcesconfigurationoptimizationmodelbasedonleanproductiontooptimizeman-machineratio.Thepaperconductsthefollowingresearch:Firstofall,throughin-depthanalysisofrelatedtheoryandapplicationofleanproductionandresourcesallocationoptimization,presenttheideaofcombinebothtoimproveproductivityandreduceproductioncost.Secondly,usingthemulti-objectiveprogrammingandqueuingtheoryestablishtheresourcesconfigurationoptimizationmodelbasedonleanproduction,maximizetheutilizationrateofequipmentandpersonnelastheoptimizationgoal,andfurtherconvertthegoaltominimizetheequipmentwaitingtimeandpersonnelfreetime.Finally,establishtheeM-plantsimulationmodelcombiningwithAcompany’sactualproduction,applythesimulationresultstosolveandverifytheresourcesconfigurationoptimizationmodelbasedonoptimizationandgetthebestman-machineratio.Theresultsshowthattheresourcesconfigurationoptimizationmodelcaneffectivelysolvetheoptimizationofman-machineratioandeffectivelyreduceproductioncostwhileguaranteeingproductivity.KEYWORDS：LeanProduction,ResourcesConfigurationOptimization,Man-machineRatio,SimulationModel目录第一章绪论..................................................................................................................11.1研究背景..........................................................................................................11.2研究目的和意义..............................................................................................11.3国内外研究现状..............................................................................................21.3.1精益生产的国内外研究现状................................................................21.3.2资源配置优化的国内外研究现状........................................................41.4研究方法与技术路线......................................................................................61.4.1研究方法................................................................................................61.4.2研究技术路线........................................................................................6第二章精益生产与资源配置优化概述......................................................................82.1精益生产概述..................................................................................................82.1.1精益生产的内涵....................................................................................82.1.2精益生产的结构体系............................................................................92.1.3精益生产与资源浪费..........................................................................112.2资源配置优化概述........................................................................................132.2.1资源优化配置的内涵..........................................................................132.2.2企业人机配比优化..............................................................................142.2.3工作量的均衡配置..............................................................................16第三章基于精益生产的资源配置优化模型............................................................183.1模型总体规划................................................................................................183.1.1多目标规划..........................................................................................193.1.2排队论..................................................................................................203.2数学模型构建..........................................................................................