合作信息
嵌套分割汽車排程解決方案
發布單位：北京大學
所屬行業：電子信息
合作信息類型：技術協作
機構類型：高等院校
供求關系：供應
合作信息期限：2017-2
參考價格：面議
0
收藏數
合作信息簡介
20世紀以來，全球經濟飛速發展，人民收入水平不斷增加，汽車已經逐步走進尋常百姓家庭中。隨著汽車需求量的增大，全球汽車工業迎來了發展機遇，近十幾年期間，汽車產量和銷售量逐步增長。
伴隨著全球汽車工業的迅速發展，消費者對于汽車的認知和體驗也不斷加深，消費者對于汽車的顏色、內飾、配置等各方面要求也日益呈現多元化，這對世界汽車生產商的生產管理提出了較高的要求。
以通用汽車公司某一個車間3個月的生產訂單為例，該生產訂單要求在3個月內生產364000輛汽車，這些汽車分為4個基本車型、一共有32100個型號，每個型號的配置或多或少存在差異，導致每個型號的整個生產裝配過程也不完全相同，在這32100個型號中，平均每個型號的產量為11輛，產量最多的型號也只有17輛，最少的則只有6輛。通過例子可以看出消費者對于汽車的個性化需求，使得汽車生產商需要在同一條流水線上生產和裝配出多種不同型號、不同數量的產品。
因此國外主要汽車生產商，如通用、寶馬、奔馳、豐田、大眾、雷諾、福特等公司都將生產模式由傳統的大批量單一品種生產轉變為小批量多品種混流生產，形成了柔性混流生產和裝配制造系統以滿足這一要求。在這種新的生產模式下，生產計劃的制定、設備的分配和利用都變得復雜和困難，混亂的生產計劃、對設備等資源不合理的利用將會帶來一系列汽車混流裝配問題。
北京大學工學院工業工程與管理系研究汽車混流裝配問題中的汽車排程問題，基于嵌套分割解決方案框架體系，設計一種快速有效地解決汽車排程問題的嵌套分割解決方案。該解決方案涵蓋了所有工作站的產能約束，使得汽車生產的管理者能夠快速有效地制定可執行的生產計劃，保證車間生產過程有序和通暢，進而降低裝配成本。
應用范圍：
混合嵌套分割汽車排程解決方案能夠有效解決工作站平均產能利用率高達95%，待裝配汽車批次為200輛，車輛種類數在19種到30種的汽車排程問題，對工業實際生產具有指導作用，特別是符合上述規模的生產車間，可以用嵌套分割汽車排程解決方案快速有效地制定每日裝配生產計劃。
技術優勢：
現有的汽車排程解決方案大多依據一些簡單規則，比如先進先出、后進先出、豐田JIT思想、看板技術等，少部分汽車排程解決方案依據啟發式算法，比如模擬退火、遺傳算法和蟻群算法。然而，無論依據簡單規則還是啟發式算法，這些汽車排程解決方案在解決大規模復雜的汽車工業問題時，無法保證求得易執行的全局最優的解決方案。由北京大學工學院工業工程與管理系設計的嵌套分割汽車排程解決方案，基于嵌套分割解決方案框架體系，在保證全局最優的前提下，能夠快速有效地解決汽車排程問題，使得汽車生產的管理者能夠快速有效地制定可執行的最優生產計劃，保證車間生產過程有序和通暢，進而降低裝配成本。
同時，現有汽車排程解決方案往往只能計算出滿足產能約束條件的一個投產計劃，但是由于一些工裝、模具等實際因素限制，該投產計劃往往難以執行。嵌套分割汽車排程解決方案具有最優解多元性特征，即能夠求得多個滿足約束條件的投產計劃，該特征使得生產管理者能夠根據工廠實際因素在多個備選投產計劃中選取最容易執行的投產計劃，提高了制定投產計劃的靈活性和有效性。此外，嵌套分割汽車排程解決方案的最優解多元性特征使得生產管理者可以根據第二目標，如噴漆成本最小等，在多個備選投產計劃中選取最滿足第二目標的投產計劃。
技術水平：
本技術在國內外均屬于最新型技術，處于學術界和工業界前沿。與同類技術的對比表明，本技術在計算時間、計劃質量、結果穩定性三個關鍵指標上均處于該領域前列。
研究所處階段：
本技術已完成實驗室算例驗證階段，成功解決70多個經典汽車排程問題算例。
市場狀況及市場預測：
目前，我國汽車整車制造業規模穩定增長，我國汽車整車制造業企業達到361家，從業人員71.06萬人，行業資產總額達到11733.48億元，行業規模進一步擴大。從生產方面來看：我國汽車整車制造行業年產值達到15594.74億元，行業銷售年產值達到15347.65億元，汽車整車制造行業年產效率為98.4%。
我國汽車行業目前以六大汽車集團為核心形成了六大汽車產業集群，分別是以中國第一汽車集團為核心的東北產業集群，以北京汽車工業控股公司為主的環渤海汽車產業集群，以東風汽車公司為核心的華中汽車產業集群，以重慶長安汽車集團為核心的西南汽車產業集群，以上海汽車工業集團為核心的長三角汽車產業集群和以廣州汽車工業集團為核心的珠三角汽車產業集群。我國汽車年銷量前10名的企業集團共銷售汽車1189.33萬輛，占汽車銷售總量的87%。
然而由于生產管理問題，導致很多企業生產成本過高，甚至出現虧損，從虧損額來看，華東地區和中南企業虧損最為嚴重，兩個地區的企業虧損額總和達到30多億元；東北、華北和西南地區虧損額分別為7.396億、3.106億、2.198億。因此，提高生產效率，降低生產成本，是汽車制造企業迫切的需求。
根據市場分析，不考慮未來新技術、新設備投入市場，以當前虧損企業的采購需求計算，汽車排程軟件的市場容量超過10億元，華東地區和中南地區占3/4，東北、華北和西南地區占1/4。
投資與成本估算，效益分析：
需要對企業實際生產情況進行調研，同時考慮市場成本、物料、生產和人力成本，根據調研結果合作雙方商議具體費用。
經過初步財務測算和分析，基于本技術建立一套汽車排程系統指導汽車裝配車間進行生產，硬件設備、開發費用和調研人力成本總計約1000萬。系統成功上線后預計可以幫助生產車間提高30%的生產效率，節省20%生產成本，企業投資利潤率約22.31%，投資回收期約2年。
知識產權/專利：
混合嵌套分割汽車排程解決方案已申請中國發明專利，專利號201310746899.7，發明專利已通過初步審查，收到初步審查合格書。
伴隨著全球汽車工業的迅速發展，消費者對于汽車的認知和體驗也不斷加深，消費者對于汽車的顏色、內飾、配置等各方面要求也日益呈現多元化，這對世界汽車生產商的生產管理提出了較高的要求。
以通用汽車公司某一個車間3個月的生產訂單為例，該生產訂單要求在3個月內生產364000輛汽車，這些汽車分為4個基本車型、一共有32100個型號，每個型號的配置或多或少存在差異，導致每個型號的整個生產裝配過程也不完全相同，在這32100個型號中，平均每個型號的產量為11輛，產量最多的型號也只有17輛，最少的則只有6輛。通過例子可以看出消費者對于汽車的個性化需求，使得汽車生產商需要在同一條流水線上生產和裝配出多種不同型號、不同數量的產品。
因此國外主要汽車生產商，如通用、寶馬、奔馳、豐田、大眾、雷諾、福特等公司都將生產模式由傳統的大批量單一品種生產轉變為小批量多品種混流生產，形成了柔性混流生產和裝配制造系統以滿足這一要求。在這種新的生產模式下，生產計劃的制定、設備的分配和利用都變得復雜和困難，混亂的生產計劃、對設備等資源不合理的利用將會帶來一系列汽車混流裝配問題。
北京大學工學院工業工程與管理系研究汽車混流裝配問題中的汽車排程問題，基于嵌套分割解決方案框架體系，設計一種快速有效地解決汽車排程問題的嵌套分割解決方案。該解決方案涵蓋了所有工作站的產能約束，使得汽車生產的管理者能夠快速有效地制定可執行的生產計劃，保證車間生產過程有序和通暢，進而降低裝配成本。
應用范圍：
混合嵌套分割汽車排程解決方案能夠有效解決工作站平均產能利用率高達95%，待裝配汽車批次為200輛，車輛種類數在19種到30種的汽車排程問題，對工業實際生產具有指導作用，特別是符合上述規模的生產車間，可以用嵌套分割汽車排程解決方案快速有效地制定每日裝配生產計劃。
技術優勢：
現有的汽車排程解決方案大多依據一些簡單規則，比如先進先出、后進先出、豐田JIT思想、看板技術等，少部分汽車排程解決方案依據啟發式算法，比如模擬退火、遺傳算法和蟻群算法。然而，無論依據簡單規則還是啟發式算法，這些汽車排程解決方案在解決大規模復雜的汽車工業問題時，無法保證求得易執行的全局最優的解決方案。由北京大學工學院工業工程與管理系設計的嵌套分割汽車排程解決方案，基于嵌套分割解決方案框架體系，在保證全局最優的前提下，能夠快速有效地解決汽車排程問題，使得汽車生產的管理者能夠快速有效地制定可執行的最優生產計劃，保證車間生產過程有序和通暢，進而降低裝配成本。
同時，現有汽車排程解決方案往往只能計算出滿足產能約束條件的一個投產計劃，但是由于一些工裝、模具等實際因素限制，該投產計劃往往難以執行。嵌套分割汽車排程解決方案具有最優解多元性特征，即能夠求得多個滿足約束條件的投產計劃，該特征使得生產管理者能夠根據工廠實際因素在多個備選投產計劃中選取最容易執行的投產計劃，提高了制定投產計劃的靈活性和有效性。此外，嵌套分割汽車排程解決方案的最優解多元性特征使得生產管理者可以根據第二目標，如噴漆成本最小等，在多個備選投產計劃中選取最滿足第二目標的投產計劃。
技術水平：
本技術在國內外均屬于最新型技術，處于學術界和工業界前沿。與同類技術的對比表明，本技術在計算時間、計劃質量、結果穩定性三個關鍵指標上均處于該領域前列。
研究所處階段：
本技術已完成實驗室算例驗證階段，成功解決70多個經典汽車排程問題算例。
市場狀況及市場預測：
目前，我國汽車整車制造業規模穩定增長，我國汽車整車制造業企業達到361家，從業人員71.06萬人，行業資產總額達到11733.48億元，行業規模進一步擴大。從生產方面來看：我國汽車整車制造行業年產值達到15594.74億元，行業銷售年產值達到15347.65億元，汽車整車制造行業年產效率為98.4%。
我國汽車行業目前以六大汽車集團為核心形成了六大汽車產業集群，分別是以中國第一汽車集團為核心的東北產業集群，以北京汽車工業控股公司為主的環渤海汽車產業集群，以東風汽車公司為核心的華中汽車產業集群，以重慶長安汽車集團為核心的西南汽車產業集群，以上海汽車工業集團為核心的長三角汽車產業集群和以廣州汽車工業集團為核心的珠三角汽車產業集群。我國汽車年銷量前10名的企業集團共銷售汽車1189.33萬輛，占汽車銷售總量的87%。
然而由于生產管理問題，導致很多企業生產成本過高，甚至出現虧損，從虧損額來看，華東地區和中南企業虧損最為嚴重，兩個地區的企業虧損額總和達到30多億元；東北、華北和西南地區虧損額分別為7.396億、3.106億、2.198億。因此，提高生產效率，降低生產成本，是汽車制造企業迫切的需求。
根據市場分析，不考慮未來新技術、新設備投入市場，以當前虧損企業的采購需求計算，汽車排程軟件的市場容量超過10億元，華東地區和中南地區占3/4，東北、華北和西南地區占1/4。
投資與成本估算，效益分析：
需要對企業實際生產情況進行調研，同時考慮市場成本、物料、生產和人力成本，根據調研結果合作雙方商議具體費用。
經過初步財務測算和分析，基于本技術建立一套汽車排程系統指導汽車裝配車間進行生產，硬件設備、開發費用和調研人力成本總計約1000萬。系統成功上線后預計可以幫助生產車間提高30%的生產效率，節省20%生產成本，企業投資利潤率約22.31%，投資回收期約2年。
知識產權/專利：
混合嵌套分割汽車排程解決方案已申請中國發明專利，專利號201310746899.7，發明專利已通過初步審查，收到初步審查合格書。
