工程管理论文哪里有？本文以回转支承配磨工序为研究对象，以降低换模总时间为改善目标，先利用快速换模技术改善换模流程，再优化生产排程来达到压缩总换模时间的目的。
1 绪论
1.2.1 快速换模研究现状
快速换模是一种起源于丰田公司冲压车间冲压机模具的快速更换方法[9]，由日本丰田汽车的工业工程师新乡重夫（Shigeo Shingo）提出并创建[10]，用来应对均衡化的生产方式，并且有效地实现了企业对于多品种、小批量、换模敏捷的生产模式的需求。新乡重夫在实施冲压机换模过程中找到换模时间长的原因并加以改善，不断改进换模方法，最终让换模时间从最初的2-3小时缩短到3分钟。
快速换模是企业精益生产方式的重要组成部分，又被称为单分钟换模（Single Minute Exchange of Die，简称SMED），是指拆下前一模具并更换后一模具上线，开机生产直至优良品产出为止，这段时间控制在10min以内[9]。随着精益生产在全球的接受程度逐渐提高，快速换模技术早已从最早的冲压机换模广泛扩展到各类行业领域。当一种产品生产完成后，需要停止设备运转来进行更换工具、模具以及原料等操作，并重新设置参数。快速换模技术指通过缩短产品换模时间和设备启动与调整时间，达到有效缩短产品切换时间、提高设备利用率与员工作业效率的目的[11]。
快速换模是精益生产中较为重要的应用技术，其在1969年被提出后在日本及欧美地区早已得到广泛的关注与应用[12][13][14]，并逐渐从汽车行业扩展到其他生产制造企业中，这种快速换模的应用给与了传统生产制造强有力的冲击，其应用于的企业提高了在同行业的竞争力。在以往的快速换模应用中，多数企业针对换模流程和生产流程并没有意识到需要快速换模的改善，大多还将其应用于改进作业操作、工装夹具的等方面。传统的换模工作存在一些弊端，例如换模流程不合理、换模过程存在等待、不同的员工存在不同的换模作业习惯、换模中设备调试时间过长等。随着快速换模技术在国外的快速发展，企业开始发现合理地改善生产流程或者换模流程都可以达到有效地减少换模时间的效果，这种改善不仅可以增大企业生产灵活程度还提高了企业效率。例如Tharisheneprem[15]以半导体制造行业为研究对象，将快速换模技术应用于大批量生产制造时期，并通过重新编排生产流程以及和简化多个旋钮的操作，大幅度降低了产线的转换时间；Sousa[16]则选择从木质相框厂的涂装生产线入手，利用快速换模技术来分配调度受到限制的可利用资源，以达到减少换模时间，提升生产关系与资源的匹配程度。
3 回转支承配磨工序快速换模优化
3.1 内外部作业分离
为对内外部作业进行划分并为后文在人员配置优化中提供条件，保证换模作业中模具的搬运、寻找、放置、物料的运输等工作，是可以全都在设备正常运转的情况下进行的。
对换模作业中存在的问题进行分析发现，当前换模过程中模具车的运输较为频繁，一辆模具车承载着全部的运输搬运工作，换模作业的员工不仅需要在设备处对机床进行操作，还需要在更换模具中产生大量位移来配合全部工作的完成。在实际生产活动中，所有放置在模具架上的模具不可能一直处于待使用和待归还状态，还有可能因为生产原因产生损坏需要进行维修。为使换模作业的流程更加科学规范，可以考虑设置模具准备区，根据模具当前状态，将模具准备区中的模具架分为待使用、待归还和待维修区域。
为了合理设置模具准备区，利用六何分析法（5W1H分析法），针对模具准备区的设置从目的（What）、原因（Why）、时间（When）、地点（When）、人物（Who）、方法（How）六个方面连续提问，通过提问来获取设置模具准备区的可行性。具体分析如表3-1所示。
4 回转支承配磨工序生产排程优化
4.1 生产排程优化数学模型的构建
生产排程通常指计划期间在一天到十天左右的短期作业分配计划。生产订单加工的复杂性是生产排程的基本特点之一，工厂中物料系统、操作人员、设备机器相互影响且约束，在产品制造加工过程中需考虑加工工序、加工时间以及防错等因素，当生产订单经过的工位越多时，产品加工越复杂，生产排程考虑的因素也越多。
W公司原有的生产排程遵循先来后到的原则，先来先生产，后来后生产，排单员没有将同种类产品安排一起生产。这样传统的排单方式，增加了产品之间的换模次数，影响了总换模时间和生产周期，产生浪费并降低了生产线产能。在W公司最早生产时间前，生产计划部门会安排好两周的生产排程，包括这两周内所有订单的物料、人员、设备等，到了最早生产时间，安排好的这些订单都可以生产。最晚生产结束时间受交货时间限制，公司规定相应的订单必须在该时间之前完成，保证不耽误交货期。
4.2 粒子群优化算法求生产排程最优解
鸟类中的个体在觅食过程中，从外界进行观察，发现其所展现的行为均是毫无规律的随机觅食行为，但将全部鸟类个体看作一个整体，则发现鸟类整体的觅食行为并不随机，不同的鸟类在整体行为中存在一定的联系还具有群体同步性[82]。在粒子群优化算法中，个体自身的经验以及其余粒子的经验是每个粒子灵活地调整适合自己搜索速度的依据，每个粒子通过改变搜索速度来更新自己的搜索轨迹。在粒子群寻优中，全部的粒子作为一个整体，时时刻刻重复更新速度和更新轨迹的过程，这样才能寻找全局最优的网络训练和找到目标函数的最小值。这说明粒子群算法是可以应用于大范围优化的强有力工具[83]。在启发式算法中，粒子群算法应用于生产排程问题虽与遗传算法等的用法较为相似，但粒子群算法拥有易实施、参数少等优点，这正是它和其余进化算法与众不同之处。
假定当前的个体极值particle.Best为当前粒子最优解，那么将particle.Best与同存在N维空间中的其他粒子群进行共享位置，来找寻到整个粒子群中的最优个体极值，这个最优个体极值就为整个粒子群当前的全局最优解GlobalBest。在这之后，粒子群中所存在的每个粒子均依据当前个体极值和整个粒子群的全局在最优解来更新自己的位置和速度，在经过不断的调整和迭代，来达到输出最优解的目的[84]。
5 总结与展望
5.2 展望
文章以W公司为案列引入，针对回转支承配磨工序的换模时间进行了订单排程和快速换模的优化，较大程度地降低了总换模时间，改善效果十分明显。但在研究的过程中，针对总换模时间为目标的生产排程优化并没有考虑到成本、最大化最小完工时间等方面的相关因素，且没有考虑到在实际情况中可能会出现的订单异常等突发情况。如果能将订单异常情况结合生产排程问题进行探索研究，将会在处理实际工厂订单问题上提供解决方案。
在利用快速换模技术压缩换模时间方面，针对其余出现的问题例如缺少标准换模流程，换模作业不规范以及在首件检验过程中产品是否可以进行免检等问题并没有完全纳入考虑。实行精益生产和快速换模是一种思想，是企业需要长时间执行的管理理念，不仅需要企业意识到换模时间对于产品产出的影响，还需要员工和企业高层之间的通力配合。
参考文献（略）
