一、 论文研究背景与意义

目前，我国的制造企业正逐步引入精益生产管理模式，并取得初步的成果，尤其是在传统单件大批量生产中，精益生产以其标准化和流程化的优势取得了巨大的成功。而流水线技术的应用和不断改善尤其体现当前制造企业生产管理模式的进步。流水线生产一般可分为两种:加工生产线，装配线。加工生产线是一系列机器上制造与加工零件，例如冰箱的部件。装配线则是在一系列工作台上将制造出的零件组合在一起，包括部件装配线与产品总装线。装配线(包含自动化，半自动化和手工装配线)是制造行业中应用很广泛的生产方式^[1]。而生产线平衡是这种生产方式评价的重要指标。

伴随着流水线的产生，生产线平衡问题(Line Balancing Problem，简称LBP)就一直存在于生产过程中，至今己有百年的时间。1954年，生产线平衡问题在美国人B.Bryton的硕士论文《连续生产线平衡》中第一次被提出来^[2]，在此之后，很多学者和其他相关工作者都对这个方面的问题进行了研究。

(一) 流水线技术的发展

1769年，英国人乔赛亚#183;韦奇伍德开办埃特鲁利亚陶瓷工厂，在场内实行精细的劳动分工，他把原来由一个人从头到尾完成的制陶流程分成几十道专门工序，分别由专人完成。这样一来，原来意义上的”制陶工”就不复存在了，存在的只是挖泥工、运泥工、扮土工、制坯工等等制陶工匠变成了制陶工场的工人，他们必须按固定的工作节奏劳动，服从统一的劳动管理。这被人们普遍认为是流水线技术的由来。另一种说法，由福特公司发明的流水线生产方式，是大批量生产的标志和前提。无论怎样，流水线技术的出现大大改变了人们生产生活的方式，极大地促进了社会生产力的发展。采用流水线生产能够让生产过程较好地符合连续性、平行性、比例性还有均衡性的要求；能够提高劳动生产率，缩短生产周期，减少运输工作量，加速资金周转，降低生产成本；还能够简化生产管理，促进企业提高生产技术和生产服务。

(二) 生产线平衡的目的与意义

制造业的生产多半是在进行细分化之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业效率.然而，经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上、现实上都不能完全相同，这就势必存在工序间作业负荷不均衡的现象^[3]。除了造成无谓的工时损失外，还造成大量的工序堆积，严重时会造成生产线的中止。生产线平衡(Streamline Bal-arcing,简称”产线平衡”)就是为了解决上述问题而提出的一种手段与方法，它对各工序的作业时间进行平均化，同时对作业进行研究、对时间进行测定，使生产线顺畅连动。

目前，产线平衡已被公认为生产流程设计及作业标准化中最重要的方法之一企业实现均衡生产不仅有利于保证设备、人力的负荷平衡，从而能提高设备和工时的利用率，同时还有利于建立正常的生产秩序和管理秩序，以保证产品质量和安全生产；均衡生产还有利于节约物资消耗，减少在制品，加速流动资金的周转，从而降低生产成本；在均衡生产的基础上实现”单元生产(Ccell production )”，也提高了企业生产应变能力，对应市场变化实现柔性生产系统；通过平衡生产线，可以综合运用程序分析、操作分析、动作分析、Layout分析、时间分析等传统工业工程手法，能提高全员的综合素质。

(三) 装配流水线及其平衡问题

装配流水线是一种特殊的产品导向布局形式，而装配线平衡问题是一个与设施规划相关的问题，关系到企业制造系统的生产效率。如何有效地设计优化平衡算法，使装配线达到最好的平衡效果，并能最大限度地提高企业的生产效率^[4]，已成为一个重要的研究课题。