【正文】 本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 論文題目： 基于 Flexsim 的加工車(chē)間設(shè)施布置建模與仿真 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號(hào) ： 0902320215 專(zhuān) 業(yè) ： 工業(yè)工程 班 級(jí) ： 工業(yè) 0901 指導(dǎo)教師 ： 完成日期 ： 2021 年 5 月 20 日 1 目 錄 一、 緒 論 ...................................................I （一）本課題的研究目的與意義 ...............................1 .....................................1 .....................................1 （二）本課題解決的問(wèn)題 ....................................1 二、設(shè)施布置的內(nèi)容 ...........................................1 （一） 設(shè)施布置的定義與類(lèi)型 ................................1 .................................1 .......................................1 （二） 設(shè)施布置的計(jì)算機(jī)仿真 ................................3 三、離散事件系統(tǒng)和 Flexsim 仿真軟件 ............................3 （一）離散事件系統(tǒng) ........................................3 ..............................3 ..............................4 （二） Flexsim 軟件簡(jiǎn)介 .....................................4 （三） Flexsim 在設(shè)施布置仿真中的適用性 ......................5 ........................5 Flexsim 的車(chē)間設(shè)施布置的優(yōu)點(diǎn)和步驟 .................6 （四） Flexsim 進(jìn)行設(shè)車(chē)間施布置分析的要點(diǎn) ....................7 2 四、基于 Flexsim 的某加工車(chē)間設(shè)施布置的建模與仿真 ...............8 （一）實(shí)例應(yīng)用 —— 精密絲桿生產(chǎn)車(chē)間情況概述 .................8 （三）模型的運(yùn)行與仿真報(bào)告的輸出及分析 .....................9 Flexsim 對(duì)該車(chē)間進(jìn)行布局 ..........................9 ..................................10 （四）模型的運(yùn)行與仿真報(bào)告的輸出及分析 ....................11 ...........................11 ......................................13 五、加工車(chē)間設(shè)施布置的優(yōu)化 ..................................14 （一）車(chē)間設(shè)施布置原則 ...................................14 （二）基于 SLP 的車(chē)間設(shè)施布置設(shè)計(jì) .........................15 （三）車(chē)間設(shè)施布置新方案建模及仿真分析 ....................17 ................................17 .............................18 （四）結(jié)論分析 ...........................................20 六、結(jié) 論 ...................................................21 參考文獻(xiàn) ....................................................22 I 基于 Flexsim 的加工車(chē)間設(shè)施布置建模與仿真 內(nèi) 容 摘 要 隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，制造行業(yè)的生產(chǎn)方式已經(jīng)越來(lái)越向著精益生產(chǎn)的方向邁進(jìn)。生產(chǎn)方式的進(jìn)步對(duì)生產(chǎn)車(chē)間的布置提出了新的要求。 由于車(chē)間布局的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的以建立數(shù)學(xué)模型，獲 得布置最優(yōu)方案的方法已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代生產(chǎn)方式的需求。 本文的主要內(nèi)容是以 某 生產(chǎn)車(chē)間為例的車(chē)間布局的建模與仿真。本文以 Flexsim為設(shè)施布置方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)， 通過(guò)對(duì)車(chē)間已有布局進(jìn)行建模與仿真找出其不合理處 ，提出新的布局方案再次仿真，并從車(chē)間的生產(chǎn)率，處理器的阻塞率，搬運(yùn)工具的空閑率等方面進(jìn)行了新舊方案的對(duì)比分析，對(duì)優(yōu)化方案的合理性進(jìn)行了論證，并以 SLP方法作為輔助。 最后在這兩個(gè)方案的仿真報(bào)告中，分別從車(chē)間的生產(chǎn)率，處理器的阻塞率，搬運(yùn)工具的空閑率等方面進(jìn)行了對(duì)比分析，通過(guò)運(yùn)用 Flexsim對(duì)生產(chǎn) 車(chē)間布局進(jìn)行建模與仿真，并針對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，然后對(duì)不足之處進(jìn)行優(yōu)化可以改善整個(gè)車(chē)間的效率，得出優(yōu)化方案可行的結(jié)論。 關(guān)鍵字 車(chē)間布局 FLEXSIM 建模 仿真 II Workshop facilities layout modeling and simulation based on Flexsim Abstract Along with the rapid development of science and technology, manufacturing industry production has been more and more toward the direction of lean production. The progress of the mode of production and puts forward new requirements on the production workshop layout. Because of the plexity of the layout of the workshop, the traditional mathematical model to obtain the optimal layout of the program approach, has been difficult to meet the needs of modern production methods. The main content of this paper is the modeling and Simulation of workshop layout in XX production workshop as an example. In this paper, the key technologies of the facility layout design based on Flexsim, the modeling and Simulation of the existing layout of workshop to find out the unreasonable place, put forward the new layout scheme again simulation, and from the workshop productivity, processor blocking rate, handling the idle rate of other aspects of the parative analysis of new and old scheme, to optimize the the rationality of the scheme is demonstrated, and the SLP method as auxiliary. Finally, the simulation of the report of the two schemes, respectively, from the shop floor productivity, processor blocking rate, analyzed the carrier idle rate, obtained through the use of Flexsim modeling and Simulation of the production workshop layout, and the simulation results were analyzed, and then improve efficiency can improve the whole workshop conclusion the deficiencies. Key words： Workshop layout Flexsim Modeling Simulation 1 一、緒 論 （一）本課題的研究目的與意義 現(xiàn)今精益生產(chǎn)已經(jīng)越來(lái)越被生產(chǎn)制造企業(yè)重視，而生產(chǎn)車(chē)間的布置在很大程度上影響著產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，生產(chǎn)車(chē)間布置的越合理，生產(chǎn)成本和生產(chǎn)中不必要的浪費(fèi)就會(huì)越少。本課題就針對(duì)車(chē)間的設(shè)施布置進(jìn)行研究，通過(guò)建模的方法進(jìn)行比對(duì)優(yōu)化，從而達(dá)到車(chē)間布局的最優(yōu)。 在車(chē)間設(shè)施布 置的優(yōu)化方面，大部分企業(yè)只是采用數(shù)學(xué)等方面的成本計(jì)算，并沒(méi)有實(shí)體建模的過(guò)程，這樣得到的數(shù)據(jù)只是通過(guò)人們憑借自身經(jīng)驗(yàn)計(jì)算所得到的。而 FLEXSIM軟件仿真建模后運(yùn)行模型所得到的數(shù)據(jù)是仿真運(yùn)行所得到的，準(zhǔn)確度較以往的優(yōu)化方法所得到的數(shù)據(jù)更加可靠。本課題就是通過(guò) FLEXSIM軟件經(jīng)計(jì)算所得的優(yōu)化方案進(jìn)行建模，并運(yùn)行，這樣所得到的優(yōu)化更加可靠，更加準(zhǔn)確的達(dá)到車(chē)間設(shè)施布置優(yōu)化的目的。 （二）本課題解決的問(wèn)題 通過(guò) Flexsim軟件對(duì)原精密絲桿生產(chǎn)車(chē)間的設(shè)施布置進(jìn)行仿真建模，發(fā)現(xiàn)原生產(chǎn)車(chē)間存在著明顯的問(wèn)題影響著精密 絲桿的生產(chǎn)效率并在一定程度上存在著成本問(wèn)題。因此采用 Flexsim軟件和 SPL方法對(duì)生產(chǎn)車(chē)間設(shè)施布置進(jìn)行仿真優(yōu)化，解決精密絲桿生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率的問(wèn)題。 二、設(shè)施布置的內(nèi)容 （一） 設(shè)施布置的定義與類(lèi)型 設(shè)施布置就是合理安排企業(yè)或者某組織內(nèi)部各功能單位（生產(chǎn)或者服務(wù)單位）及其相關(guān)的輔助設(shè)施的相對(duì)位置與面積，以確保系統(tǒng)中工作流（客戶(hù)或者物資）與信息的暢通。 從設(shè)施布置的定義可以知道其中有兩個(gè)關(guān)鍵詞：一是相對(duì)位置，二是面積。前者指不同設(shè)施位置之間的位置關(guān)系，后者指各設(shè)施 的規(guī)模。設(shè)施布置是生產(chǎn)運(yùn)作組織中的空間組織問(wèn)題，目的是使企業(yè)的物質(zhì)設(shè)施有效組合，取得最大經(jīng)濟(jì)效益。 設(shè)施布置的目的是要將企業(yè)內(nèi)的各種物質(zhì)進(jìn)行合理安排，是他們組合成一定的空間形式，從而有效的為企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作服務(wù)，已獲得更好的經(jīng)濟(jì)效果。設(shè)施布置在設(shè)施位置的選定之后進(jìn)行，他要確定組成企業(yè)各個(gè)部分的平面或立體位置，并相應(yīng)地確定物流流程、運(yùn)輸方式和運(yùn)輸路線等。 [7] 生產(chǎn)車(chē)間設(shè)備布局設(shè)計(jì)是將加工設(shè)備、物料輸送設(shè)備、工作單元和通道走廊等布局實(shí)體合理地 2 放置在一個(gè)有限的生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)的過(guò)程。按照不同的 分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，存在不同的布局形式， （ 1）工藝導(dǎo)向布置（ Process layouts） 也稱(chēng)車(chē)間或功能布置，是指一種將相似的設(shè)備或功能放在一起的生產(chǎn)布局方式，例如將所有的車(chē)床放在一處，將沖壓床放在另一處。被加工的零件，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的流程順序從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方，每項(xiàng)操作都有相對(duì)的機(jī)器來(lái)完成。醫(yī)院是采用工藝導(dǎo)向布局的典型。 這種布局方法有利于降低運(yùn)輸成本，平衡同組設(shè)備的負(fù)荷并且該布局方法設(shè)備成本較低且易維護(hù)，但它的物流流動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，工序相互沖突，會(huì)造成大量制造成本的浪費(fèi)。 （ 2）單元布局（ Cellular layouts） 和工藝布局相對(duì)應(yīng)的是單元布局。單元布局是將車(chē)間內(nèi)的設(shè)施劃分成若干個(gè)制造單元，以單元為基本單位組織生產(chǎn)。在單元布局中，一組設(shè)施完成相似零件的加工，單元是專(zhuān)門(mén)針對(duì)一組特定的零件族設(shè)計(jì)的，柔性較差。 （ 3）產(chǎn)品導(dǎo)向布置（ Product layouts） 也稱(chēng)裝配線布局，是指一種根據(jù)產(chǎn)品制造步驟來(lái)安排設(shè)備或工作過(guò)程的布局方式。鞋、化工設(shè)備和汽車(chē)清洗劑的生產(chǎn)都是按產(chǎn)品到項(xiàng)原則設(shè)計(jì)的。 其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，物流容易控制并且物料處理柔性高等方面，但它只考慮了設(shè) 備布局的定量要求，沒(méi)有考慮定性方面的因素。 （ 4）混合布置（ Hybrid layouts） 混合布置是一種常用的設(shè)施布置方式。只將兩種布局方式結(jié)合