【正文】 推出 。 。 數(shù)據(jù)、物流相關圖以及物流流程圖，工序等資料對廠房進行最初的布局。新車間車間的建立，使得 XX 公司有一個絕好的機會對車間廠房的設施進行重新規(guī)劃，以消除原有基地在物流方面存在的諸多問題 :一方面生產設備布局不合理，導致搬運距離不合理，搬運過程中多處存在物流的交叉迂回現(xiàn)象，另一方面生產設備老舊，生產效率不高，再一方面，車間內，物品隨意堆放，嚴重影響了正常的生產與運輸?！拔锪魇瞧髽I(yè)的第三利潤源泉”說明了制造系統(tǒng)物流的合理性，即設施布置的科學性，對企業(yè)經濟發(fā)展的影響。 現(xiàn)在，人們已經普遍認識到，具備一個優(yōu)良的生產系統(tǒng)對于增強企業(yè)的競爭力來說是至關 重要的。優(yōu)點在于將擺樣法與數(shù)學模型法結合起來，但實踐上應用不廣。但這種方法適合于較簡單的布局設計。而上述目標的實現(xiàn)，都與物流系統(tǒng)的運行密切相關。 人員有安全感，方便、舒適，將工 件器具放置在合適的部位，方便工人完成操作。 生產車間的布局設計是在生產綱領、工藝路線己確定的條件下，在規(guī)定的空間范圍內，將與生產全過程有關的物流流向、設備、運輸通道、物料堆放場地和人員活動空間等作最適當?shù)姆峙浜陀行У慕M合，使物流系統(tǒng)在低成本、高效率、高效益的基礎上運行，為實現(xiàn)上述要求，車間布置時還應考慮以下幾個方面的因素： 設備的布置形式，要考慮組織結構的合理化和管理的方便性，設計時應將對設施布置產生影響的所 有因素都考慮進去，以達到整體優(yōu)化的目的。 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 4 物流系統(tǒng)與車間布置 的相互關系 良好的物流對于提高企業(yè)整體效益具有非常重要的作用。所以，車間的布置設計是物流系統(tǒng)優(yōu)劣的先決條件。 物流系統(tǒng)的目的在于 Speed（速度）、 Safety（可靠）、 Low（低費用）的原則，即以最少的費用提供最好的物流服務。對于社會經濟等系統(tǒng)，很難 在真實的系統(tǒng)上進行實驗。因此 ,不論是建立新車間 ,還是改造老車間 ,都應該對設備擺放進行合理的規(guī)劃和布置。所以，企業(yè)物流的改善可以為生產系統(tǒng)帶來預想不到的巨大經濟效益。良好的物流系統(tǒng)可以減少運輸費用及倉儲包裝費用，提高物流作業(yè)效率，從而直接達到降低成本 。企業(yè)為社會生產某種產品時，必然有若干加工程序，這些加工程序是由一些加工設備或加工點組成的，這些加工設備 (如機床 )或加工點 (如車間 )在各自的生產空間內成孤島狀分布，原材料在各加工點之間按照工藝流程不停地流轉，逐漸被加工成半成品、成品，這種物料的流轉形成生產物流。 從而找出工藝規(guī)程的問題所在， 依次優(yōu)化工藝規(guī)程 ；并且根據(jù)工作人員的利用情況 ，合理的選擇車間布局的， 充分的利用人力資源。從而達到降低生產成本和減少人力資源的浪費，提高生產效率，實現(xiàn)利益最大化。為了從社會得到原材料和輸出產成品，還有供應物流和銷售物流等，這些都是企業(yè)物流的組成部分?？煽s短生產周期和交貨期，提高資金周轉能力，增強企業(yè)競爭能力。 車間布局設計是制造系統(tǒng)設計的重要內容之一 ,車間布局的優(yōu)劣直接決定著產品質量、生產率和經濟效益。 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 2 仿真 技術 作為一種 新型的研究方法，已經被人們廣泛的接受， 并 在實際應用中發(fā)揮著巨大的作用，有的甚至是其他方法無法替代的。因此，利用仿真技術來研究這些系統(tǒng)就具有更為重要的意義。具體體現(xiàn)在按交貨期基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 3 將所訂貨物適時而準確地交給客戶； 盡可能地減少用戶的所需的訂貨斷檔；適當 配置物流據(jù)點，提高配送效率，維持適當?shù)膸齑媪?；提高運輸、保管、運輸、包裝、流通加工等作業(yè)效率，實現(xiàn)勝利化、合理化；保證訂貨，出貨、配送的信息暢通無阻；是物流成本降低到最低。 在車間布局前，必需首先完成以下工作： 明細表，明確車間的生產任務，確定車間的生產大綱； 2 確定有關產品的工藝路線，編制工藝規(guī)程； 3 確定車間的生產組織形式； 4 確定有關生產設備、起重運輸以及其他的生產設施的種類、型號及數(shù)量。實現(xiàn)企業(yè)物流合理化的途徑是多方面的，如 ： 各種生產設施在生產空間的合理布置 ； 合理控制庫存降低原材料成本、保證供應、減少流動資金 ； 實現(xiàn)均衡生產 ； 合理配備和使用物流機械 。 程要求，使物料搬運短捷方便，避免工序間往返交叉。，使布置適用生產柔性化的需要。需要指出的是，物流各項活動之間基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 5 存在著“效益背反”因此，追求任何一項目標，都不能無視其他目標的存在 .車間布置在一定程度上仍然是一種藝術或者說具有科學加藝術的性質 系統(tǒng)化設施布置規(guī)劃方法 設施布置設計 [3]是物流系統(tǒng)設計分析的重要一環(huán)，它既受到生產物流系統(tǒng)其他設計環(huán)節(jié)的影響，也對生產物流系統(tǒng)的其他設計環(huán)節(jié)產生影響。 （ 2） 數(shù)學模型法 數(shù)學模型法是指利用系統(tǒng)工程、運籌學中的模型優(yōu)化技術研究最優(yōu)布局方案，以提高系統(tǒng)布置的精確性和效率。 （ 4） 系統(tǒng)布置設計 (SLP)法作為當前工廠布局設計的主要 方法，它綜合考慮了工廠布局的主要目標如工藝過程要求、空間占用、搬運費用、生產柔性、組織機構、工作環(huán)境等要求，以實現(xiàn)布局的科學化。其中布局就是一個很重要的工作?？梢哉f，設施的合理布局會使整個制造系統(tǒng) (尤其是中小型制造系統(tǒng) )具備更大優(yōu)勢，反之則會 對人力物力造成極大的浪費。因此急需對此問題進行改進 。 。 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 7 2 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 eMPlant 軟件 eMPlant 的發(fā)展歷史 eMPlant 軟件的前身是 SIMPLE++（ Simulation in Production logistics and Engineering Programmed in C++）， 1992 年他有 Aesop、 Teomatix 和 KG 公司聯(lián)合開發(fā)，并安裝了第一個用戶。 UGS 公司收購 Teomatix，從而將 eMPlant 納入其軟件產品線 2020 年 西門子公司并購 UGS 公司，并發(fā)布了 同時將其更名為Teomatix Plant 2020 年 發(fā)布 Teomatix Plant 2020 年 發(fā)布最新版本 Teomatix Plant 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 8 eMPlant 是第一款完全采用面向對象方法的仿真軟件，它的演變過程如表21 所示。eMPlant 為建模、仿真運行和顯示提供了一種完全面向對象的、圖形化的、集成的工作環(huán)境。在 eMPlant 中，建模、仿真和動畫之間是相互獨立的，三 者之間的關系如圖 21 所示 圖 21 eMPlant 系統(tǒng)中的建模、仿真和動畫 （ 2）支持層式機構。 eMPlant 是一款面向對象是仿真軟件，它具備面向對象方法的全部特征。 （六）支持多種 語言 （七） HTML 報告。 （ 9）模型控制簡單。 車間布局個體對象建模 根據(jù)前面的工藝規(guī)程的分析，這個生產流水線需要以下幾種設備：機床類、緩沖類、加工組類、多工件加工類、工件類、信息顯示類。在下圖對話框內設定對象的屬性：名稱、加工時間、裝載卸載時間、發(fā)生故障的概率以及維修的時間等。 ② Buffer type 有“隊列”和“堆?！眱煞N類型。 圖 34 SingleProc 請求服務選項卡 圖 35 WorkPlace 屬性選項卡 圖 3 6 WorkPool 屬性選項卡 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 12 該類對象屬于自動化加工設備，可同時加工多個工件，用 Material Flow 中的 ParallelProc 來建立模型，可同時加工數(shù)量由 Xdimension 和 Ydimension確定。 本調度車間加工 2 類工件：撥叉 83100撥叉 831008。 ShiftCalendar 對象可以自動控制物流對象和資源對象按照時時間，開始工作或者停止工作。 Method 對象屬于信息流對象，和表類型的的信息流對象不同， Method 對象實現(xiàn)控制功能。相關圖類似于車間之間的物流圖。根據(jù)密切程度的不同賦予權重，然后試驗不同的布置方案，最后選擇得分最高的布置方案。 （繆瑟）將系統(tǒng)工程概念和系統(tǒng)分析方法應用于工廠布置，由此形成了該方法。 系統(tǒng)布局設計程序步驟 SLP 的設計程序步驟如 圖 212 所示，一般經過以下幾個步驟： (1)準備原始資料。對于某些以牛產流程為主的工廠，物料移動是工藝過程的主要部 分時，如一般的機械制造廠，物流分析是布局設計中最重要的方面；對某些輔助服務部門或某些物流量小的工廠來說，各作業(yè)單位之間的相互關系 (非物流關系 )對布局設計就顯得更重要了。在需要綜合考慮作業(yè)單位間物流與非物流的相互關系時，可以采用簡單加權的方法將物流相關表及作業(yè)單位間相互關系表綜合成綜合相互關系表。 (4)作業(yè)單位占地面積計算。 (6)修正。 (7)方案評價與擇優(yōu)。 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 車間設施布局的前提是需要對車間要生產的零件的屬性 進行分析 和車間布置雛形 選擇 ：產品 產量分析， 工藝分析，設施布置形式，作業(yè)單位分。 圖 213 論文分析結構 本章小結 本章對 eMPlant 軟件的介紹和在本論文所需要軟件的功能，同時確定困問的大致結構，可以對本文結構有所了解。兩件零件鑄為一體，加工時分開。50 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 216。20 的孔有垂直度要求。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 216。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。32 下端面（ 2 件） 銑床 X52K 3 鉆削 鉆鉸 216。32 上端面 銑床 X52K 7 鏜削 鏜削 216。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。22 的孔，以及其上端面和銑削 216。55 的孔，以及 216。22 的孔有垂直度要求。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 216。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。40 上端面 銑床 X52K 4 鉆削 鉆鉸 216。8 的錐銷孔 鉆床 Z4166 8 鉆削 鉆 M8的底孔并攻 M8的螺紋 鉆床 Z4166 9 銑削 銑斷 臥式銑床 X60 11 去毛刺 12 終檢 設施布置的基本形式 基本設施布置形式以四種：工藝（功能）布置、產品（流水線）布置、成組布置、固定布置。工藝布置在機加工車劫案中又稱作機群布置。一系列的相似工藝要求的零件組成零件族。這種方式主要用于飛機、輪船等難以移動的加工對象的布置，此外，建筑物的施工、外科手術、手工藝品加工場地的布置形式也都屬于固定位置布置。標準化程度高 。 （六）工作必須符合質量標準。確定節(jié)拍的依據(jù)是計劃期的產量和有效工作時間。n 其 中 Rg: 節(jié)奏 n: 批量 （ 2）設備數(shù)量 我們設計的流水線計劃月生產量為零件撥叉 831007 和 831008 各 10000件，廢品率假設為 0%，每天 8 小時，時間有效利用系數(shù) 100%的理想狀態(tài)。對物流及其系統(tǒng)的分析既有理論又有實踐經驗，對簡單的問題有不少運籌學的方法可應用，復雜的問題還是主要依靠實踐經驗。物流分析考慮帶產品從原料到成品所通過的企業(yè)或工廠的路徑，并做到兩個最小和兩個避免，即物流分析中判斷正誤或合理的兩個原則 [1]： 經過距離和物流成 本最小。 機器設備、工作站和各部門的排列取決于產品或人的流動，而產品流動有要按照生產過程或工藝過程來進行。 圖 311 改善后的線圖 （ 2）多工藝過程圖 [3]（ Multicolumn processchart） 產品或零件種類繁多時，在計劃制造及加工過程中，需要一種整臺性的多項產品程序 圖，將各種產品加以分析或分組，井依作業(yè)程序，一項緊接一項，而形成實際的流程線，此圖適合具有下列條件的情況： (1)產品的機器需求類似。 (5)產品的工作時間類似。 (3)按照個別產品或零件，依其相對的操作或設備，以圓圈分別予以劃記、列出操作線和便號，如 圖 311 所示． 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 30 (4)如此將這些產品或零件一一畫出，對各產品或零件的流程次序作比較，使流量量大的操作之間具有最短的距離，以及全圖形的操作線有最少的逆回現(xiàn)象，也就是說要調整操作或設備的次序，以求得最好的順序為止，如 圖 313 所示。 (3)表示區(qū)域間的咎動量。 （ 3） 總和每一逢程的重要性系數(shù)，將不同零件但相同選程的重要性相加．如5 種零件從 A 到 C 共移動了 2 次，分別是零件 3 及零件 4。 （ 6） 如果填人數(shù)字的方格位置，正鄰在對角線上，則表示此項零件的移動直接由某一單位移至鄰近的單位，如果在距離對角線兩個方格以上，即表示此項基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產車間設計與仿真分析 32 零件沿此機