【正文】 ，車間 的生產(chǎn)率有明顯的提高，這是新方案比原方案優(yōu)越的最有力證明。%、%，與原方案的TransporterTransporterTransporterTransporterTransporterTransporter6及Operator1的空 閑率74% 、85%、%、%、%、94%相比搬運(yùn)工具的空閑率有所下降。本文的主要討論的內(nèi)容是以某生產(chǎn)車間為例的車間布局的建模與仿真?！? 謝在本文即將完成之際，首先要感謝我的指導(dǎo)老師楊茉老師，她的悉心指導(dǎo)和耐心的幫助是本文得以完成的重要保證。參考文獻(xiàn)[1] 劉聯(lián)輝，[ Ｍ]..[2] 張曉萍，[ Ｍ].清華大學(xué)出版社 .2022.[3] 彭?xiàng)?，[ Ｍ].中國(guó)物資出版社 .2022.[4] 的機(jī)加車間設(shè)施布局建模與仿真[D].武漢：武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2022.[5] 的轎車混流裝配線仿真研究 [D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)碩士畢業(yè)論文，2022.[6] 王雪蘭 .基于FLEXSIM的凸輪軸生產(chǎn)物流系統(tǒng)仿真[D]. 武漢：武漢科技大學(xué)碩士畢業(yè)論文，2022.[7] [J].西南科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2022,40（3）.[8] 唐秋華，[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（交通科學(xué)與工程版） ，2022,32（5）.。此外還要感謝張福翔教授對(duì)于我FLEXSIM仿真實(shí)驗(yàn)的的支持與指導(dǎo)。最后在FLEXSIM中建立了新的布局方案的模型，并進(jìn)行了仿真。車間布置為典型的離散事件系統(tǒng)，通過分析離散事件的特點(diǎn)進(jìn)而引入Flexsim做 為離散事件仿真的可行性。在新方案中不再存在緩存區(qū)的對(duì)象容納的平均物品數(shù)(stats_ contentavg)、對(duì)象中停留平均時(shí)間(stats_staytimeavg)為零的情況，說明緩存區(qū)都在利用，不存在無效的緩存區(qū)，這方面也所有改善。叉車6（Transporter6）除了負(fù)責(zé)從檢驗(yàn)區(qū)到成品存放區(qū)產(chǎn)品的搬運(yùn)外還負(fù)責(zé)產(chǎn)品由切除ProcessorQC和清洗ProcessorQX到成品檢驗(yàn)區(qū)的搬運(yùn)。調(diào)整布局前由于磨床區(qū)與隔離區(qū)相鄰，磨床區(qū)的所有機(jī)器的廢品與廢料直接進(jìn)入了隔離區(qū)，而調(diào)整布局后，磨床區(qū)與隔離區(qū)距離較遠(yuǎn)，在新布局中使磨床區(qū)與成品檢驗(yàn)區(qū)公用一個(gè)廢品廢料的暫存區(qū)，這樣更好的利用了暫存區(qū)Queue13。ProcessorQProcessorQProcessorX1阻塞是由于這些處理器的加工時(shí)間小于其后面的處理器，兩者之間缺少緩存區(qū)，所以要分別為這些處理器設(shè)置緩存區(qū)，緩存區(qū)容量設(shè)為10。4．3 車間布局新方案的設(shè)計(jì)以及新方案的仿真4．3．1 車間布局新方案的設(shè)計(jì)附圖二給只出了新方案的車間整體布局，接下來的任務(wù)就是完成車間布局的完整方案，為這個(gè)新方案設(shè)計(jì)搬運(yùn)路線，設(shè)計(jì)搬運(yùn)工具數(shù)量以及搬運(yùn)工具的調(diào)度方式，評(píng)估設(shè)備間的緩存區(qū)存在的必要性以及設(shè)置緩存區(qū)的數(shù)量和位置。有工序上的 聯(lián)系的區(qū)域設(shè)置為E 等 級(jí)，理由都是1“工作流程的連續(xù)性 ”，其中原材料存放區(qū)與原材料檢驗(yàn)區(qū)之間和成品檢驗(yàn)區(qū)和成品存放區(qū)之間還有“管理方便” 這一理由，所有它們之間的關(guān)系等級(jí)為A。設(shè)施系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法是一種條理性很強(qiáng)、物流分析與作業(yè)單位關(guān)系密切程度分析相結(jié)合的，以求得合理布置的技術(shù)，因此在布置設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用。另外，在搬運(yùn)過程中，盡量使用符合集裝單元幫和標(biāo)準(zhǔn)化原則的各種托盤、料箱、料架等工位器具，以有利于提高搬運(yùn)效率，物料活性系數(shù)，系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化水平，節(jié)約空問。（3（ 經(jīng)濟(jì)性原則經(jīng)濟(jì)性是在車間步局時(shí)應(yīng)該考慮的一個(gè)重要原則，要用盡可能少的資金，達(dá)到 滿意的車間布局，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。工藝的合理不僅可以減少生產(chǎn)過程中的中斷、等待和停頓，還可以避免系統(tǒng)配置的不平衡，減少生產(chǎn)能力的冗余，保證零件的加工要求。除了上述可以直接從仿真報(bào)告中看出的定量數(shù)據(jù)外，通過觀察仿真模型的運(yùn)行過程可以看出車間內(nèi)搬運(yùn)路線存在迂回的現(xiàn)象，并且有些區(qū)域的布局不合理，如磨床區(qū)的位置設(shè)置，磨床區(qū)與銑床區(qū)，成品檢驗(yàn)區(qū)之間的工序緊密相連，而磨床區(qū)與銑床區(qū)和成品檢驗(yàn)區(qū)的距離過大，從而造成了搬運(yùn)路線過長(zhǎng)，搬運(yùn)時(shí)間上的浪費(fèi)。70%的 處理器上在同一時(shí)刻存在在制品，說 明此時(shí)刻有30%的處理器處于空閑狀態(tài)， 說明該車間工序間的連續(xù)性并不是很好。標(biāo) 準(zhǔn)報(bào)告的輸出變量主要包括：對(duì)象當(dāng)前所容納的物品數(shù)(Sta_ts_content)、模型運(yùn)行過程中對(duì)象容納的最小物品數(shù)(stats_conten_tmin)、模型運(yùn)行過程中 對(duì)象容納的最大物品數(shù)(stats_ contentmax) 、模型運(yùn)行過程中對(duì)象容納的平均物品數(shù)(stats_ contentavg)、物品在此對(duì)象中停留的最短時(shí)間(stats_staytimemin )、物品在此 對(duì)象中停留的最長(zhǎng)時(shí)間(stats_ staytimemax)、物品在此對(duì)象中停留平均時(shí)間(stats_staytimeavg)、進(jìn)入此對(duì)象的物品數(shù)(stats_input)、離開此對(duì)象的物品數(shù)(stats_output)等。由于在一天之內(nèi)所生產(chǎn)的產(chǎn)品有限，倉(cāng)庫(kù)有足夠的容納能力，所以在這里貨架的容量不做限制。兩種產(chǎn)品的加工都需要用到銑床區(qū)中的機(jī)器，這兩臺(tái)機(jī)器均有兩個(gè)輸入和輸出端口。所以在FLEXSIM 的模型中處理器的處理時(shí)間均服從正態(tài)分布。 給模型中添加叉 車與搬運(yùn)員后的仿真模型如圖32： 圖 32 添加過搬運(yùn)工具后的的車間布局建模3．2．2 各工作單位參數(shù)的設(shè)定對(duì)上圖中的各個(gè)工作單位進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定：由于該工廠有統(tǒng)一的配送中心，配送中心設(shè)原材料一級(jí)倉(cāng)庫(kù)，車間內(nèi)不設(shè)二級(jí)倉(cāng)庫(kù)，又由于該車間離一級(jí)倉(cāng)庫(kù)距離較近，所以配送方式為小批量配送，每天送貨1次或2次，現(xiàn)模擬每天送貨批次為2次的情形。由于原材料 檢驗(yàn)區(qū)，磨床區(qū)與隔離區(qū)距離較近，所以這兩個(gè)區(qū)域產(chǎn)生的廢品直接被運(yùn)到了隔離區(qū)，在模型中的表示為將這兩個(gè)區(qū)域的7臺(tái)處理器的其中一個(gè)輸出端口連向代表隔離區(qū)的緩存器?，F(xiàn)對(duì)車間內(nèi)的設(shè)施用FLEXSIM中的實(shí)體進(jìn)行替換，分別用2個(gè)發(fā)生器代替原材料的到達(dá)，2個(gè)容量為200單位的緩存區(qū)代替2種原材料的臨時(shí)存放區(qū)，2臺(tái)處理器代替原材料檢驗(yàn)區(qū)的兩種原材料的檢驗(yàn)，成品檢驗(yàn)區(qū)用2臺(tái)處理器來表示兩種成品的檢驗(yàn)，一個(gè)容量為200單位的代替隔離區(qū)。 車床區(qū)、銑床區(qū)、磨床區(qū)、 鉗 工區(qū)、鏜床區(qū)為主軸 與主軸箱的關(guān)鍵加工工序，成品存放區(qū)是用來存放成品的倉(cāng)庫(kù)，辦公區(qū)為工作人員辦公場(chǎng)所。該車間采用的是工藝型布局的方式，主要的工藝程序有原材料的檢驗(yàn)，零件的車、銑、鏜、磨、鉗、 熱處理等。利用該軟件可以避免傳統(tǒng)設(shè)備布局的局限性，快速準(zhǔn)確地建立車間設(shè)備布局的三維模型，在不同參數(shù)下對(duì)現(xiàn)實(shí)車間布置進(jìn)行模擬，找出布置中的不足之處，實(shí)現(xiàn)對(duì)車間布置的優(yōu)化，節(jié)約真實(shí)車間布局的運(yùn)行成本。加工過程中的每一步都可能需要占用一個(gè)或多個(gè)資源，例如機(jī)器、輸送機(jī)、操作 員、車輛或某種工具。2．2．2基于Flexsim的車間布局的優(yōu)點(diǎn)Flexsim是一種 針對(duì)離散系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真的軟件。 面向?qū)ο蠓椒ǖ囊粋€(gè)優(yōu)點(diǎn)是類與類之間可以有繼承關(guān)系，對(duì)象的繼承性給我們提供了更大的柔性來擴(kuò)展我們自己的對(duì)象，即衍生出新的對(duì)象。該軟件提供了原始數(shù)據(jù)擬合、輸入建模、圖形化的模型構(gòu)建、虛擬現(xiàn)實(shí)顯示、運(yùn)行模型進(jìn)行仿真試驗(yàn)、對(duì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化、生成3D 動(dòng)畫影像文件等功能，也提供了與其他工具軟件的接口。車間布局中的機(jī)器設(shè)備，物品物料的搬運(yùn)形式，工作人員的工作形式均不是連續(xù)的，符合離散事件的特點(diǎn)，因此車間布置為典型的離散事件系統(tǒng)。車間布局實(shí)體主要包括：車間、機(jī)器設(shè)備、物品物料、工作人員。事件的發(fā)生沒有持續(xù)性，可以看作在一個(gè)時(shí)間上瞬間完成，事件發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)是離散的，因而這類系統(tǒng)稱為離散事件系統(tǒng)。主要包括E—Factory、 Flexsim、eMplant、TED、Vega、Witness等?，F(xiàn)有的車間布局研究還只是具體到它的某一方面和某一層次，沒有把車間布局作為一個(gè)系統(tǒng)單元來研究，更沒有充分利用目前的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)車間虛擬仿真，進(jìn)行動(dòng)態(tài)布局。傳統(tǒng)的布局流程雖然可以解決物流網(wǎng)絡(luò)及作業(yè)區(qū)布局的設(shè)計(jì)問題，但存在以下局限性： (1)只能專門針對(duì)某幾個(gè)問題作單方面的分析與設(shè)計(jì)，不能對(duì)全局進(jìn)行考慮；(2)不能用文字或數(shù)字表達(dá)設(shè)備系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性；(3)手工計(jì)算，圖形拼湊，復(fù)雜且耗時(shí)長(zhǎng)；(4)對(duì)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)依賴性強(qiáng)；(5) 不能對(duì)設(shè)備布局系統(tǒng)作動(dòng)態(tài)調(diào)整，靈活性差，布局周期長(zhǎng)，費(fèi)用高；(6)無法給出供進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的數(shù)據(jù)以及立體空間的信息等，需在工藝說明書中對(duì)車間平面圖予以描述，包括車間在總圖中的位置、與相鄰車間的關(guān)系、運(yùn)輸方式、各工作區(qū)及車間工段的劃分和組成情況，在設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)布局方案時(shí)人為假設(shè)的各種條件和約束過多使布局設(shè)計(jì)不能真實(shí)再現(xiàn)原形系統(tǒng)。混合布局是指在車間內(nèi)，并非只有單一的布局形式存在，而是存在產(chǎn)品布局、工藝布局和固定位置布局并存的一種布局形式。其特點(diǎn)為產(chǎn)品不動(dòng)，制造設(shè)備與人員沿著產(chǎn)品移動(dòng)，但它缺乏存貨空間，控制系統(tǒng)復(fù)雜，管理負(fù)擔(dān)高。工藝布局根據(jù)資源的功能特征對(duì)其進(jìn)行分組，當(dāng)產(chǎn)品品種多而生產(chǎn)批量小時(shí)，工藝布局將能提供最大的制造柔性。這種布局適用于流水線式的車間，適用于大批量，少品種的生產(chǎn)。1．1車間布局類型生產(chǎn)車間設(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)體合理地放置在一個(gè)有限的生產(chǎn)車間內(nèi)的過程。 Modeling。本文以FLEXSIM 為設(shè) 施布置方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，分別對(duì)新舊兩個(gè)布局方案進(jìn)行了建模與仿真，并以SLP 方法作 為輔助。航空工業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題 目基 于 Flexsim的 生 產(chǎn) 車 間 布 局 優(yōu) 化姓 名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 內(nèi) 容 提 要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)方式已從大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)方式向準(zhǔn)時(shí)制造及精益生產(chǎn)發(fā)展，并進(jìn)一步向計(jì)算機(jī)集成制造和敏捷制造方式轉(zhuǎn)變。本文首先對(duì)車間布局的定義和車間布局的類型進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，