【文章內容簡介】 小端外圓 2523 車 粗車端面和外圓/熱處理 230/604 車 半精車小端外圓 2525 車 車螺紋 2106 車 半精車莫氏錐孔 2367 鉗工 劃長孔線 2208 銑 銑長孔 1209 銑 粗銑，半精銑花鍵 12010 磨 粗磨各段外圓，錐孔 22011 磨 精磨各段外圓 25012 磨 精磨花鍵 22013 磨 精磨莫氏錐孔 21014 切除 切除小端余量 16015 檢驗 檢驗尺寸與精度 160表 33 主軸箱的加工工序及各工序所需的工時主軸箱工序號 機加種類 工藝 消耗時間 （s）1 銑 粗銑頂面 1202 鉗工 鉆 R 面上的孔并攻絲 1203 銑 銑底面、側面 1204 鏜 粗鏜各軸孔 3005 鏜 精鏜主軸孔 2806 清洗 2007 檢驗 檢驗精度 2003．2 基于FLEXSIM對該車間 的建模與各工作單位參數(shù)的設定3．2．1 基于FLEXSIM對該車間進行布局車間總共有10個區(qū)，其中涉及加工生產的有5個區(qū)，每個區(qū)均有加工機器及緩存區(qū)若干。現(xiàn)對車間內的設施用FLEXSIM中的實體進行替換，分別用2個發(fā)生器代替原材料的到達，2個容量為200單位的緩存區(qū)代替2種原材料的臨時存放區(qū)，2臺處理器代替原材料檢驗區(qū)的兩種原材料的檢 基于 FLEXSIM 的生產車間布局優(yōu)化１０驗，成品檢驗區(qū)用2臺處理器來表示兩種成品的檢驗，一個容量為200單位的代替隔離區(qū)。機械加工區(qū)域（車、銑、磨等區(qū)域）分別是用一臺處理器表示每個工序的加工，如車床區(qū)需要6次車的工序，用6臺處理器分別來表示這6個車床的工序。分別將2個發(fā)生器，17個緩存器，23臺處理器，2個貨架拖入FLEXSIM的界面，按照附圖一車間布局的要求布置各個實體的位置并調整其大小。按照鉆床主軸和主軸箱的加工工藝要求連接各個實體，如將原材料臨時存放區(qū)的緩存器1（Queue1）的輸出端口與原材料檢驗區(qū)用來模擬檢驗過程的處理器（ProcessorJ1 ）的輸入端口相連，具體做法為按住A 鍵點擊Queue1拖到 ProcessorJ1上面，其他的連接都 類似。由于原材料 檢驗區(qū)，磨床區(qū)與隔離區(qū)距離較近，所以這兩個區(qū)域產生的廢品直接被運到了隔離區(qū)，在模型中的表示為將這兩個區(qū)域的7臺處理器的其中一個輸出端口連向代表隔離區(qū)的緩存器。完成所有連線的車間布局的FLEXSIM模型中如圖31 ： 鄭州航空工業(yè)管理學院管理科學與工程學院本科畢業(yè)論文１１ 圖 31 FLEXSIM中的車間布局建模原車間內共有6輛叉車和一個搬運員。為了方便記憶為其編號，叉車1（Transporter1）負責原材料臨時存放區(qū)到原材料 檢驗區(qū)的物料搬運；叉車2（Transporter2）負責物料1從原材料檢驗區(qū)到 車床區(qū)的搬運，叉 車3（Transporter3）負責物料2從原材料檢驗區(qū)到 銑床區(qū)的搬運（物料1為鉆床主軸所需物料，物料2為主軸箱所需物料）；叉車4（Transporter4）物料1從銑床區(qū)到磨床區(qū)，再從磨床區(qū)到成品檢驗區(qū)的搬運；叉車5（Tran_sporter5）負責將機加區(qū)域產生的廢料及廢品搬運到隔離區(qū)，為了防止此叉車穿越加工區(qū)域到達隔離區(qū)，特為此叉車設置行走路徑，使其只在車輛道路中行駛；叉車6（Transporter6）負責物料從成品 檢驗區(qū)到成品存放區(qū)的搬運。搬運員負責由機械加工區(qū)域產生廢料及廢品統(tǒng)一到機加區(qū)域中的一個較大的暫存區(qū)（Queue17）的搬運。 給模型中添加叉 車與搬運員后的仿真模型如圖32： 基于 FLEXSIM 的生產車間布局優(yōu)化１２ 圖 32 添加過搬運工具后的的車間布局建模3．2．2 各工作單位參數(shù)的設定對上圖中的各個工作單位進行參數(shù)的設定：由于該工廠有統(tǒng)一的配送中心，配送中心設原材料一級倉庫，車間內不設二級倉庫，又由于該車間離一級倉庫距離較近，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。仿真時間為一個班次，即8小時，28800s ，2個發(fā) 生器均采用成批到達方式到達，每天成2批到達，第一批批量為100單位，在仿真時刻零時刻到達，第二批批量為50單位，在仿真時刻14400s到達。依據(jù)車間的現(xiàn)實情況模擬緩存區(qū)，臨時存放區(qū)、隔離區(qū)的緩存器的容量均為200，機加區(qū)域內用于集中存放廢品與廢料的一個較大的緩存區(qū)容量為30，其它用于設備之間的緩存和廢品及廢料暫時存放的緩存區(qū)容量均為10。在該車間進行的IE 管理調查中曾統(tǒng)計過各工序加工時間， 統(tǒng)計結 鄭州航空工業(yè)管理學院管理科學與工程學院本科畢業(yè)論文１３果現(xiàn)實各個機器在正常工作情況下的完成一個工序的時間均服從正態(tài)分布。所以在FLEXSIM 的模型中處理器的處理時間均服從正態(tài)分布。原材料以及最后的成品的合格率均達不到100%，所以在 檢驗過程中會發(fā)現(xiàn)次品，機加過程中也免不了產生廢品與廢料，所以每臺處理器均設有廢品率，這個“廢品率 ”對于機加機器來 說是廢品與廢 料的總和，而且主要為廢料。由于金屬制品的廢料仍具有很大的重復利用價值，所有廢料會與次品一起被運往隔離區(qū)。在FLEXSIM的模型中的處理器的設置為：處理器的輸出端口一個連接下個工序，另一個連接負責接收廢品的緩存器，在處理器的臨時實體流選項卡中的送往端口選擇“按百分比（輸入）” ，按照每個處理的廢品率要求設置每個輸出端口的百分比。兩種產品的加工都需要用到銑床區(qū)中的機器，這兩臺機器均有兩個輸入和輸出端口。銑床區(qū)的處理器的臨時實體流選項卡的設置為：送往端口選擇“按實體類型（直接）” ,在輸入中的“拉 動” 選項打 鉤，在從端口拉入 選項中選擇“輪詢模式” 。車間內的6臺叉車的最高速度均為2m/s，加速度和減速度為1m/s，裝載和卸載時間均為20s；，加速度和減速度，裝載和卸載時間均為15s 。該車間的成品存放區(qū)存放成品的方式包裝后進行堆碼，平鋪在地面上，在FLEXSIM中的成品倉庫由2個高層貨架來表示。由于在一天之內所生產的產品有限，倉庫有足夠的容納能力，所以在這里貨架的容量不做限制。3．3 模型的運行與仿真報告的輸出及分析 基于 FLEXSIM 的生產車間布局優(yōu)化１４3．3．1 模型的運行及仿真報告的輸出打開統(tǒng)計中的統(tǒng)計收集，選擇全部實體打開用來統(tǒng)計所以實體的狀態(tài)，點擊FLEXSIM界面中的“重置”、“編譯”、“ 運行” ，仿真模型開始運行。為了便于觀察實體的流動情況，設置仿真時間/ 真實時間為80，在仿真時間為28800s 時點擊暫停，導出仿真報告。仿真報告主要包括標準報告(Standard Report)和狀態(tài)報告(States Report)。標 準報告的輸出變量主要包括：對象當前所容納的物品數(shù)(Sta_ts_content)、模型運行過程中對象容納的最小物品數(shù)(stats_conten_tmin)、模型運行過程中 對象容納的最大物品數(shù)(stats_ contentmax) 、模型運行過程中對象容納的平均物品數(shù)(stats_ contentavg)、物品在此對象中停留的最短時間(stats_staytimemin )、物品在此 對象中停留的最長時間(stats_ staytimemax)、物品在此對象中停留平均時間(stats_staytimeavg)、進入此對象的物品數(shù)(stats_input)、離開此對象的物品數(shù)(stats_output)等。狀態(tài)報告的變量主要包括：空閑(idle)、運行(processing) 、忙碌(busy)、阻塞(block)、收集 (collecting)、釋放(releasing)、空載運行(travel_empty)、裝載運行(travel_loaded)、裝載(1oading)、卸 載 (unloading)等。本模型的仿真報告的部分數(shù)據(jù)見表34：表34 仿真報告1Object content contentavg input output staytimeavg idle processing blockedProcessorJ1 1 124 123 ProcessorM3 0 56 56 0ProcessorM2 1 57 56 0ProcessorM1 1 64 63 0ProcessorQC1 0 51 51 0ProcessorM4 0 54 54 0 鄭州航空工業(yè)管理學院管理科學與工程學院本科畢業(yè)論文１５ProcessorQX 1 75 74 0ProcessorQ2 1 107 106 ProcessorQ1 1 68 67 ProcessorC1 1 110 109 0ProcessorC2 1 104 103 0ProcessorC3 1 88 87 0ProcessorC6 1 73 72 ProcessorC5 0 76 76 0Queue1 26 150 124 0 0 0Queue3 86 86 0 0 0 0 0Source1 0 0 150 0 0 0Source2 0 0 150 0 0 0ProcessorY2 1 70 69 0ProcessorY1 0 47 47 0ProcessorR1 0 79 79 0ProcessorT2 1 82 81 0ProcessorT1 1 95 94 0Rack2 69 69 0 0 0 0 0Rack1 47 47 0 0 0 0 0Queue8 0 104 104 0 0 0Queue17 0 66 66 0 0 0Queue11 0 79 79 0 0 0Queue9 1 74 73 0 0 0Queue10 0 64 64 0 0 0Queue6 0 0 56 56 0 0 0 0Queue7 0 0 51 51 0 0 0 0Queue2 29 150 121 0 0 0ProcessorJ2 1 121 120 Queue4 10 120 110 0 0 0Queue5 10 117 107 0 0 0Queue12 0 8 8 0 0 0Queue13 0 0 0 0 0 0 0 0