【正文】 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ks v*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^G89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYp Eh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 仿真結(jié)果表明：適量的緩存容量、正確的仿真策略、準(zhǔn)確的調(diào)度原則可以提高現(xiàn)有設(shè)備布置條件下車(chē)間生產(chǎn)系統(tǒng)的整體效率。在實(shí)例中首先對(duì)車(chē)間原 設(shè)施布局進(jìn)行了 Flexsim的建模與仿真，從仿真報(bào)告中分析出了原布局的不足之處，之后用 SLP作為輔助工具對(duì)車(chē)間的整體區(qū)域布局進(jìn)行了設(shè)計(jì)，然后對(duì)原布局仿真報(bào)告中的緩存、設(shè)備利用率等關(guān)鍵因素進(jìn)行分析并提出合理的改善方案。利用 Flexsim軟件對(duì)車(chē)間設(shè)施布局設(shè)計(jì)仿真，物料流動(dòng)形式，工藝步驟具體實(shí)現(xiàn)方法等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究。 六、結(jié) 論 本文以 Flexsim軟件為主要工具，以 SLP方法作為輔助對(duì)車(chē)間設(shè)施布置的基本布局形式、物流路徑以及搬運(yùn)系統(tǒng)做了整體的建模與仿真。 除了生產(chǎn)率有所提高外，在處理器的阻塞率方面， ProcessorC ProcessorZ1的阻塞率都有明顯降低， ProcessorR ProcessorR ProcessorJ1均不再存在阻塞現(xiàn)象，說(shuō)明新的優(yōu)化方案有關(guān)減少阻塞率的方案合理可行。 現(xiàn)在根據(jù)有 SLP得出的新方案整體布局和由對(duì)仿真報(bào)告 1的分析得出的新方案改善設(shè)計(jì)可以得出基于 Flexsim的新布局的仿真模型，如圖 54： 圖 54生產(chǎn)車(chē)間新布局圖 給新的仿真模型設(shè)置參數(shù)，然后運(yùn)行新的仿真模型，導(dǎo)出仿真報(bào)告。 觀察表格發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)檢驗(yàn)臺(tái)及四臺(tái)磨床的利用率均偏低，其中兩臺(tái)檢驗(yàn)臺(tái)所進(jìn)行的工作是一致的，所以將原模型中的檢驗(yàn)臺(tái)減少到一臺(tái)。因?yàn)樵搹S所加工的精密絲桿微小型精密絲桿，之前將暫存區(qū)暫存數(shù)量設(shè)置為 100件并不是受到場(chǎng)地與 成本的限制，而是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)管理過(guò)程中不希望產(chǎn)生過(guò)多的產(chǎn)品暫存而加大管理難度，因此現(xiàn)在將暫存區(qū)暫存數(shù)量增加到 300件不會(huì)對(duì)暫存區(qū)大小以及成本有太大影響。 根據(jù)對(duì)原布局仿真模型的研究，處理器 ProcessorC ProcessorZ1的阻塞是由于這些處理器與它們下道工序之間的緩存區(qū)容量不夠，所以需要增大這些緩存區(qū)的容量。本文在上節(jié)的原方案仿真報(bào)告分析中已經(jīng)分析了原方案布局中的不合理之處，現(xiàn)根據(jù)新布局對(duì)其中的不合理之處一一做出改善。 （ 5）最后 各作業(yè)單位性質(zhì)和功能以及充分利用場(chǎng)地、減少物流搬運(yùn)和人性化設(shè)計(jì)等原則，重新設(shè)計(jì)車(chē)間區(qū)域布局。涉及加工的區(qū)域與成品存放區(qū)的關(guān)系等級(jí)為 X，即不要靠近，這是因?yàn)榧庸^(qū)域的振動(dòng)、噪聲、煙塵可能會(huì)間接損害到成品。 表 51 物流強(qiáng)度匯總表（ KG*米） 序號(hào) 物流線路 物流強(qiáng)度 物流強(qiáng)度等級(jí) 序號(hào) 物流線路 物流強(qiáng)度 物流強(qiáng)度等級(jí) [1] 12 90*4 I [6] 45 *4 I [2] 23 180*18 A [7] 46 *6 O [3] 24 *13 E [8] 47 *8 O [4] 26 *8 E [9] 78 180*4 E [5] 27 235*16 A [10] 89 180*4 E 16 圖 51 作業(yè)單位物流關(guān)系相關(guān)圖 （ 3） 進(jìn)行作業(yè)單位的非物流關(guān)系分析，首先評(píng)定各作業(yè)單位關(guān)系密切程度理由（表 52）， 之后繪制 作業(yè)單位基準(zhǔn)相互關(guān)系等級(jí)表（表 53）， 最后可以得出作業(yè)單位非物流關(guān)系相關(guān)圖（圖52）。該方法的步驟為： （ 1） 給各區(qū)域編號(hào)，并計(jì)算各區(qū)域面積，原布局 的區(qū)域面具匯總已在表中給出。而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置方法利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能 ,幫助人們解決設(shè)施布置的復(fù)雜任務(wù) ,為生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)施新建和重新布置提供強(qiáng)有力的支持和幫助 ,節(jié)省了大量人力和財(cái)力 ,尤其是對(duì)大型項(xiàng)目和頻繁的重新布置。 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì) (SLP) 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、求得合理布置的技術(shù) ,因此在布置設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得極其廣泛的運(yùn)用。為了便于對(duì)布置方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)也要對(duì)方案進(jìn)行量化。相關(guān)圖要用試算法進(jìn)行調(diào)整，直到得到滿意方案為止。這種方法要建立一個(gè)相關(guān)圖，表示各部門(mén)的密切程度。 （ 5） 生產(chǎn)均衡原則 維持各種設(shè)備和工位生產(chǎn)的均勻進(jìn) 行，必要時(shí)設(shè)置緩沖區(qū)以協(xié)調(diào)各個(gè)工位。 15 （ 4） 充分利用空間和場(chǎng)地原則 根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，合理安排機(jī)器、物料的擺放位置以及人員的工位，在保證加工任務(wù)順利完成的同時(shí)節(jié)約場(chǎng)地。另外，車(chē)間布局進(jìn)行重組時(shí)，經(jīng)濟(jì)性也是必須考慮的重要因素之一。同時(shí)，盡量簡(jiǎn)化搬運(yùn)作業(yè)，減少搬運(yùn)環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)物流的可靠性。 （ 2） 物流簡(jiǎn)化原則 在物料搬運(yùn)過(guò)程中應(yīng)盡量保證物料移動(dòng)距離最短、搬運(yùn)環(huán)節(jié)最少 以及搬運(yùn)作業(yè)最簡(jiǎn)。 （一）車(chē)間設(shè)施布置原則 在進(jìn)行車(chē)間布局設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用合理的車(chē)間布局原則，以保證車(chē)間布局的合理性，一般來(lái)說(shuō)車(chē)間布局遵循的原則有： （ 1） 工藝性原則 工藝性是產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程合理、連續(xù)以及生產(chǎn)各環(huán)節(jié)加工能力相匹配有力保證。 五、加工車(chē)間設(shè)施布置的優(yōu)化 在本章中將介紹車(chē)間布局遵循的一些原則，然后給出基于 SLP的車(chē)間整體布局方案，所謂的整體布局是指在表 41中車(chē)間內(nèi) 9個(gè)區(qū)域的重新布局方案，在得出新的整體布局方案后再 參考 原布局的仿真結(jié)果給新布局重新布置搬運(yùn)路線，設(shè)置搬運(yùn)工具的數(shù)量及任務(wù)，評(píng)估設(shè)備之間緩存區(qū)存在的必要性并設(shè)置緩存 區(qū)的數(shù)量及位置。 從狀態(tài)報(bào)告表中可以看出 5輛叉車(chē)均有很高的利用率，說(shuō)明運(yùn)輸工具的利用很充分，不存在浪費(fèi)現(xiàn)象，因此叉車(chē)方面不作更改。顯然搬運(yùn)工具的空閑率不高，這說(shuō)明車(chē)間內(nèi)的搬運(yùn)工具利用率較高，車(chē)間內(nèi)搬 14 運(yùn)工具的安排比較合理，可以裁撤一些搬運(yùn)工具并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)度來(lái)完成每個(gè)工序間的搬運(yùn)任。 從仿真報(bào)告表中可以看出 ProcessorR ProcessorR ProcessorJ ProcessorC ProcessorZ1均存在阻塞，特別是 ProcessorC ProcessorZ1的阻塞率多高于 20%，而且這些處理器的利用率均未達(dá)到飽和狀態(tài)，這說(shuō)明造成阻塞的原因是由于工序間的不平衡或者是處理器之間缺乏緩存區(qū)或緩存區(qū)的容量不夠。 狀態(tài)報(bào)告的變量主要包括：空閑 (idle)、運(yùn)行 (processing)、忙碌 (busy)、阻塞 (block)、收集(collecting)、釋放 (releasing)、空載運(yùn)行 (empty)、裝載運(yùn)行 (loaded)、裝載 (1oading)、卸載 (unloading)等。 仿真報(bào)告主要包括標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告 (Standard Report)和狀態(tài)報(bào)告 (States Report)。 （四） 模型的運(yùn)行與仿真報(bào)告的輸出及分析 打開(kāi)統(tǒng)計(jì)中的統(tǒng)計(jì)收集，選擇全部實(shí)體打開(kāi)用來(lái)統(tǒng)計(jì)所以實(shí)體的狀態(tài)，點(diǎn)擊 Flexsim界面中的“重置”、“編譯”、“運(yùn)行”，仿真模型開(kāi)始運(yùn)行。熱處理區(qū)，因每道工序所需的熱處理時(shí)間是一定的，不可更改的，所以該區(qū)域設(shè)備加工時(shí)間均采用固定值。 （ 5） 設(shè)備加工時(shí)間設(shè)置。 （ 4） 該車(chē)間的成品存放區(qū)存放成品的方式包裝后進(jìn)行堆碼，平鋪在地面上，在 Flexsim中的成品倉(cāng)庫(kù)由 1個(gè)高層貨架來(lái)表示。 （ 2）依據(jù)車(chē)間的現(xiàn)實(shí)情況模擬緩存區(qū)，原材料存放區(qū)的緩存器的容量均為 500，熱處理區(qū)和成品檢驗(yàn)區(qū)內(nèi)用于暫存的緩存區(qū)容量為 200，及加工區(qū)的緩存區(qū)容量均為 100。仿真模型如圖42： 圖 42 車(chē)間平面圖 對(duì)上圖中的各個(gè)工作單位進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定： （ 1）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(chē)間內(nèi)不設(shè)二級(jí)倉(cāng)庫(kù)，又由于該車(chē)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，每間隔 600分鐘送貨一次。 原車(chē)間內(nèi)共有 6輛叉車(chē)和一個(gè)搬運(yùn)員。 分別將 1個(gè)發(fā)生器， 17個(gè)緩存器， 17臺(tái)處理器， 1個(gè)貨架拖入 Flexsim的界面，按照車(chē)間布局的要求布置各個(gè)實(shí)體的位置并調(diào)整其大小。現(xiàn)對(duì)車(chē)間內(nèi)的 設(shè)施用 Flexsim中的實(shí)體進(jìn)行替換，分別用 1個(gè)發(fā)生器代替原材料的到達(dá)， 1個(gè)容量為 500單位的緩存區(qū)代替原材料的臨時(shí)存放區(qū)，成品檢驗(yàn)區(qū)用 2臺(tái)處理器來(lái)對(duì)成品進(jìn)行檢驗(yàn)。 表 41 車(chē)間區(qū)域面積分布表 編號(hào) 區(qū)域 面積 1 原材料臨時(shí)存放區(qū) * 2 熱處理區(qū) * 3 校直區(qū) *6m 4 車(chē)床區(qū) 6m*6m 5 鉆床區(qū) 2m*6m 6 銑床區(qū) 2m*6m 7 磨床區(qū) *6m 8 成品檢驗(yàn)區(qū) * 9 成品存放區(qū) * 該車(chē)間的原布局中的通道設(shè)計(jì)考慮到了搬運(yùn)工具的行駛，橫向與縱向的主通道寬度均為 4米，允許叉車(chē)等搬運(yùn)工具的雙向行駛，各區(qū)域之間的通道寬度均為 2米，允許叉車(chē)等搬運(yùn)工具的單向行駛，設(shè)備與設(shè)備之間的距離不小于設(shè)備長(zhǎng)度的 1/3，搬運(yùn)工具只允許在通道中行駛，即使設(shè)備之間的距離允許搬運(yùn)設(shè)備通過(guò)，它也不能穿越設(shè)備。車(chē)間內(nèi)有一臺(tái)校直機(jī)，一臺(tái)研頂尖孔鉆床，一臺(tái)銑床，三臺(tái)車(chē)床，四臺(tái)磨床 （ 3臺(tái)普通磨床和 1 臺(tái)立式磨床），用于熱處理的五個(gè)鹽爐和緩存區(qū)若干。 [8] 修改模型 修改參數(shù) Y Y N 三維實(shí)體模型的建立 建立方案的仿真模型 設(shè)定對(duì)性的屬性和參數(shù) 編 譯運(yùn)行模型 運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn) 生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)告 是否可行？ 模型問(wèn)題？ 參數(shù)問(wèn)題？ 結(jié)果分析 N Y 8 四、基于 Flexsim 的某加工車(chē)間設(shè)施布置的建模與仿真 （一）實(shí)例應(yīng)用 —— 精密絲桿生產(chǎn)車(chē)間情況概述 某加工車(chē)間，主要生產(chǎn)精密絲桿。 [4] Flexsim系統(tǒng)仿真主要步驟圖如圖 31所示： 圖 31 仿 真步驟圖 （四） Flexsim進(jìn)行設(shè)車(chē)間施布置分析的要點(diǎn) 在設(shè)施布置中應(yīng)用 Flexsim來(lái)虛擬車(chē)間內(nèi)部以及車(chē)間之間的工作流程，實(shí)現(xiàn)車(chē)間布局的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)車(chē)間物流仿真結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)車(chē)間設(shè)備布置的不足進(jìn)行改進(jìn)，繼而選出最優(yōu)方案。 7 （ 8）建立文件，實(shí)施決策。 （ 7）分析仿真結(jié)果。 （ 6）仿真運(yùn)行。 （ 5）驗(yàn)證模型。 （ 4）建立車(chē)間仿真模型，根據(jù)車(chē)間布局模型、收集的數(shù)據(jù)建立仿真模型。 （ 3）建立車(chē)間布局模型。 輸入輸出變量：仿真的輸入變量分為確定性變量和隨機(jī)變量。 狀態(tài)變量：狀態(tài)變量是描述狀態(tài)變化的變量。如運(yùn)輸機(jī)的加速度和速度，出入車(chē)間的時(shí)間間隔、運(yùn)輸車(chē)的裝卸時(shí)間等。 工藝參數(shù)：工藝參數(shù)是車(chē)間零件的工藝流程，各流程之間的邏輯關(guān)系等。調(diào)研所期望獲取的資料一般包括： 結(jié)構(gòu)參數(shù)：結(jié)構(gòu)參數(shù)是描述車(chē)間結(jié)構(gòu)的物理或幾何參數(shù)。這一階段的任務(wù)是明確規(guī)定車(chē)間仿真的目的，邊界和組成 部分，以及衡量仿真結(jié)果的目標(biāo)。另外，還可以對(duì)車(chē)間的布局規(guī)劃進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)車(chē)間布局可能出現(xiàn)的問(wèn)題做出早期判斷，提出相應(yīng)的防范措施，節(jié)省投資成本和運(yùn)行周期。該軟件能夠?qū)?chē)間虛擬仿真，進(jìn)行動(dòng)態(tài)布局。這些資源有些是固定的，有些是可移動(dòng)的。離散仿真模型中被加工的實(shí)體通常需要經(jīng)過(guò)一系列的加工、等待和運(yùn)輸步驟，即所謂的工藝流。離散系統(tǒng)根據(jù)特定事件發(fā)生的結(jié)果在離散時(shí)間點(diǎn)改變系統(tǒng)狀態(tài)?，F(xiàn)有的車(chē)建設(shè)是布局研究還只