基于SLP和Flexsim的某生產(chǎn)車間設(shè)施布局與仿真研究摘要隨著科技和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，發(fā)電機(jī)廠總裝車間生產(chǎn)環(huán)節(jié)眾多，生產(chǎn)流程復(fù)雜，存在諸多生產(chǎn)問題，其暫存區(qū)的設(shè)置和生產(chǎn)調(diào)度直接影響發(fā)電機(jī)裝配生產(chǎn)效率。目前，對(duì)于許多工廠企業(yè)而言，車間設(shè)施布局是制約自身工廠企業(yè)生產(chǎn)效率的重要瓶頸要素，因此根據(jù)企業(yè)自身實(shí)際情況來進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化就顯得尤為重要?；诖耍疚尼槍?duì)性的選擇A發(fā)電機(jī)車間作為研究對(duì)象，探究其現(xiàn)有設(shè)施布局所存在的問題，結(jié)合運(yùn)用系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（SLP）法，針對(duì)系統(tǒng)布置進(jìn)行優(yōu)化，確定研究要素指標(biāo)，分析系統(tǒng)非物流與物流關(guān)系，制得相關(guān)作業(yè)圖，然后，通過層次分析法，對(duì)所得作業(yè)相關(guān)圖進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，并擇優(yōu)選擇最佳優(yōu)化方案，最后，通過Flexsim建模仿真，分析上述擇優(yōu)方案的動(dòng)態(tài)有效性，發(fā)現(xiàn)該方案存在擁堵、阻力等問題。針對(duì)這些問題，本文提出了優(yōu)化措施，為證明該措施的有效性，本文進(jìn)行了Flexism二次仿真，結(jié)果證明其效果良好。關(guān)鍵詞：系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（SLP）；Flexsim；層次分析法；仿真；優(yōu)化 目錄 TOC\o"1-3"\h\u26701緒論 第三章對(duì)發(fā)電機(jī)生產(chǎn)車間的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，分析了研究對(duì)象A發(fā)電機(jī)車間的現(xiàn)狀，和發(fā)電機(jī)車間設(shè)施布局基本情況，找出發(fā)電機(jī)車間設(shè)施布局中的問題。第四章基于系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（SLP）的發(fā)電機(jī)車間的布局優(yōu)化，合理對(duì)車間布局進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，做出作業(yè)單元物流與非物流相關(guān)關(guān)系圖，最后得出適合A發(fā)電機(jī)車間的兩種設(shè)計(jì)方案。第五章發(fā)電機(jī)車間布局方案的評(píng)價(jià)與選擇，首先用層次分析法（AHP）方法對(duì)上一章兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過分析一致性檢驗(yàn)數(shù)據(jù)得到適合A發(fā)電機(jī)車間設(shè)施布局的最優(yōu)方案。第六章運(yùn)用Flexsim建模仿真，分析上述擇優(yōu)方案的動(dòng)態(tài)有效性，發(fā)現(xiàn)該方案存在擁堵、阻力等問題。針對(duì)這些問題，提出了優(yōu)化措施，為證明該措施的有效性，本文進(jìn)行了Flexism二次仿真，結(jié)果證明其效果良好。本章小結(jié)本章開篇介紹了課題的研究背景及意義，證明了研究具有一定的價(jià)值。然后依據(jù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并提出課題的主要研究?jī)?nèi)容、使用的方法和思路路線。設(shè)施布置相關(guān)理論為了有序的開展對(duì)車間設(shè)施布局與仿真研究，本章節(jié)主要闡述關(guān)于車間設(shè)施布局的基本概念與理論。包括：設(shè)施布置概念及內(nèi)容、設(shè)施布置的基本方法、SLP的主要理論。設(shè)施布置的理論基礎(chǔ)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營成本中有50%為設(shè)施布置、物料流動(dòng)等產(chǎn)生的成本，因此，通過設(shè)施布置技術(shù)對(duì)企業(yè)車間優(yōu)化，可以有效節(jié)能降耗，提升運(yùn)營效率。設(shè)施布置的概念及內(nèi)容設(shè)施布置的概念主要是從車間設(shè)計(jì)的內(nèi)容中得出的。車間的設(shè)施布局包括兩個(gè)基本內(nèi)容：車間總體布置、車間布置。本文關(guān)于對(duì)A發(fā)電機(jī)車間設(shè)施布局問題的研究中，明確討論的方向?yàn)檐囬g設(shè)施布置。在車間設(shè)施布置過程中，主要考慮以下幾點(diǎn)：（1）流動(dòng)性要求。一個(gè)完善的車間設(shè)施布置系統(tǒng)應(yīng)該使產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中流動(dòng)順暢。（2）空間利用要求。無論是生產(chǎn)區(qū)域還是儲(chǔ)存區(qū)域，都應(yīng)充分的利用好空間。（3）整體綜合要求。在車間設(shè)施布局設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該將對(duì)設(shè)施布置有影響的因素全部考慮進(jìn)去。設(shè)施布置的原則設(shè)施布局所應(yīng)遵循圖2-1所示布置原則：布置原則布置原則整體距離流動(dòng)性空間需求圖STYLEREF1\s2-SEQ圖\*ARABIC\s11設(shè)施布置原則車間布置的基本方法車間布置主要方法有四種，具體見表2-1。表STYLEREF1\s2-SEQ表\*ARABIC\s11布置類型表定位式它要是工程項(xiàng)目和大型產(chǎn)品生產(chǎn)所采用的一種布置形式。產(chǎn)品原則產(chǎn)品品種少、批量大工藝原則此種方法常見于品種多、產(chǎn)量不高的場(chǎng)合成組單元識(shí)別和利用產(chǎn)品零部件的相似性SLP的主要理論當(dāng)前，SLP是一個(gè)比較成熟的理論，本小結(jié)主要介紹SLP的基本要素與程序模式、設(shè)施布局與設(shè)施方法的實(shí)施步驟。SLP的基本要素與程序模式SLP理論中布局設(shè)計(jì)中最主要的五大基本要素[16]，各要素內(nèi)容總結(jié)見表2-2所示：表STYLEREF1\s2-SEQ表\*ARABIC\s12五大基本要素基本含義P-Products產(chǎn)品這一要素主要影響著生產(chǎn)系統(tǒng)的組成、生產(chǎn)設(shè)備的類型、物料搬運(yùn)方式等方面。Q-Quantity質(zhì)量這一要素主要影響著設(shè)備的類型、物料搬運(yùn)方式等方面。R-Routing主要包括工藝路線、生產(chǎn)流程、各工件的加工路線。S-Service實(shí)施系統(tǒng)布置工作以前，就生產(chǎn)系統(tǒng)的組成情況做一個(gè)總體的規(guī)劃。T-Time時(shí)間要素是指在什么時(shí)候、用多少時(shí)間生產(chǎn)出產(chǎn)品，包括各工序的操作時(shí)間、更換批量的次數(shù)。2.2.2設(shè)施布局設(shè)計(jì)方法實(shí)施步驟本設(shè)計(jì)的主要實(shí)施理論依據(jù)即為SLP理論中P,Q,R,S,T五大元素，如下圖2-2所示即為主要設(shè)計(jì)流程運(yùn)輸運(yùn)輸可用P、Q、R、S、T及作業(yè)單位相互關(guān)系所需面積實(shí)際條件限制修正因素方案X方案Y方案Z最優(yōu)方案作業(yè)單位圖STYLEREF1\s2-SEQ圖\*ARABIC\s12系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)流程SLP的具體實(shí)施步驟如下：（1）分析已有基本要素，結(jié)合P、Q、R、S、T分析，結(jié)合該廠實(shí)際生產(chǎn)方式以及布局現(xiàn)狀進(jìn)行分析。（2）基于已有的物流-非物流邏輯關(guān)系，分析物流-作業(yè)單位邏輯關(guān)系。（3）結(jié)合作業(yè)單位間關(guān)聯(lián)度，繪制布置線形圖。（4）結(jié)合運(yùn)用多指標(biāo)、單指標(biāo)評(píng)價(jià)法，針對(duì)所得設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析比選，選擇最佳設(shè)計(jì)方案。本章小結(jié)本章對(duì)車間設(shè)施布置的基本方法做了簡(jiǎn)單的描述，概括了車間設(shè)施布置的基本內(nèi)容和分類方法，利用系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（SLP）方法來研究車間布局優(yōu)化的整體思路。對(duì)SLP方法的理論方法、概念和內(nèi)容及操作流程進(jìn)行了歸納，為后文的優(yōu)化確定了布置方法。發(fā)電機(jī)生產(chǎn)車間的現(xiàn)狀分析為了推進(jìn)該發(fā)電車間的設(shè)施布置研究，本章首先介紹該企業(yè)的背景及現(xiàn)狀。企業(yè)簡(jiǎn)介A電機(jī)廠是我國重要的發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)制造企業(yè)。是一家國內(nèi)百強(qiáng)企業(yè)，該企業(yè)生產(chǎn)的主要產(chǎn)品包括中小型低壓電動(dòng)機(jī)、中型高壓電動(dòng)機(jī)組、自動(dòng)化靜音機(jī)組等，共計(jì)包含200多個(gè)種類，分屬于80多個(gè)系列，A電機(jī)廠年產(chǎn)額已突破6億。A電機(jī)廠總占地面積為1800m2，所以采用產(chǎn)品原則進(jìn)行布置，本研究通過對(duì)該企業(yè)發(fā)電機(jī)生產(chǎn)、裝配線進(jìn)行研究，對(duì)車間設(shè)施布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。關(guān)于生產(chǎn)車間的現(xiàn)狀簡(jiǎn)析該生產(chǎn)車間成立時(shí)間不久，成立之初企業(yè)規(guī)模不大，采用的是比較原始的插件設(shè)施布局系統(tǒng)，通過作業(yè)分工將發(fā)電機(jī)裝配分解為若干標(biāo)準(zhǔn)化的裝配作業(yè)，近幾年企業(yè)快速發(fā)展，公司業(yè)績(jī)蒸蒸日上，原始的設(shè)施布局系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的訂單量，所以希望能夠?qū)υO(shè)施布局系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。車間布局現(xiàn)狀分析A廠中負(fù)責(zé)生產(chǎn)加工的人員有近300人，每年可以制造出8000臺(tái)左右的發(fā)電機(jī)。經(jīng)調(diào)研，該車間生產(chǎn)集中性不好，工人的時(shí)間用于傳送物件較多；此外部件放置不規(guī)范，生產(chǎn)線容易出現(xiàn)間斷性停工，這加大了人員資源浪費(fèi)。就目前所采用的生產(chǎn)工藝步驟，可需要對(duì)所有車間內(nèi)的因素進(jìn)行歸類，如下表3-1。表STYLEREF1\s3-SEQ表\*ARABIC\s11實(shí)際作業(yè)各單位的名稱序號(hào)單位名稱用處面積說明1原材料區(qū)定子、轉(zhuǎn)子40*402定子接線區(qū)接線25*35通風(fēng)良好3噴漆區(qū)噴漆35*504機(jī)加區(qū)銑、磨25*405壓裝轉(zhuǎn)子區(qū)銅條25*556轉(zhuǎn)子接線區(qū)銅線25*357焊接區(qū)焊接25*25續(xù)表3-18檢驗(yàn)區(qū)檢驗(yàn)30*309半成品庫暫存45*20*8通風(fēng)良好10裝配區(qū)總裝30*6011成品庫儲(chǔ)存50*3012設(shè)備區(qū)維修25*4013辦公、服務(wù)樓辦公、休息20*403.2.2發(fā)電機(jī)生產(chǎn)流程簡(jiǎn)析轉(zhuǎn)子的加工、定子的加工和發(fā)電機(jī)的總裝是車間運(yùn)行的三大流程。如下圖3-1所示為具體的工藝流程圖。電機(jī)定子電機(jī)定子不銹鋼電機(jī)轉(zhuǎn)子鑄鐵7繞線8穿線9修正3檢驗(yàn)3檢驗(yàn)1轉(zhuǎn)子5銅線7焊接8精9銑2磨9噴漆10組裝12銘牌4檢驗(yàn)圖STYLEREF1\s3-SEQ圖\*ARABIC\s11發(fā)電機(jī)工藝流程圖發(fā)電機(jī)生產(chǎn)車間的F-D數(shù)據(jù)分析A廠發(fā)電機(jī)車間物流和設(shè)備間隔距離情況，為其作業(yè)REF_Ref24165\h表STYLEREF1\s3-2。表STYLEREF1\s3-SEQ表\*ARABIC\s12各插件單位物流量從至表至從123459789101113650962661523156124701764182852465230724842649721011發(fā)電機(jī)車間各作業(yè)單位距離統(tǒng)計(jì)，見REF_Ref24211\h表STYLEREF1\s3-3。表STYLEREF1\s3-SEQ表\*ARABIC\s13各車間單位距離從至表至從1234567891011117004553302255540340048083095247606405380683076078808118095299521011根據(jù)REF_Ref24165\h表STYLEREF1\s3-2和REF_Ref24211\h表STYLEREF1\s3-3中顯示，作業(yè)單位對(duì)3-11之間不僅存在較大的物理量，且距離較遠(yuǎn)，物流效率大大降低，作業(yè)單位對(duì)2-8、3-6、3-8之間物流量不大，但距離較遠(yuǎn)，也導(dǎo)致了物流效率的降低。REF_Ref24309\h表STYLEREF1\s3-4中，F(xiàn)和D分別代表物流量矩陣和設(shè)備間隔矩陣，以F和D創(chuàng)建坐標(biāo)軸，可以F-D分析圖，可見REF_Ref24351\h圖STYLEREF1\s3-2。表STYLEREF1\s3-SEQ表\*ARABIC\s14F-D數(shù)據(jù)表D18253348781292676621415123521368032F13004852901152001904604152702403203804408301160100010001000圖STYLEREF1\s3-SEQ圖\*ARABIC\s12F-D圖據(jù)F-D圖可知，圖左半?yún)^(qū)域，有大量物流量存在，十分集中，易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，圖右半?yún)^(qū)域，遠(yuǎn)距離還有部分物流量存在，需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)前車間布局情況根據(jù)電機(jī)裝配的構(gòu)造及工藝特性，現(xiàn)有發(fā)電機(jī)作業(yè)區(qū)布局與物流路線現(xiàn)狀見圖3-2所示圖STYLEREF1\s3-SEQ圖\*ARABIC\s13發(fā)電機(jī)作業(yè)區(qū)布局與物流路線現(xiàn)狀圖結(jié)合REF_Ref24397\h圖STYLEREF1\s3-3，此車間現(xiàn)有問題如下：根據(jù)REF_Ref24397\h圖STYLEREF1\s3-3中顯示，由于布局不合理，導(dǎo)致搬運(yùn)距離較長(zhǎng)，出現(xiàn)重復(fù)路徑，會(huì)導(dǎo)致時(shí)間和人力上的浪費(fèi)；沒有明確的劃分作業(yè)區(qū)，會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)距離搬運(yùn)帶來的損失。所以，車間設(shè)施應(yīng)該設(shè)在對(duì)定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)裝配工序都有利的地方。本章小結(jié)本章對(duì)A發(fā)電機(jī)車間的相關(guān)情況進(jìn)行了介紹。針對(duì)車間的現(xiàn)實(shí)情況，對(duì)車間進(jìn)行了F-D分析、作業(yè)區(qū)布局與物流路線圖分析，分析找出現(xiàn)有布局出現(xiàn)的問題，為下一階段解決問題，奠定了基礎(chǔ)?；赟LP的發(fā)電機(jī)車間的布局優(yōu)化本章節(jié)針對(duì)A發(fā)電機(jī)車間設(shè)施布局進(jìn)行物流強(qiáng)度和等級(jí)分析，主要從物流關(guān)系分析、非物流關(guān)系分析和綜合相關(guān)關(guān)系分析三個(gè)方面進(jìn)行闡述。具體如下：物流分析對(duì)車間內(nèi)單位間的物流情況使用SLP程序模式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，其內(nèi)容有產(chǎn)品工藝過程、作業(yè)間隔、物流強(qiáng)度等。并設(shè)置五個(gè)不同等級(jí)與其對(duì)應(yīng)，表4-1所示，表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s11物流強(qiáng)度等級(jí)表物流強(qiáng)度等級(jí)判斷標(biāo)準(zhǔn)物流強(qiáng)度符號(hào)作業(yè)單元相對(duì)比例承擔(dān)物流量比例絕對(duì)重要A20%80%特別重要E40%60%重要I60%40%一般O80%20%不重要U0%0%（1）物流強(qiáng)度分析表結(jié)合REF_Ref24632\h表STYLEREF1\s4-1，可以分析得出物流強(qiáng)度分析表，見表4-2。（2）物流強(qiáng)度等級(jí)劃分對(duì)應(yīng)表4-2將物流強(qiáng)度進(jìn)行從大到小排列，通過物流強(qiáng)度等級(jí)劃分，得出物流強(qiáng)度分析條形圖，如REF_Ref25308\h圖STYLEREF1\s4-1所示。表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s12物流強(qiáng)度分析表序號(hào)作業(yè)單元物流強(qiáng)度物流強(qiáng)度等級(jí)劃分11—21300A21—3485A31—5115E42—3290E52—8270E63—6200E73—8240I83—9830I93—111000I114—8320I125—6190I136—7415O146—8380O157—8440O168—101160O178—111000O189—101000O圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s11物流強(qiáng)度分析條形圖（3）作業(yè)單元物流分析圖繪制物流分析是車間布置的主要環(huán)節(jié)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)加工特征，做出作業(yè)單元之間的相互關(guān)系如表4-3和表4-4所示。表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s13發(fā)電機(jī)各部門之間布置依據(jù)編號(hào)說明編號(hào)說明1工作流程的連續(xù)性4監(jiān)督、管理方便2生產(chǎn)服務(wù)5安全、污染3物料搬運(yùn)6人員聯(lián)系表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s14非物流等級(jí)劃分符號(hào)AEIOUX含義絕對(duì)重要特別重要重要一般不重要負(fù)密切程度說明不希望接近比例2—53—105—1510—3545—80酌情而定正常的企業(yè)中，物流關(guān)系和非物流關(guān)系都很重要，需要綜合考慮，所以需要進(jìn)行綜合關(guān)系分析。為了更清晰的描述各單元間的關(guān)系及物流強(qiáng)度，繪制了作業(yè)單元物流分析圖，如圖4-2所示。序號(hào)序號(hào)作業(yè)單位名稱1原材料庫2定子接線區(qū)3噴漆區(qū)4機(jī)加工區(qū)5壓裝轉(zhuǎn)子區(qū)6轉(zhuǎn)子接線區(qū)7焊接區(qū)8檢驗(yàn)區(qū)9半成品庫10裝配區(qū)11成品庫12設(shè)備維修區(qū)13辦公、服務(wù)樓UUUEIUUUUUIUUUIEUUUIOOUUOUUOUUUUUUUUOUUOIUUUUUUUUUIUUUAUUUUUUUUUUUEEUUUUUUUUAU圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s12作業(yè)單元物流分析圖（4）作業(yè)單元非物流關(guān)系分析不僅要考慮物流因素，還要考慮非物流因素，非物流相關(guān)關(guān)系圖如圖4-3序號(hào)序號(hào)作業(yè)單位名稱1原材料庫2定子接線區(qū)3噴漆區(qū)4機(jī)加工區(qū)5壓裝轉(zhuǎn)子區(qū)6轉(zhuǎn)子接線區(qū)7焊接區(qū)8檢驗(yàn)區(qū)9半成品庫10裝配區(qū)11成品庫12設(shè)備維修區(qū)13辦公、服務(wù)樓UXUUUUUUUUXUUUIUUUUUUXXUUUUUXUXUUUUUXUUOXUUUU圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s13作業(yè)單元非物流相關(guān)關(guān)系圖作業(yè)單元綜合關(guān)系分析針對(duì)作業(yè)單位進(jìn)行綜合分析如下：（1）計(jì)算加權(quán)值考慮到該發(fā)電車間物流關(guān)系和非物流關(guān)系同等重要，因此兩者權(quán)重比取值為，同時(shí)結(jié)合上表可得：。（2）利用關(guān)系來二種關(guān)系的密切程度，利用公式： （STYLEREF1\s4-SEQ公式\*ARABIC\s11）等式中，表示物流關(guān)系等級(jí)的是：表示非物流相關(guān)關(guān)系的等級(jí)的是。（3）結(jié)合公式（4-2）已知單位個(gè)數(shù)為13個(gè)，帶入到公式中可以算出結(jié)果為78，所得出的78組綜合相關(guān)關(guān)系如表4-5所示，詳見下表4-5。作業(yè)單位綜合關(guān)系等級(jí)劃分表，見下表4-6所示。作業(yè)單位綜合相關(guān)等級(jí)與所占百分比，見下表4-7所示表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s15作業(yè)單位綜合相關(guān)關(guān)系表作業(yè)單元對(duì)關(guān)系密度綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：1非物流關(guān)系加權(quán)值：1分?jǐn)?shù)等級(jí)分?jǐn)?shù)等級(jí)分?jǐn)?shù)等級(jí)1—24A4A8A1—32I3E5E1—51O4A5E1—70U-1X-1X1—130U2I2O2—31O3E4I2—81O4A5E2—120U2I2O3—50U-1X-1X3—61O3E4I3—70U3E3I3—93E-1X2O3—113E-1X2O3—120U2I2O3—130U-1X-1X4—50U2I2O4—72I2I4I4—82I3E5E4—120U2I2O3—61O2I3I5—120U2I2O6—72I3E5E6—82I4A6A7—82I3E5E7—90U-1X-1X7—100U0U0O7—110U-1X-1X7—120U2I2O7—130U-1X-1X8—104A4A8A8—113E3E6A8—120U3E3I9—103E2I5E9—130U2I2O10—120U3E3I11—130U2I2O表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s16綜合關(guān)系等級(jí)劃分表總分關(guān)系密級(jí)作業(yè)單元對(duì)數(shù)比例（%）6—9A（絕對(duì)重要靠近）56.415E（特別重要靠近）67.693—5I（重要）78.972O（一般）1114.10—2U（不重要）4355.13-1X（不要靠近）67.69表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s17綜合相關(guān)等級(jí)與所占百分比關(guān)系等級(jí)符號(hào)作業(yè)單元比例關(guān)系等級(jí)符號(hào)作業(yè)單元比例絕對(duì)重要靠近A2-4%一般O6-16%特別重要靠近E3-6%不重要U24-84%重要I4-9%不希望靠近X0-14%（4）把表4-7中的作業(yè)單位綜合相關(guān)關(guān)系換成關(guān)系等級(jí)，得到作業(yè)單元綜合相關(guān)關(guān)系圖4-4序號(hào)序號(hào)作業(yè)單位名稱1原材料庫2定子接線區(qū)3噴漆區(qū)4機(jī)加工區(qū)5壓裝轉(zhuǎn)子區(qū)6轉(zhuǎn)子接線區(qū)7焊接區(qū)8檢驗(yàn)區(qū)9半成品庫10裝配區(qū)11成品庫12設(shè)備維修區(qū)13辦公、服務(wù)樓OOUOAUUUUUEUUUEOUUUIUIUIEUUIUOUXXUUUEUUIEXUOXUOUUUEUUUAXUUOUOXUIOUEAIOUUUOUUAU圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s14作業(yè)單元綜合相關(guān)關(guān)系圖位置相關(guān)表該車間作業(yè)單元相關(guān)關(guān)系數(shù)目較多，先算出作業(yè)單元位置相關(guān)表如表4-8所示表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s18作業(yè)單元位置相關(guān)表作業(yè)單位代號(hào)1234567891011121312345678910111213綜合接近程度1010107611823410591排序81147121910256133結(jié)合上表得：排好序列對(duì)于作業(yè)來說也較為重要，先確定一個(gè)中心：將分值以從低到高進(jìn)行排序，具體的不知方法如下：以A級(jí)為例，先以8號(hào)作為中心位置，分別將單位8-6、10-8和11-8進(jìn)行排列，由于6、10與中心呈A分布級(jí)，因此排列較近，此時(shí)出現(xiàn)四條直線，如圖4-5所示。圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s15線型圖繪圖步驟圖4-5可以看出，8與6有E級(jí)關(guān)系，以此類推，7與8也有E級(jí)關(guān)系，8與4也存在E級(jí)關(guān)系，通過對(duì)其連線后，得到的布置線形圖如圖4-6所示。圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s16構(gòu)建好的組件聯(lián)系圖根據(jù)作業(yè)單位關(guān)系等級(jí)比較表（如下表4-9所示），得出位置相關(guān)圖，如圖4-7表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s19作業(yè)單位關(guān)系等級(jí)比較符號(hào)AEIOUX意義絕對(duì)重要特別重要重要一般不重要不要靠近顏色紅色橘黃綠色藍(lán)色無色棕色量化值34320-1線條數(shù)4條3條2條1條無1條折線比例（%）1—45—74—114—2255—87根據(jù)需要圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s17位置相關(guān)圖得到兩種改進(jìn)后的方案此章節(jié)，利用SLP方法對(duì)車間進(jìn)行實(shí)際操作，通過對(duì)作業(yè)單位、產(chǎn)品數(shù)量以及物流情況進(jìn)行具體分析，列出各元素的關(guān)系圖，并將關(guān)系圖以圖樣和相關(guān)聯(lián)的圖形進(jìn)行展示，最后得到了兩種優(yōu)化方案，如下圖4-8和4-9所示。圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s18方案1圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s19方案2本章小結(jié)本章運(yùn)用SLP方法，展開對(duì)A車間布局的優(yōu)化，根據(jù)得到的發(fā)電機(jī)車間作業(yè)單元位置相關(guān)圖，從實(shí)際情況考慮，獲得兩個(gè)改善的方案。發(fā)電機(jī)車間布局方案的評(píng)價(jià)與選擇針對(duì)上述兩個(gè)方案，本章節(jié)采用層次分析法來甄選出較優(yōu)的方案.層次分析法基本原理應(yīng)用AHP全稱是ANALYTICALHIERA-CHYPROCESS，是在二十世紀(jì)70年代被美國學(xué)者提出的，此方法能夠?qū)⒍ㄐ耘c定量方法相結(jié)合，能將決策或是判斷以簡(jiǎn)易的形式表現(xiàn)出來，既可以滿足處理方式，同樣能夠?qū)⒛Ｐ图?xì)致化，在對(duì)于方法評(píng)價(jià)上其應(yīng)用較多，比如一些資源分配、事件沖突，以及方案決策。方法實(shí)施步驟AHP方法在評(píng)價(jià)時(shí)共有四個(gè)重點(diǎn)：分別是元素的完整性、一致性、權(quán)重方式以及最終的方案選擇。建立層次結(jié)構(gòu)模型判斷標(biāo)準(zhǔn)分為三層：（1）最高層（目標(biāo)層）此層不需要其他元素，僅有一個(gè)準(zhǔn)則。（2）中間層（準(zhǔn)則層）在評(píng)判時(shí)需要考慮收納桶不同因素，各方案對(duì)應(yīng)一個(gè)準(zhǔn)則，構(gòu)造模型見圖5-1。（3）最低層（方案層），此層是指評(píng)判的最低級(jí)目標(biāo)，利用方案來比較。決策目標(biāo)決策目標(biāo)決策層準(zhǔn)則層方案層準(zhǔn)則2準(zhǔn)則1準(zhǔn)則m子準(zhǔn)則2子準(zhǔn)則1子準(zhǔn)則n方案2方案1方案3圖STYLEREF1\s5-SEQ圖\*ARABIC\s11構(gòu)造模型構(gòu)造判斷矩陣（1）判斷矩陣性質(zhì)，得出矩陣標(biāo)度定義，如表5-1表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s11判斷矩陣標(biāo)度定義標(biāo)度含義3具有同樣的重要性2前者比后者稍重要5前者比后者明顯重要7前者比后者強(qiáng)烈重要1前者比后者重要4,6,8,9中間值倒數(shù)后者比前者重要標(biāo)度選為9是符合了大多數(shù)人的正常思維，實(shí)驗(yàn)也將心理學(xué)融入其中，這樣就是評(píng)判更具實(shí)際性，而且系統(tǒng)判斷的最高上限為9。（2）矩陣判斷頻率。判斷次數(shù)根據(jù)循環(huán)所需次數(shù)來定一般為：N(N-1)/2，即為誤差計(jì)算。（3）如何處理定量指標(biāo)。在創(chuàng)建判斷矩陣時(shí)，需要有具體的數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)，即矩陣可變?yōu)榛シ淳仃囆问剑瑢⒏鲾?shù)值做成集合。（4）檢驗(yàn)一致性1.計(jì)算一致性指標(biāo)C.I （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s11） （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s12）2.表5-2的平均一致性指標(biāo)（RANDOMIDEX，R.I.），隨機(jī)選取14個(gè)正反矩陣，經(jīng)1000計(jì)算得到平局值。表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s12平均與隨機(jī)關(guān)系n1234567891011121314R.I.000.120.991.111.161.291.31.381.41.511.521.541.6R.I．代表同行中平均數(shù)，其目的是判斷每個(gè)數(shù)與平均值的關(guān)系。3.計(jì)算一致性比例要素相對(duì)權(quán)重與重要度向量W的計(jì)算過程 （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s13）這里采用方根法（幾何平均法）來計(jì)算判斷矩陣要素。 （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s14） （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s15）步驟是：1、A以行間乘積得新數(shù)值；2、開N次放到新數(shù)值中；3、權(quán)重即歸一數(shù)值。 （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s16）運(yùn)用AHP對(duì)發(fā)電機(jī)車間布局分析評(píng)價(jià)為了更好的推進(jìn)發(fā)電機(jī)車間設(shè)施布局與仿真研究，本章主要通過評(píng)價(jià)發(fā)電機(jī)車間遞進(jìn)層次結(jié)構(gòu)模型，創(chuàng)建方案，判斷矩陣重要度計(jì)算和一致性檢驗(yàn)。遞進(jìn)層次結(jié)構(gòu)模型通過獲取A廠實(shí)際分布圖樣，創(chuàng)建遞階層方案。如下圖5-2所示最優(yōu)布局方案最優(yōu)布局方案A安全因素B1布局柔性B2整體工作環(huán)境B3物流效率B4原本方案C1改善方案1C2改善后方案2C3圖STYLEREF1\s5-SEQ圖\*ARABIC\s12車間布局評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型判斷矩陣重要度計(jì)算和一致性檢驗(yàn)下面為詳細(xì)的各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算過（1）分析A、B層元素之間的權(quán)重情況，如表5-3所示：表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s13A重元素和B重元素權(quán)重比較AB1B2B3B4B111/51/21/70.3457210.0586B25131/51.3160740.2229B321/311/50.6042750.1024B475513.6371360.61615.9032061兩兩比較次數(shù)：，，查表5-2可知RI=0.89，計(jì)算矩陣特征值：，。（2）B1元素和C層這參數(shù)間的權(quán)重比較，如表5-4所示：表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s14B1和方案各元素權(quán)重比較B1C1C2C3C111/61/90.2645670.0611C2611/21.442250.3333C39212.6207410.60564.3275581將C分別與B2比較：由于N為3，帶入公式對(duì)比表5.2得RI數(shù)對(duì)應(yīng)為0.52。，CI與RI比值為。（3）B2元素和C層這參數(shù)間的權(quán)重比較，如表5-5所示：表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s15B2和方案各元素權(quán)重比較B2C1C2C3C111/31/50.405480.1047C2311/310.2583C35312.4662120.6373.8716921將C分別與B2比較：由于N為3，帶入公式，對(duì)比表5.2得RI數(shù)對(duì)應(yīng)為0.52。，CI與RI比值為。（4）B3元素和C層這參數(shù)間的權(quán)重比較，如表5-6所示表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s16B3與各方案權(quán)重比較B3C1C2C3C111/31/50.405480.1047C2311/310.2583C25312.4662120.6373.8716921將C分別與B3比較：N為3，則RI數(shù)值可得0.52，計(jì)算矩陣中元素特征，分析計(jì)算結(jié)果小于0.1。（5）B4元素和C層這參數(shù)間的權(quán)重比較，如表5-7所示：表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s17B4中方案的權(quán)重?cái)?shù)B4C1C2C3C111/51/70.3057110.0719C2511/31.1856310.279C37312.7589240.64914.2502661兩兩比較次數(shù)：，，查表5.2可知，計(jì)算矩陣特征值，得出，由以上數(shù)據(jù)結(jié)果可知，CR都小于0.1，所以排序方案合理。層次總排序及一致性檢驗(yàn)表5-8層次排序表準(zhǔn)則層B1B2B3B4層次總排序準(zhǔn)則層權(quán)重0.05860.22290.10240.6161方案層C10.06110.10470.10470.07190.082C20.33330.25830.25830.27540.2754C30.60560.6370.6370.64910.642611111結(jié)合表5-8得，權(quán)重值大小從低到高一次是C1、C2、C3，方案2效果比方案1有一定優(yōu)勢(shì)，方案2是方案1的升級(jí)版，因此本次選用它作為改善A廠的布局規(guī)劃。本章小結(jié)本章主要闡述了層次分析法，在實(shí)際理論基礎(chǔ)上，運(yùn)用一致性檢驗(yàn)和權(quán)重比較法，最終確定了符合A廠布局設(shè)計(jì)的方案?；贔lexsim發(fā)電機(jī)車間布局仿真本章節(jié)針對(duì)A發(fā)電機(jī)車間的建模仿真這一關(guān)鍵步驟，分別從仿真基本情況、建模仿真流程和仿真結(jié)果分析，在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上提出合適的改善方案，并利用Flexsim軟件進(jìn)行模擬仿真，觀察、分析優(yōu)化后的模型，最后對(duì)比分析優(yōu)化后的結(jié)果數(shù)據(jù)。具體如下：Flexsim仿真軟件運(yùn)用FLEXSIM軟件有下列幾種優(yōu)勢(shì)：超強(qiáng)可視性，軟件能將模型以視圖和動(dòng)畫進(jìn)行展示。良好的開放功能，F(xiàn)LEXSIM高兼容性可以將文件傳輸?shù)紼XCEL、VISIO以及WORD中。軟件自帶的分析數(shù)據(jù)功能，能用CHART、表格的形式來分析數(shù)據(jù)。因此制造業(yè)、運(yùn)輸業(yè)等使用它的頻率較高。所以本文選用Flexsim進(jìn)行仿真建模。FLEXSIM軟件仿真過程使用FLEXSIM仿真系統(tǒng)，共分為三個(gè)步驟，即建模、模擬、可視分析。（1）建模具體過程，詳見圖6-1。由建模前設(shè)置好的物理系統(tǒng)，將實(shí)體從實(shí)體庫中拖到視圖窗口的適當(dāng)位置由建模前設(shè)置好的物理系統(tǒng)，將實(shí)體從實(shí)體庫中拖到視圖窗口的適當(dāng)位置根據(jù)實(shí)體間的邏輯關(guān)系。連接相應(yīng)的端口，構(gòu)建仿真模型的邏輯流程和系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)實(shí)體所代表的物理特征，設(shè)定相應(yīng)參數(shù)編譯好模型后，重新設(shè)置并運(yùn)行仿真模型在Flexsim這款實(shí)時(shí)仿真軟件中，操作者可以在仿真過程中對(duì)每個(gè)實(shí)體進(jìn)行操作，檢測(cè)當(dāng)前狀態(tài)、并對(duì)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)分析設(shè)置布局定義模型單元參數(shù)設(shè)定模型運(yùn)行仿真結(jié)果分析確定方案仿真結(jié)束圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s11FLEXSIM建模過程運(yùn)用FLEXSIM對(duì)A廠發(fā)電機(jī)車間建模與仿真結(jié)合對(duì)A電機(jī)廠的布局現(xiàn)狀的分析，了解了目前車間內(nèi)的整個(gè)加工流程，以此來創(chuàng)建相匹配的模型，并對(duì)其進(jìn)行布局規(guī)劃，具體如圖6-2。原材料區(qū)原材料區(qū)壓裝轉(zhuǎn)子區(qū)轉(zhuǎn)子接線區(qū)焊接區(qū)定子接線區(qū)機(jī)加工區(qū)檢驗(yàn)區(qū)噴漆區(qū)裝配區(qū)成品區(qū)10%返修率10%返修率圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s12發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)車間流程圖本次系統(tǒng)建模仿真根據(jù)發(fā)電機(jī)車間設(shè)施布局進(jìn)行仿真建模。產(chǎn)品的到達(dá)、離開分別使用Source（發(fā)生器）和暫存區(qū)（QUEUE）模擬。出入庫產(chǎn)品處理操作使用Processor（處理器）模擬；出入庫臺(tái)用Queue（暫存區(qū)）模擬，裝配作業(yè)使用Combiner（合成器）模擬。貨物搬運(yùn)用Conveyor（傳送帶）來模擬。搬運(yùn)過程使用Transporter（叉車）、Operator（操作員）等運(yùn)輸工具實(shí)現(xiàn)。本次系統(tǒng)仿真所需要的實(shí)體如表4-1所示表STYLEREF1\s6-SEQ表\*ARABIC\s11FLEXSIM中模型實(shí)體設(shè)計(jì)模型元素系統(tǒng)元素備注Conveyor（輸送設(shè)備）傳送貨物運(yùn)輸Queue（暫存區(qū)）成品庫存放貨物Combiner（合成器）裝配區(qū)裝配Source（發(fā)生器）原材料定子、轉(zhuǎn)子的來源Processor（處理器）加工區(qū)加工通過調(diào)查得到，各工序耗時(shí)匯總?cè)绫?-2所示：表STYLEREF1\s6-SEQ表\*ARABIC\s12各工序耗時(shí)匯總時(shí)間工作內(nèi)容T1T2T3T4T5T61電機(jī)定子裝配噴漆5551435636562下線1131341321241271343繞線0.460.460.430.550.540.544修正平衡8787885平衡檢驗(yàn)2.42.63.12.52.42.66密封檢驗(yàn)3.53.22.42.642.67電機(jī)轉(zhuǎn)子裝配壓裝轉(zhuǎn)子6858536657668磨削1418311719179焊接37645248455410銑削23214413214512913611精車17618716415516516712穿銅線11216515214315615413檢驗(yàn)光滑度444.5544.214電機(jī)裝配吊裝87676966795615貼名牌9811991116噴漆434237434341本文在進(jìn)行建立模型時(shí)所選用的實(shí)體為發(fā)生器、處理器、暫存器、傳輸裝置、合成器、任務(wù)執(zhí)行器以及貨架，他們的個(gè)數(shù)分別是：1、8、14、10、1、3、4。具體的還要根據(jù)表格6-3來確定。表STYLEREF1\s6-SEQ表\*ARABIC\s13FLEXSIM對(duì)應(yīng)各實(shí)體名稱序號(hào)名稱實(shí)體名稱1原材料發(fā)生器發(fā)生器4Source2原材料庫貨架Storageracks3半成品庫貨架22Storageracks4定子接線區(qū)處理器Processor15轉(zhuǎn)子接線區(qū)處理器Processor26焊接區(qū)處理器Processor4續(xù)表6-3序號(hào)名稱實(shí)體名稱7機(jī)加工區(qū)處理器Processor78檢驗(yàn)區(qū)處理器Processor59噴漆區(qū)合成器Product410裝配區(qū)傳送帶Conveyor2、11輸出設(shè)備貨架Storageracks712成品庫暫存區(qū)Queue01、Queue9車間模型需要配合實(shí)際數(shù)據(jù)，因此在FLEXSIM中建立模型時(shí)需要將二者有效結(jié)合，如圖6-3所示。圖STYLEREF1\s6-3基于FLEXSIM發(fā)電機(jī)車間實(shí)際仿真模型模型參數(shù)及其屬性設(shè)置1.參數(shù)指標(biāo)如下設(shè)置：（1）對(duì)發(fā)生器4（SOURCE）進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置創(chuàng)建FLEXSIM模型時(shí)，可以利用發(fā)生器來模擬臨時(shí)實(shí)體，零部件采用和實(shí)體相同的模型替代，并且各項(xiàng)參數(shù)也應(yīng)與實(shí)際物體情況相符合。A電機(jī)廠車間在加工10余種產(chǎn)品時(shí)，均可以利用發(fā)生器來進(jìn)行模擬，設(shè)置屬性參數(shù)可以通過界面“到達(dá)序列”中進(jìn)行，數(shù)字通常設(shè)為定子“1”，產(chǎn)品數(shù)量為“200”，數(shù)字通常設(shè)為定子“2”，產(chǎn)品數(shù)量為“200”并選中個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)標(biāo)志。具體如圖6-4所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s14發(fā)生器4的參數(shù)設(shè)置（2)對(duì)暫存區(qū)34的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置在模擬車間流水線時(shí)，其基本要求是生產(chǎn)流程順暢能保證正常的加工，當(dāng)其中一個(gè)階段結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品會(huì)送至下個(gè)階段中，且不影響前后兩個(gè)階段的正常運(yùn)行，避免出現(xiàn)加工過程中出現(xiàn)擁堵情況，在工作頻率較高區(qū)域設(shè)置暫存間。暫存間應(yīng)有一定限度，可根據(jù)儲(chǔ)存設(shè)備大小來定，如選擇“4”作為其最大容納數(shù)量。具體如圖6-5所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s15暫存區(qū)34的參數(shù)設(shè)置（3）針對(duì)定子檢驗(yàn)、轉(zhuǎn)子檢驗(yàn)處理器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置在檢驗(yàn)區(qū)會(huì)有產(chǎn)品合格率的檢驗(yàn)，合格率為90%，合格產(chǎn)品直接進(jìn)入貨架和噴漆區(qū)，不合格產(chǎn)品需要返修回暫存區(qū)34和機(jī)加工區(qū)，并且讓工件能夠隨機(jī)分配到兩個(gè)發(fā)生器。選中“發(fā)送至窗口”中的“百分比選項(xiàng)”進(jìn)行設(shè)置。具體如圖6-6、6-7所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s16定子檢驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s17轉(zhuǎn)子檢驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置（4）設(shè)置各處理器（PROCESSOR1）的相關(guān)參數(shù)處理器主要是對(duì)生產(chǎn)線上加工設(shè)施及設(shè)備進(jìn)行仿真和模擬，對(duì)于其參數(shù)的設(shè)定主要是對(duì)于該工序的加工時(shí)間。具體如圖6-8所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s18焊接區(qū)處理器的參數(shù)設(shè)置（5）設(shè)置處理器（PROCESSOR）的“最大容量”在模擬的生產(chǎn)流程中的各種處理器的加工時(shí)間時(shí)，需要設(shè)置最大容量作為標(biāo)準(zhǔn)，具體如圖6-9所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s19處理器1的參數(shù)設(shè)置（6）設(shè)置仿真模型停止時(shí)間FLEXSIM運(yùn)行需要即時(shí)停止，因此要設(shè)置停止時(shí)間的參數(shù)，為使處理器在工作一定時(shí)間時(shí)可自動(dòng)終止運(yùn)行，本文時(shí)間選為28800s，需對(duì)停止時(shí)間進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，在“停止時(shí)間”對(duì)應(yīng)數(shù)值改為“28800”。具體如圖6-10所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s110對(duì)模型停止時(shí)間的參數(shù)設(shè)置（7）任務(wù)分配器設(shè)置：任務(wù)分配器設(shè)置的重點(diǎn)是連線設(shè)置：任務(wù)分配器與任務(wù)執(zhí)行器進(jìn)行A連接，與個(gè)處理器輸出暫存區(qū)進(jìn)行S連接。具體如圖6-11所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s111任務(wù)分配器的連接設(shè)置（8）輸出端口參數(shù)設(shè)置定子檢驗(yàn)、轉(zhuǎn)子檢驗(yàn)處理器的各項(xiàng)參數(shù)在設(shè)置時(shí)，要結(jié)合輸出端口反應(yīng)，其中輸出端包含了暫存區(qū)18和34、暫存區(qū)20和22。具體如圖6-12和6-13所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s112轉(zhuǎn)子輸出處理器端口參數(shù)設(shè)置圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s113定子輸出處理器端口參數(shù)設(shè)置仿真模型運(yùn)行結(jié)果分析將表格的數(shù)據(jù)以仿真模型顯示，其中主要數(shù)據(jù)：加工時(shí)間、器件傳輸產(chǎn)品量、阻攔程度、設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)以及空擋時(shí)長(zhǎng)。仿真處理器的作用是以“dashboard”來表示各項(xiàng)數(shù)據(jù)，方便觀察，見圖6-15。圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s114dashboard數(shù)據(jù)選擇需要生成的統(tǒng)計(jì)報(bào)告或狀態(tài)參數(shù)，以及選擇匯總報(bào)告中標(biāo)準(zhǔn)屬性和報(bào)告中可用的實(shí)體種類類別，作為仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)出系統(tǒng)的仿真匯總報(bào)告節(jié)選，如表6-4所示表STYLEREF1\s6-SEQ表\*ARABIC\s14仿真匯總報(bào)告節(jié)選FlexsimSummaryReportTime:28800Objectstats_inputstate_sinceidleprocessingblocked發(fā)生器400000定子13428569.9848166.44530120555.67947.939504轉(zhuǎn)子檢驗(yàn)6828773.0827519583.562759189.520貨架9660000壓裝轉(zhuǎn)子9628721.19590.9749567065.621564.62004轉(zhuǎn)子接線8728774.76416201814966.78614轉(zhuǎn)子焊接7828607.852881775.079966468022152.77292機(jī)加工6928458.07988605.27987927852.80噴漆區(qū)6728587.4566721271.056677316.40裝配區(qū)13428713.42239626.22230219087.20暫存區(qū)116628659.9226000暫存區(qū)126728713.4223000暫存區(qū)157128713.4223000定子檢驗(yàn)12628788.707953104.05276515122.510562.15518定子2000000暫存區(qū)166728478.25667000暫存區(qū)326728649.5847000暫存區(qū)1713328416.58481000暫存區(qū)3413828520.55000貨架221200000貨架36670000因?yàn)樯鲜鰧?dǎo)出的仿真數(shù)據(jù)含有模型內(nèi)部所有實(shí)體的運(yùn)行狀態(tài)結(jié)果，在沒有經(jīng)過整理時(shí)信息十分雜亂，因此需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，如分析設(shè)備的利用率、工作狀況等數(shù)據(jù)信息，從而提出優(yōu)化建議。（1）系統(tǒng)模型加工數(shù)量分析模型發(fā)生器的到達(dá)間隔是服從統(tǒng)計(jì)分布的規(guī)律，具有隨機(jī)性，所以模型仿真每次輸出的結(jié)果都有所不同，不過都在一個(gè)范圍內(nèi)波動(dòng)。模型仿真運(yùn)行后，各設(shè)備輸入量為65，輸出量為66，如圖6-15所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s115產(chǎn)品輸入輸出量（2）系統(tǒng)模型狀態(tài)分析在模型運(yùn)行的過程中，可以很清晰的觀察到模型的瓶頸問題，通過分析瓶頸的產(chǎn)生原因，可以得出相應(yīng)的改進(jìn)措施。在模型運(yùn)行的過程中，可以很明顯的發(fā)現(xiàn)暫存區(qū)22、23、24、25、27、28、55發(fā)生了很嚴(yán)重的阻塞情況。如圖6-16所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s116暫存區(qū)阻塞（3）仿真模型設(shè)備利用率分析由圖6-16可知，車間共用28800S加工出66個(gè)產(chǎn)品，從狀態(tài)圖中可以看出，在機(jī)加工處理器位置，這個(gè)工位加工飽和度高，它前邊暫存區(qū)堆積嚴(yán)重，所以應(yīng)該改善機(jī)加工處理器之前有明顯的阻塞現(xiàn)象。這證明了生產(chǎn)線中由于分配不平衡而出現(xiàn)了生產(chǎn)不良的效果，并且也說明了生產(chǎn)車間內(nèi)其他安排也存在缺失，如技術(shù)、連接以及任務(wù)分配等，有必要做出調(diào)整。轉(zhuǎn)子檢驗(yàn)區(qū)處理器空閑率為68.09%，噴漆區(qū)處理器空閑率為74.6%，空閑狀況嚴(yán)重，需要采取相應(yīng)改進(jìn)措施，具體見下圖6-17和6-18.圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s117轉(zhuǎn)子檢驗(yàn)區(qū)處理器空閑率圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s118噴漆區(qū)處理器空閑率系統(tǒng)布局仿真模型優(yōu)化本小節(jié)主要介紹模型仿真的結(jié)果數(shù)據(jù)，再針對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，具體如下所示。通過分析可知，確認(rèn)以下基礎(chǔ)待解決的瓶頸問題：（1）產(chǎn)品入庫暫存區(qū)產(chǎn)品堵塞問題（2）設(shè)備利用率低問題（3）個(gè)別設(shè)備加工飽和度過高通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整試運(yùn)行，得到以下最終優(yōu)化方案：（1）為了解決機(jī)加工處理器之前暫存區(qū)阻塞的情況，機(jī)加工處理器時(shí)間為406.7，焊接區(qū)處理器加工時(shí)間為102.3，考慮到機(jī)加工區(qū)暫存區(qū)阻塞時(shí)間較長(zhǎng)，所以添加兩個(gè)機(jī)加工處理器56和57在機(jī)加工區(qū)，如圖6-19所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s119機(jī)加工處理器56和57的添加（2）裝配區(qū)為一個(gè)合成器，需要接收來自定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)方向產(chǎn)品，阻塞解決后，產(chǎn)量增大，所以添加一個(gè)合成器58來緩解裝配區(qū)的堆積問題。具體操作見圖6-20所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s120處理器和合成器的添加（3）對(duì)比各車間處理器加工時(shí)間，可以通過增加叉車和運(yùn)輸人員來緩解暫存區(qū)阻塞問題，加快和規(guī)范了產(chǎn)品的輸送，減少運(yùn)輸人員流動(dòng)的擁擠度。（4）對(duì)處理器56輸入端口參數(shù)設(shè)置，如圖6-21所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s121處理器56輸入端口參數(shù)設(shè)置對(duì)處理器56輸出端口參數(shù)設(shè)置，如圖6-22所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s122處理器56輸出端口參數(shù)設(shè)置對(duì)裝配區(qū)合成器58輸入端口參數(shù)設(shè)置，如圖6-23所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s123合成器58輸入端口參數(shù)設(shè)置對(duì)裝配區(qū)合成器58輸出端口參數(shù)設(shè)置，如圖6-24所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s124合成器58輸出端口參數(shù)設(shè)置調(diào)整后對(duì)流水線進(jìn)行模擬其模型圖6-25如下：圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s125優(yōu)化仿真模型對(duì)優(yōu)化后的仿真模型的仿真結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析和對(duì)比，具體如下：由于模型仿真的貨物和訂單到達(dá)間隔使用統(tǒng)計(jì)分布模擬，所以每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果都有所不同，具有一定隨機(jī)性，為避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能有偶然性，所以對(duì)優(yōu)化前后的模型進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，再將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總比較，以此來增加實(shí)驗(yàn)的可靠性，讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具信服力。（1）同樣的選擇需要生成的統(tǒng)計(jì)報(bào)告或狀態(tài)參數(shù)，導(dǎo)出優(yōu)化模型的仿真匯總報(bào)告，節(jié)選如表6-5表STYLEREF1\s6-SEQ表\*ARABIC\s15化模型的仿真匯總報(bào)告節(jié)選FlexsimSummaryReportTime:28800ObjectClassstats_inputstats_outputstate_sinceprocessing發(fā)生器4Source040000定子接線Processo9052621782.8轉(zhuǎn)子檢驗(yàn)Processor11911828703.118515946.52貨架9Rack105000壓裝轉(zhuǎn)子Processo6642414285.2轉(zhuǎn)子接線Processo2950921270.4續(xù)表6-5轉(zhuǎn)子焊接Processo75813401.3機(jī)加工Processor474628662.1633121601.2噴漆區(qū)Processor11511428744.2999412448.8裝配區(qū)Combiner12612528599.3370117930.4暫存區(qū)11Queue10910528660.082170暫存區(qū)12Queue11011028599.337010暫存區(qū)15Queue11511128660.082170定子檢驗(yàn)Processo3663116695.24定子Rack20014300轉(zhuǎn)子Rack20014300暫存區(qū)34Queu905260貨架22Rack13411500貨架36Rack11011000任務(wù)分配器38803Dispatcher0000機(jī)加工56Processor454428473.0562820222.4機(jī)加工57Processor343328610.5254215166.8裝配區(qū)58Combiner959428660.0821713592.4通過表6-5匯總報(bào)告分析，優(yōu)化后的模型在在暫存區(qū)和貨架的運(yùn)行過程中沒有出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，利用率最高的為定子接線區(qū)處理器，其它設(shè)備都穩(wěn)定在95%左右，達(dá)到了優(yōu)化后的效果。通過Dashboard統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，對(duì)模型實(shí)體的系統(tǒng)輸出量、在制品時(shí)間、設(shè)備利用率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖6-26所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s126統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析通過上圖6-26統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析可知，對(duì)比優(yōu)化前，產(chǎn)量有66上升為104，轉(zhuǎn)子檢驗(yàn)區(qū)處理器由之前的31.91%，上升為現(xiàn)在的56.31%，壓裝轉(zhuǎn)子區(qū)由之前的24.53%，上升為現(xiàn)在的50.2%，轉(zhuǎn)子焊接區(qū)由之前的16.25%，上升為現(xiàn)在的47.18%，噴漆區(qū)由之前的25.4%，上升為現(xiàn)在的43.85%，整體生產(chǎn)效率都有明顯提高。（3）通過圖6-26可以清楚地看出，模型仿真中各車間作業(yè)區(qū)處理器生產(chǎn)率都在50%以上，較比優(yōu)化前，有很大程度的提升，達(dá)到預(yù)期效果。本章小結(jié)本章首先對(duì)仿真概念做了簡(jiǎn)單的介紹，利用三維軟件Flexsim對(duì)A電機(jī)廠發(fā)電機(jī)車間加工裝配線進(jìn)行建模仿真，運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，優(yōu)化系統(tǒng)模型，解決了生產(chǎn)過程中的瓶頸問題，設(shè)備利用率提高，從而證明了該優(yōu)化方