郑州航空工业管理学院管理科学与工程学院本科毕业论文
ProcessorQC1 ProcessorM4 ProcessorQX ProcessorQ2 ProcessorQ1 ProcessorC1 ProcessorC2 ProcessorC3 ProcessorC6 ProcessorC5 Queue1 Queue3 Source1 Source2 ProcessorY2 ProcessorY1 ProcessorR1 ProcessorT2 ProcessorT1 Rack2 Rack1 Queue8 Queue17 Queue11 Queue9 Queue10 Queue6 Queue7 Queue2 ProcessorJ2 Queue4 Queue5 Queue12 Queue13 Queue15 ProcessorC4 Queue16 ProcessorX2 ProcessorX1 Queue14 Transporter1 Transporter2 Transporter3 Transporter5
0 0.313635 0 0.395747 1 0.515514 1 0.544598 1 0.769184 1 0.870319 1 0.902555 1 0.696041 1 0.74491 0 0.560121 26 76.291831 86 41.758152 0 21.66097 0 22.795615 1 0.521343 0 0.286971 0 0.164689 1 0.7913 1 0.979825 69 32.962554 47 19.278924 0 0.00139 0 0.067469 0 0.003865 1 0.603597 0 0.037756
0 0 0 0
29 74.946224 1 0.858515 10 9.350034 10 8.768144 0 0.004545
0 0
0 0.015233 1 0.68254 0 0.001399 0 0.683629 1 0.852093 5 5.655813 0 0.125179 0 0.061814 0 0.071556 0
0.076359
51 51 177.261297 54 54 209.875681 75 74 200.361576 107 106 148.057024 68 67 330.836796 110 109 229.914013 104 103 252.033331 88 87 230.017592 73 72 298.146775 76 76 209.633949 150 124 13116.52954
86 0 0
0 150 1465.439921 0 150 1299.34246 70 69 216.42379 47 47 175.448521 79 79 60.021064 82 81 281.061542 95 94 299.892934
69 0 0 47 0 0
104 104 0.384381 66 66 29.124062 79 79 1.408768 74 73 233.161288 64 64 16.98662
56 56 0 51 51 0
150 121 12236.46901 121 120 205.412888 120 110 2339.692639 117 107 2205.058729 8 8 14.692944
0 0 0
22 22 19.306414 79 78 251.941754 82 82 0.490874 164 164 119.976475 172 171 143.598353 100 95 1675.497505 245 245 14.719062 110 110 16.181202 107 107 19.192663 116
116
18.927458
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19784.0271 17304.4455 13934.37441 13123.60333 6651.58255 3734.140068 2802.724067 8738.964715 7351.080085 12511.9967
0 0 0 0
13710.54368 20488.78699 24049.98315 6004.387533 580.436544
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4062.300825
0 0 0 0 0
9140.190415
0
9105.762963 4262.329477
0
21334.392 25207.62299 24619.2479 24805.24332
8181.915896 11333.28677 14826.7566 12713.31172 14691.97197 25060.62746 25959.43305 20011.53049 16997.09246 15932.1801
0 0 0 0
13805.11729 7484.048422 4741.664092 22765.98488 28189.93587
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
14516.7551
0 0 0 0 0
19651.45683
0
19676.14202 20512.72571
0 0 0 0 0
0 0 0
2980.732762 7474.093296
0 0 0
4469.475269
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
10251.70847
0 0 0 0 0 0 0 0
4042.592631
0 0 0 0 0
基于FLEXSIM的生产车间布局优化
Transporter4 Operator1 Transporter6
1 0 0
0.07307 0.019581 0.059203
115 30 66
114 30 66
18.475436 18.211572 25.578957
25111.17188 26812.91664 25199.89622
0 0 0
0 0 0
其中ProcessorJ代表用于原材料检验的处理器，ProcessorC为车床区的处理器，ProcessorX为铣床区的处理器，ProcessorM为磨床区的处理器，ProcessorQ为钳工区的处理器，ProcessorT为镗床区的处理器，ProcessorY为成品检验区的处理器，ProcessorQX为负责实体2清洗的处理器，ProcessorQC为负责实体1切除余量的处理器。 3．3．2 仿真报告的分析
从仿真报告表中看以看出ProcessorJ1、ProcessorJ2、ProcessorQ1、ProcessorQ2、ProcessorC6、ProcessorX1均存在阻塞，特别是ProcessorJ1、ProcessorJ2的阻塞率已达到35.5%，而且这些处理器同时存在空闲时间，这说明造成阻塞的原因是由于工序间的不平衡或者是处理器之间缺乏缓存区或缓存区的容量不够。70%的处理器上在同一时刻存在在制品，说明此时刻有30%的处理器处于空闲状态，说明该车间工序间的连续性并不是很好。
缓存区Queue6、Queue7、Queue13的对象容纳的平均物品数(stats_ contentavg)、对象中停留平均时间(stats_staytimeavg)均为零，表示这些缓存区并没有达到缓存的作用，应当裁撤。
各搬运工具Transporter1、Transporter2、Transporter3、Transporter4、Transporter5、Transporter6及Operator1的空闲率分别为74%、87.5%、85%、87.1%、86.1%、87.5%、94%（此数据是有各搬运工具的空闲时间（idle）除以总时间28800s得出的）。显然搬运工具的空闲率过高，这说明车间内的搬运工具利用率不高，车间内不需要那么多搬运工具，可以裁撤一
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些搬运工具并进行适当的调度来完成每个工序间的搬运任务。
除了上述可以直接从仿真报告中看出的定量数据外，通过观察仿真模型的运行过程可以看出车间内搬运路线存在迂回的现象，并且有些区域的布局不合理，如磨床区的位臵设臵，磨床区与铣床区，成品检验区之间的工序紧密相连，而磨床区与铣床区和成品检验区的距离过大，从而造成了搬运路线过长，搬运时间上的浪费。
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基于FLEXSIM的生产车间布局优化
4 生产车间布局优化
在本章中将介绍车间布局遵循的一些原则，然后给出基于SLP的车间整体布局方案，所谓的整体布局是指在表3-1中车间内12个区域的重新布局方案，在得出新的整体布局方案后再根据原布局的仿真结果给新布局重新布臵搬运路线，设臵搬运工具的数量及任务，评估设备之间缓存区存在的必要性并设臵缓存区的数量及位臵。在所有的布局设计完成后，最后对于新的布局方案进行建模与仿真，以评估新旧两个方案的优劣。 4．1 车间布局的原则
在进行车间布局设计时，应采用合理的车间布局原则，以保证车间布局的合理性，一般来说车间布局遵循的原则有：
（1） 工艺性原则
工艺性是产品生产制造过程合理、连续以及生产各环节加工能力相匹配有力保证。工艺的合理不仅可以减少生产过程中的中断、等待和停顿，还可以避免系统配臵的不平衡，减少生产能力的冗余，保证零件的加工要求。
（2） 物流简化原则
在物料搬运过程中应尽量保证物料移动距离最短、搬运环节最少 以及搬运作业最简。在保证加工任务顺利完成的情况下，应尽可能减少物料和人员的流动距离，避免物流交叉，尽量采用直线前进的原则，以节省时间，降低费用，减少混乱。同时，尽量简化搬运作业，减少搬运环节，提高系统物流的可靠性。
（3） 经济性原则
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经济性是在车间步局时应该考虑的一个重要原则，要用尽可能少的资金，达到满意的车间布局，提高企业的经济效益。另外，车间布局进行重组时，经济性也是必须考虑的重要因素之一。若设备重组的成本过高，必然会提高产产品的生产成本，导致产品不为顾客接受，难以满足市场的要求，因此，在进行设备重组之前，也必须先对重组成本的经济性进行综合评估，以保证企业的效益。
（4） 充分利用空间和场地原则
根据产品的生产工艺，合理安排机器、物料的摆放位臵以及人员的工位，在保证加工任务顺利完成的同时节约场地。另外，在搬运过程中，尽量使用符合集装单元帮和标准化原则的各种托盘、料箱、料架等工位器具，以有利于提高搬运效率，物料活性系数，系统机械化和自动化水平，节约空问。
（5） 生产均衡原则
维持各种设备和工位生产的均匀进行，必要时设臵缓冲区以协调各个工位。
4．2 基于SLP的车间整体布局设计
系统布臵设计（Systematic Layout Planning，SLP）是美国布臵设计权威之一理查德·缪瑟在总结了大量工厂/车间布臵设计经验的基础上总结的一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的设施规划方法。设施系统布臵设计方法是一种条理性很强、物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合的，以求得合理布臵的技术，因此在布臵设计领域得到广泛的运用。
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