毕业论文：基于Flexsim的车间布局优化设计(7)

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

porter2）、叉车3（Transporter3）、叉车5（Transporter5）的任务不变，给叉车（Transporter6）赋予新的任务。叉车6（Transporter6）除了负责从检验区到成品存放区产品的搬运外还负责产品由切除ProcessorQC和清洗ProcessorQX到成品检验区的搬运。同时鉴于搬运员Operator1的空闲率过高，使其在担任物料1由钳床区的ProcessorQ1到铣床区的Processor- X1，物料2由铣床区ProcessorX1到钳床区ProcessorQ2的搬运工作。

现在根据有SLP得出的新方案整体布局和由对仿真报告1的分析得出的新方案改善设计可以得出基于FLEXSIM的新布局的仿真模型，如图4-4：

图4-4 新布局的仿真模型

4．3．2 新方案的仿真与仿真报告的输出

给新的仿真模型设臵参数，然后运行新的仿真模型，导出仿真报告（表4-3）

表4-4 仿真报告2

Object ProcessorJ1 ProcessorM3

contentavg

0.9479 0.436007

input 150 58

output

150 57

staytimeavg 132.837887 219.679425

idle 1095.185861 16197.37187

processing 18052.26532 12521.72722

blocked

0 0

content

0 1

〃２５〃

基于FLEXSIM的生产车间布局优化

ProcessorM2 ProcessorM1 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 ProcessorJ1 Queue4 Queue5 Queue12 Queue13 Queue15 ProcessorC4 Queue16 ProcessorX2 ProcessorX1 Queue14 Transporter2 Transporter3

0.485239 0.520316 0.352808 0.413705 0.673942 0.568279 0.56819 0.871871 0.844123 0.698436 0.601198 0.559393 39.294378 40.159735

50 50 0.624147 0.319317 0.173146 0.904656 0.981456 37.28466 23.990922 0.002039 0.532051 0.005779 0.000255 0.005096 0.215691 0.336609 37.693235 0.906109 38.302993 25.092203 0.018359 0.009896 0.014776 0.727723 0.597357 0.780446 0.85966 11.837908 0.109878 0.037319

62 61 69 68 55 55 56 56 89 88 136 136 73 73 110 109 97 96 87 87 74 73 78 77 150 150 81 0 0 150 0 150 84 83 52 52 84 84 94 93 95 94 83 0 52 0 97 97 75 74 84 84 74 74 69 69 206 205 70 70 150 150 150 150 145 110 148 137 21 21 14 14 8 8 84 83 118 115 184 184 207 206 115 95 260 260 287

287

228.920009 14813.72072 220.806894 13842.31998 182.246706 18387.23251 208.616112 16556.24015 219.849414 9360.111603 119.937833 12391.87702 221.213252 12272.51319 229.984603 3684.001416 252.581047 4477.617849 230.48244 8657.858985 236.421172 11448.52296 208.939796 12672.00697

5473.202329

0 0 0 0 0 0

0

215.651509 10778.59482 175.773622 19484.03923 59.298682 23787.04833 279.543931 2739.965171 300.049525

532.895371

0 0 0

0 0.603788 0 204.785062 0 1.979113 0 0.099054 0 2.131253 0 30.241146 0 137.56141 0 5138.203312 0

124.269813 1931.530034

6769.077067 0 4555.535793 0 22.867765 0 19.72989 0 27.568412 0

252.231715 7832.905315

141.654246 0

122.399286 6335.7203 119.997363 4035.449305

3048.226297 0

12.151005 22363.87439 3.739055

23568.80217

〃２６〃

13964.12049 14980.8212 8833.008161 11682.5023 17576.34822 16311.54538 16148.56733 25068.32183 24247.78057 20051.97236 17258.74549 16088.3643

0 0 0 0

16630.7075 8339.356018 4981.089292 25997.58554 28204.65534

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

17969.44176

0 0 0 0 0

20935.2323

0

22074.41421 24719.4568

0 0 0

0

34.047616 7.977157

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14400 14400

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

447.054292

0 0 0 0

1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 81 0 0 1 0 0 1 1 83 52 0 1 0 0 0 1 0 0 0 35 11 0 0 0 1 3 0 1 20 0 0

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Transporter6 Operator1 Transporter5

0.156131 0.137946 0.062137

278 228 74

278 228 74

16.105984 17.317217 23.535868

20210.28382 21003.99937 24620.08598

0 0 0

0 0 0

0 0 0

4．4 结论分析

通过对比仿真报告1和仿真报告2可以看出，原方案成品存放区货架Rack1、Rack2上的成品分别为47、69，而新方案货架Rack1、Rack2上的成品分别为52、83，车间的生产率有明显的提高，这是新方案比原方案优越的最有力证明。

除了生产率有所提高外，在处理器的阻塞率方面，新方案的最高阻塞也只是ProcessorX2的447s，阻塞率约为1.55%，ProcessorM1、ProcessorQC1的阻塞率更低，几乎可以忽略，这与原方案的6台处理器存在阻塞，并且最高阻塞率到达35%相比有很大的改进。

在新方案中不再存在缓存区的对象容纳的平均物品数(stats_ contentavg)、对象中停留平均时间(stats_staytimeavg)为零的情况，说明缓存区都在利用，不存在无效的缓存区，这方面也所有改善。

最后再看搬运工具，从数量上看，新方案中只用了4辆叉车，而原方案用了6辆叉车，再从搬运工具的空闲率来看，在新方案中Transporter2、Transporter3、Transporter5、Transporter6、Operator1的空闲率分别为77.6%、81.8%、85.5%。70.2%、72.9%，与原方案的Transporter1、Transporter2、Transporter3、Transporter4、Transporter5、Transporter6及Operator1的空闲率74%、87.5、85%、87.1%、86.1%、87.5%、94%相比搬运工具的空闲率有所下降。

〃２７〃

基于FLEXSIM的生产车间布局优化

5 总结

本文以Flexsim软件为主要工具，以SLP方法作为辅助对车间布臵的基本布局形式、物流路径以及搬运系统做了整体的建模与仿真。

车间布臵为典型的离散事件系统，通过分析离散事件的特点进而引入Flexsim做为离散事件仿真的可行性。利用Flexsim软件对车间布局设计仿真，物料流动形式，工艺步骤具体实现方法等关键问题进行研究。

本文的主要讨论的内容是以某生产车间为例的车间布局的建模与仿真。在实例中首先对车间原布局进行了FLEXSIM的建模与仿真，从仿真报告中分析出了原布局的不足之处，之后用SLP作为辅助工具对车间的整体区域布局进行了设计，然后对原布局仿真报告中的缓存、设备利用率等关键因素进行分析并提出合理的改善方案。最后在FLEXSIM中建立了新的布局方案的模型，并进行了仿真。

仿真结果表明：适量的缓存容量、正确的仿真策略、准确的调度原则可以提高现有设备布臵条件下车间生产系统的整体效率。

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致 谢

在本文即将完成之际，首先要感谢我的指导老师杨茉老师，她的悉心指导和耐心的帮助是本文得以完成的重要保证。老师严谨的治学态度、精益求精的工作作风深深的感染和激励着我，对我以后的学习和工作都会产生极大的促进作用，使我受益终生。

此外还要感谢张福翔教授对于我FLEXSIM仿真实验的的支持与指导。在此我要向两位老师以及帮助过我完成毕业设计的同学表示衷心的感谢。

参考文献

[1] 刘联辉，彭邝湘编著.物流系统规划及其分析设计[Ｍ].中国物资出版社.2006. [2] 张晓萍，石伟主编.物流系统仿真[Ｍ].清华大学出版社.2008. [3] 彭杨，伍蓓编著.物流系统优化与仿真[Ｍ].中国物资出版社.2007. [4] 何智春.基于FLEXSIM的机加车间设施布局建模与仿真[D].武汉：武汉理工大学硕士学位论文，2009.

[5] 张久然.基于FLEXSIM的轿车混流装配线仿真研究[D].西安：长安大学硕士毕业论文，2009. [6] 王雪兰.基于FLEXSIM的凸轮轴生产物流系统仿真[D].武汉：武汉科技大学硕士毕业论文，2008.

[7] 周鑫.基于SLP和FLEXSIN的车间设施布置改善设计[J].西南科技大学学报，2010,40（3）. [8] 唐秋华，肖飞.基于SLP和FLEXSIN的车间重构研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2008,32（5）.

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