基于Flexsim的加工车间设施布置建模与仿真毕业论文.doc

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1、 本科毕业论文(设计)论文题目：基于Flexsim的加工车间设施布置建模与仿真 学生姓名： 学 号： 0902320115 专 业： 工业工程 班 级： 工业 0901 指导教师： 完成日期： 2013年 5月 20日22目 录一、 绪 论1（一）本课题的研究目的与意义11.本课题的研究目的12.本课题的研究意义1（二）本课题解决的问题1二、设施布置的内容2（一） 设施布置的定义与类型21.设施布置的定义及相关22.设施布置的类型2（二） 设施布置的计算机仿真3三、离散事件系统和Flexsim仿真软件4（一）离散事件系统41.离散事件系统的定义及特点42.离散事件系统仿真基本原理4（二）Fle

2、xsim软件简介5（三）Flexsim在设施布置仿真中的适用性51.传统车间设施布置设计及其局限性52.基于Flexsim的车间设施布置的优点和步骤6（四）Flexsim进行设车间施布置分析的要点7四、基于Flexsim的某加工车间设施布置的建模与仿真9（一）实例应用精密丝杆生产车间情况概述9（三）模型的运行与仿真报告的输出及分析101.基于Flexsim对该车间进行布局102.工作单位参数的设定11（四）模型的运行与仿真报告的输出及分析121.模型的运行及仿真报告的输出122.仿真报告的分析14五、加工车间设施布置的优化16（一）车间设施布置原则16（二）基于SLP的车间设施布置设计16（三

3、）车间设施布置新方案建模及仿真分析191.车间布局新方案的布局192.新模型的运行与数据的输出20（四）结论分析22六、结 论23参考文献24基于Flexsim的加工车间设施布置建模与仿真内 容 摘 要 随着当今科学技术的迅猛发展，制造行业的生产方式已经越来越向着精益生产的方向迈进。生产方式的进步对生产车间的布置提出了新的要求。由于车间布局的复杂性，传统的以建立数学模型，获得布置最优方案的方法已经很难满足现代生产方式的需求。 本文的主要内容是以某生产车间为例的车间布局的建模与仿真。本文以Flexsim为设施布置方案设计的关键技术，通过对车间已有布局进行建模与仿真找出其不合理处，提出新的布局方案

4、再次仿真，并从车间的生产率，处理器的阻塞率，搬运工具的空闲率等方面进行了新旧方案的对比分析，对优化方案的合理性进行了论证，并以SLP方法作为辅助。最后在这两个方案的仿真报告中，分别从车间的生产率，处理器的阻塞率，搬运工具的空闲率等方面进行了对比分析，通过运用Flexsim对生产车间布局进行建模与仿真，并针对仿真结果进行分析，然后对不足之处进行优化可以改善整个车间的效率，得出优化方案可行的结论。关键字 车间布局 FLEXSIM 建模 仿真 Workshop facilities layout modeling and simulation based on FlexsimAbstract Alo

5、ng with the rapid development of science and technology, manufacturing industry production has been more and more toward the direction of lean production. The progress of the mode of production and puts forward new requirements on the production workshop layout. Because of the complexity of the layo

6、ut of the workshop, the traditional mathematical model to obtain the optimal layout of the program approach, has been difficult to meet the needs of modern production methods. The main content of this paper is the modeling and Simulation of workshop layout in XX production workshop as an example. In

7、 this paper, the key technologies of the facility layout design based on Flexsim, the modeling and Simulation of the existing layout of workshop to find out the unreasonable place, put forward the new layout scheme again simulation, and from the workshop productivity, processor blocking rate, handli

8、ng the idle rate of other aspects of the comparative analysis of new and old scheme, to optimize the the rationality of the scheme is demonstrated, and the SLP method as auxiliary. Finally, the simulation of the report of the two schemes, respectively, from the shop floor productivity, processor blo

9、cking rate, analyzed the carrier idle rate, obtained through the use of Flexsim modeling and Simulation of the production workshop layout, and the simulation results were analyzed, and then improve efficiency can improve the whole workshop conclusion the deficiencies.Key words：Workshop layout Flexsi

10、m Modeling Simulation一、绪 论 （一）本课题的研究目的与意义 1.本课题的研究目的 现今精益生产已经越来越被生产制造企业重视，而生产车间的布置在很大程度上影响着产品的生产效率，生产车间布置的越合理，生产成本和生产中不必要的浪费就会越少。本课题就针对车间的设施布置进行研究，通过建模的方法进行比对优化，从而达到车间布局的最优。 2.本课题的研究意义 在车间设施布置的优化方面，大部分企业只是采用数学等方面的成本计算，并没有实体建模的过程，这样得到的数据只是通过人们凭借自身经验计算所得到的。而FLEXSIM软件仿真建模后运行模型所得到的数据是仿真运行所得到的，准确度较以往的优化方

11、法所得到的数据更加可靠。本课题就是通过FLEXSIM软件经计算所得的优化方案进行建模，并运行，这样所得到的优化更加可靠，更加准确的达到车间设施布置优化的目的。 （二）本课题解决的问题通过Flexsim软件对原精密丝杆生产车间的设施布置进行仿真建模，发现原生产车间存在着明显的问题影响着精密丝杆的生产效率并在一定程度上存在着成本问题。因此采用Flexsim软件和SPL方法对生产车间设施布置进行仿真优化，解决精密丝杆生产成本和生产效率的问题。二、设施布置的内容 （一） 设施布置的定义与类型 1.设施布置的定义及相关 设施布置就是合理安排企业或者某组织内部各功能单位（生产或者服务单位）及其相关的辅助设

12、施的相对位置与面积，以确保系统中工作流（客户或者物资）与信息的畅通。从设施布置的定义可以知道其中有两个关键词：一是相对位置，二是面积。前者指不同设施位置之间的位置关系，后者指各设施的规模。设施布置是生产运作组织中的空间组织问题，目的是使企业的物质设施有效组合，取得最大经济效益。设施布置的目的是要将企业内的各种物质进行合理安排，是他们组合成一定的空间形式，从而有效的为企业的生产运作服务，已获得更好的经济效果。设施布置在设施位置的选定之后进行，他要确定组成企业各个部分的平面或立体位置，并相应地确定物流流程、运输方式和运输路线等。7 2.设施布置的类型生产车间设备布局设计是将加工设备、物料输送设备、

13、工作单元和通道走廊等布局实体合理地放置在一个有限的生产车间内的过程。按照不同的分类标准，存在不同的布局形式，（1）工艺导向布置（Process layouts） 也称车间或功能布置，是指一种将相似的设备或功能放在一起的生产布局方式，例如将所有的车床放在一处，将冲压床放在另一处。被加工的零件，根据预先设定好的流程顺序从一个地方转移到另一个地方，每项操作都有相对的机器来完成。医院是采用工艺导向布局的典型。这种布局方法有利于降低运输成本，平衡同组设备的负荷并且该布局方法设备成本较低且易维护，但它的物流流动时间长，工序相互冲突，会造成大量制造成本的浪费。 （2）单元布局（Cellular layout

14、s） 和工艺布局相对应的是单元布局。单元布局是将车间内的设施划分成若干个制造单元，以单元为基本单位组织生产。在单元布局中，一组设施完成相似零件的加工，单元是专门针对一组特定的零件族设计的，柔性较差。 （3）产品导向布置（Product layouts） 也称装配线布局，是指一种根据产品制造步骤来安排设备或工作过程的布局方式。鞋、化工设备和汽车清洗剂的生产都是按产品到项原则设计的。其优点表现在结构比较简单，物流容易控制并且物料处理柔性高等方面，但它只考虑了设备布局的定量要求，没有考虑定性方面的因素。（4）混合布置（Hybrid layouts） 混合布置是一种常用的设施布置方式。只将两种布局方式

15、结合起来的布局方式。比如，一些工厂总体上是按产品导向布局（包括加工、部装和总装三阶段）在加工阶段采用工艺导向布局，在部装和总装阶段采用产品向导布局。这种布局方法的主要目的是：在产品产量不足以大到使用生产线的情况下，也尽量根据产品的一定批量、工艺相似性来使产品生产有一定的顺序，物流流向有一定秩序，以达到减少中间库存、缩短生产周期的目的。混合布置的方法又包括：一人多机、成组技术等具体应用方式。这种布局形式发挥多种布局形式的优点，避免各自的缺点。（5）定位布置（Fixed-Position layouts）固定位置布局是指产品由于体积和重量庞大停留在一个地方，从而需要生产设备移到要加工的产品处的布局

16、方式。造船厂、建筑工地和电影外景制片厂往往都采用这种布局方式。其特点为产品不动，制造设备与人员沿着产品移动，但它缺乏存货空间，控制系统复杂，管理负担高。4 单元布局工艺导向布局 （二） 设施布置的计算机仿真首先我们来看一下设施布置的发展，传统的设施布置主要以手工操作为主，工作量大效率低，提供的可行方案也比较少，难以达到预期的目的。20世纪70年代后，随着计算机技术的发展，人们对设施布置进行教学建模，并采用适当的算法对模型求解，求得合理的布置方案。计算机辅助设施布置设计，利用计算机强大的功能，帮助人们解决设施布置中的复杂任务，为生产系统的设施新建和重新布置提供了强有力的支持和帮助，节省了大量的人

17、力和财力，尤其是是对大型的项目和频繁的重新布置。其次我们来了解设施布置中仿真技术的必要性。计算机辅助设施布置主要解决的是工厂总平面布置与车间设备布置的问题，并未涉及人员以及物流设备的布置，并且计算机辅助设施布置得到的是一系列平面布置方案，而非直观的布置效果。在实际中，布置方案的好坏以及可行性要由实践来判定，空间静态结构不能如实反映具有时空概念的动态结构，某个布置方案只有在实际运作中才能证明其是否可行。而仿真技术的出现，仿真软件给设计者提供了一个三维的、直观的、可交互的人机界面。通过所建的三维实体模型，对实际的生产系统进行建模仿真，利用计算机的快速运算能力，可以在很短的时间模拟实际生产中需要很长

18、时间的生产周期。因此在设施布置中有必要结合仿真技术建立各种作业区域和各种生产设备的三维实体模型，按照布置方案和工艺流程建立仿真模型，并在模型中加入实体和物流设施，通过对仿真报告的分析实现对布置方案的评价和择优。9三、离散事件系统和Flexsim仿真软件 （一）离散事件系统 1.离散事件系统的定义及特点 离散事件系统是指系统的状态仅在离散的时间点上发生变化的系统，而且这些离散时间点一般是不确定的。这类系统中引起的状态变化的原因是事件通常状态变化与事件的发生一一对应的。事件的发生没有持续性，可以看作在一个时间上瞬间完成，事件发生的时间点是离散的，因而这类系统称为离散事件系统。离散事件系统特点： (

19、1)系统的状态只能在离散事件点上发生跃变，即仅在驱动事件发生的瞬时，状态才能出现跃变，其他时刻则保持不变； (2)相同的状态变化具有异步性和并发性。一个离散事件的发生，可能会使状态变化呈现出并发性，即同时导致一些乃至全部变量的跃变； (3)实际离散事件系统的状态变化呈现出不确定性，但对于某些离散事件系统，在引入一些假设时、常可将系统按确定性情况加以处理； (4)离散事件系统通常不能采用传统的微分方程或差分方程来描述。车间布局设计要解决各生产工部、工段、服务辅助部门、储存设施等作业单位及工作地、设备、通道、管线之间的相互位置。车间布局实体主要包括：车间、机器设备、物品物料、工作人员。生产车间是制

20、造系统的基本组成部分，直接承担着企业的加工、装配任务，是将原材料转化为产品的部门。机器设备是企业进行生产的基本单元，合理的设备布局对均衡设备能力，保持物流平衡、降低生产成本起着至关重要的作用。规划布局时要对物料的形状特征、移动路线、移动方式、移动量等因素加以分析，避免物与物、物与人、物与设备之间的干涉碰撞。车间布局中的机器设备，物品物料的搬运形式，工作人员的工作形式均不是连续的，符合离散事件的特点，因此车间布置为典型的离散事件系统。2 2.离散事件系统仿真基本原理 离散事件系统仿真与建立离散事件系统模型的方式密切相关。对于比较复杂的大型离散事件系统，若以整个系统为单位，直接建立其总体模型，往往

21、比较困难，不易取得成功。但是，如果把系统分成若干相互独立的又相互作用的实体，首先建立这些实体的局部模型，然后按实体间的相互关系，链接局部模型来组成总体模型，则容易实现。离散事件系统仿真，实质上是对那些由随机系统定义的、用数值方式或逻辑方式描述的动态模型的处理过程。从处理手段上看，离散事件系统仿真方法可分为两类： (1)面向过程的离散事件系统仿真 面向过程的仿真方法主要研究仿真过程中发生的事件以及模型中实体的活动。这些事件或活动的发生是顺序的，而仿真时钟的推进正是依赖于这些事件和活动的发生顺序。 (2)面向对象的离散事件系统仿真 在面向对象仿真中，组成系统的实体以对象来描述。对象有三个基本的描述

22、部分，即属性、活动和消息。对象内部封装了对象的属性，还封装了描述对象运动及变化规律的内部和外部转换函数，这些函数以消息或时间来激活，消息和活动可以同时产生，在满足一定条件时产生相应的活动。3 （二）Flexsim软件简介Flexsim是美国Flexsim公司开发的，迄今为止世界上第一个在图形环境中集成了C+IDE 和编译器的仿真软件。在这个软件环境，C+不但能够直接用来定义模型，而且不会在编译中出现任何问题。 这样，就不再需要传统的动态链接库和用户定义变量的复杂链接。 Flexsim 应用深层开发对象，这些对象代表着一定的活动和排序过程。 要应用模板里的某个对象，只需要用鼠标把该对象从库里拖出

23、来放在模型视窗即可。每一个对象都有一个坐标（x，y，z）速度（x，y，z），旋转以及一个动态行为（时间）。 对象可以创建、删除，而且可以彼此嵌套移动，它们都有自己的功能或继承来自其他对象的功能。 这些对象的参数可以把任何制造业、物料处理和业务流程快速、轻易、高效的描述出来。同时Flexsim 的资料，图像和结果都可以与其它软件公用（这是其它仿真软件不能做到的），而且它可以从Excel 表读取资料和输出资料（或任何ODBC DATABASE），可以从生产线上读取现时资料以作分析功能。Flexsim也允许用户建立自己的实体对象（Objects）来满足用户自己的要求。6 Flexsim软件是针对企业

24、物流系统或社会物流系统设计开发的离散事件系统仿真软件，它集计算机三维图像处理技术、仿真技术、人工智能技术、现代物流技术和高度数据库处理技术为一体，同时也提供了与其他工具软件的接口。其具有以下特点： （1）建模能力强，具有精确性较高的三维实体建模功能； （2）建模、仿真以及业务流程可实现动态可视化演示； （3）在仿真软件开发和终端用户使用方面，具有较高的灵活性； （4）参数化建模，独院非线性参数设计； （5）仿真运行结束后可根据统计数据生成仿真报告，仿真数据以多种形式显示了各个物流领域设备的利用率、空闲率、阻塞率等数据。1 （三）Flexsim在设施布置仿真中的适用性 1.传统车间设施布置设计及

25、其局限性 传统的布局设计过程一般是根据车间任务、基础数据资料、设计原则及加工设备的计算数据信息等进行布置，寻求一个各方面相对优化的方案。主要步骤： （1）确定生产节拍； （2）确定各工序所需的加工设备，计算设备负荷数； （3）工序同期化； （4）计算所需作业人数； （5）确定生产线节拍性质，选择运输方式和物流系统； （6）进行平面布局设计； （7）编制标准计划图表。传统的布局流程虽然可以解决物流网络及作业区布局的设计问题，但存在一下局限性： （1）只能针对某几个问题进行单方面的分析与设计，不能对全局进行考虑；（2）不能用文字或数字表达设备系统的动态特性；（3）手工计算，图性拼凑，复杂且耗时长；

26、（4）对设计者的经验依赖性强；（5）不能对设备布局系统作动态调整，灵活性差，布局周期长，费用高；（6）无法给出供进行技术经济分析的数据以及立体空间的信息等，需在工艺说明书中对车间平面图予以描述，包括车间在总图中的位置、与相邻车间的关系、运输方式、各工作区及车间工段的划分和组成情况，在设计及评价布局方案时认为假设的各种条件和约束过多使布局设计不能真实再现原形系统。5 随着市场竞争的加剧，制造业尤其是离散型制造业正面领着越来越大的挑战，已有的车间布局已经不能满足企业的需求，无论是扩大生产新建车间，还是对原有的车间布局进行改造和重组，都需要及时、快速地确定合理的车间设施布局设计，迅速满足新的需求。现

27、有的车建设是布局研究还只是具体到它的某一方面和某一层次，没有把车间设施布局作为一个系统单位来研究，更没有充分利用目前的计算机仿真技术对车间虚拟仿真，进行动态布局。8 2.基于Flexsim的车间设施布置的优点和步骤 Flexsim是一种针对离散系统进行建模与仿真的软件。离散系统根据特定事件发生的结果在离散时间点改变系统状态。一般而言，系统状态可分为空闲、繁忙、阻塞或停机等，事件则有用户订单到达、产品移动、机器停机等。离散仿真模型中被加工的实体通常需要经过一系列的加工、等待和运输步骤，即所谓的工艺流。加工过程中的每一步都可能需要占用一个或多个资源，例如机器、输送机、操作员、车辆或某种工具。这些资

28、源有些是固定的，有些是可移动的。一些资源是专门用于特定任务的，另一些则可以用于多个任务。该软件能够对车间虚拟仿真，进行动态布局。利用该软件可以避免传统设备布局的局限性，快速准确地建立车间设备布局的三维模型，在不同参数下对现实车间布置进行模拟，找出布置中的不足之处，实现对车间布置的优化，节约真实车间布局的运行成本。另外，还可以对车间的布局规划进行检验，并对车间布局可能出现的问题做出早期判断，提出相应的防范措施，节省投资成本和运行周期。 Flexsim系统仿真主要步骤 ： （1）确定仿真目标，拟定问题和研究计划。这一阶段的任务是明确规定车间仿真的目的，边界和组成部分，以及衡量仿真结果的目标。 （2

29、）收集和整理数据，仿真中需要输入大量数据，它们的正确性直接影响仿真输出结果的正确性。调研所期望获取的资料一般包括： 结构参数：结构参数是描述车间结构的物理或几何参数。例如车间平面布局、设备组成、物品形状、尺寸等静态参数。 工艺参数：工艺参数是车间零件的工艺流程，各流程之间的逻辑关系等。 动态参数：动态参数是描述生产过程中动态变化的一些参数。如运输机的加速度和速度，出入车间的时间间隔、运输车的装卸时间等。 逻辑参数：逻辑参数描述生产过程中各种流程和作业之间的逻辑关系。 状态变量：状态变量是描述状态变化的变量。如设备的工作状态是闲还是忙，缓冲区货物队列是空还是满。 输入输出变量：仿真的输入变量分为

30、确定性变量和随机变量。输出变量是根据仿真的目标设定的，仿真目标不同，输出变量也不同。 （3）建立车间布局模型。根据系统的结构和作业策略，分析车间各组成部分的状态变量和参数之间的数学逻辑关系，在此基础上建立车间布局模型。 （4）建立车间仿真模型，根据车间布局模型、收集的数据建立仿真模型。仿真模型要求能够真实的反映系统的实际情况。 （5）验证模型。对仿真模型进一步的修改完善，如参数的合理化设置，逻辑策略是否正确反映现实系统的本质等。 （6）仿真运行。对所研究的系统进行大量的仿真运行，以获得丰富的仿真输出资料。 （7）分析仿真结果。从系统优化角度考虑问题，分析影响系统的关键因素，并提出改善措施。 （

31、8）建立文件，实施决策。把经过验证和考核的仿真模型以及相应的输入、输出资料，建立文件供管理决策者付诸实施。4 Flexsim系统仿真主要步骤图如图3-1所示：修改模型修改参数YYN三维实体模型的建立建立方案的仿真模型设定对性的属性和参数编译运行模型运行仿真实验生成统计数据报告是否可行？模型问题？参数问题？结果分析NY 图3-1 仿真步骤图 （四）Flexsim进行设车间施布置分析的要点在设施布置中应用Flexsim来虚拟车间内部以及车间之间的工作流程，实现车间布局的动态设计，通过对车间物流仿真结果进行分析，对车间设备布置的不足进行改进，继而选出最优方案。利用Flexsim进行车间布置物流分析，

32、主要考虑一下几点：（1） 布置方案是否可行；（2） 车间之间的衔接是否流畅以及车间内部物流流向与车间外部的总流向是否保持一致；（3） 整个零件加工周期的长短；（4） 是否满足车间生产工艺流程的要求；（5） 物流活动与成产工艺流程是否同步，是否存在在制品的停滞、等待的现象；（6） 车间机器设备的布置是否符合物流流向合理，物流距离短的要求；（7） 车间生产分工，人、物的划分是否满足最大限度的减少物流环节、倒运和搬运次数，是否达到直达化的要求；（8） 车间的加工设备是否能够得到充分利用，负载是否平衡；（9） 在制品库存量的多少。8四、基于Flexsim的某加工车间设施布置的建模与仿真 （一）实例应用

33、精密丝杆生产车间情况概述某加工车间，主要生产精密丝杆。车间面积为400平方米，各区域面积分布如车间区域面积分布表所示。车间内有一台校直机，一台研顶尖孔钻床，一台铣床，三台车床，四台磨床（3台普通磨床和1台立式磨床），用于热处理的五个盐炉和缓存区若干。该车间采用工艺导向型布置方式，搬运方式主要采用叉车搬运方式：原材料区到热处理区的搬运量为90件/次；铣床区和磨床区到热处理区的搬运量为180件/次；成品检验区到成品存放区的搬运量为360件/次。 表4-1 车间区域面积分布表编号区域面积1原材料临时存放区5.6m*5.6m2热处理区15.4m*5.6m3校直区3.6m*6m4车床区6m*6m5钻床区

34、2m*6m6铣床区2m*6m7磨床区6.4m*6m8成品检验区6.8m*6.4m9成品存放区14.2m*6.4m 该车间的原布局中的通道设计考虑到了搬运工具的行驶，横向与纵向的主通道宽度均为4米，允许叉车等搬运工具的双向行驶，各区域之间的通道宽度均为2米，允许叉车等搬运工具的单向行驶，设备与设备之间的距离不小于设备长度的1/3，搬运工具只允许在通道中行驶，即使设备之间的距离允许搬运设备通过，它也不能穿越设备。 该车间精密丝杆加工工艺流程见下图4-1：粗磨外圆、半精车螺纹、铣键槽去应力退火粗车外圆及螺纹、倒角球化退火淬火、回火粗磨外圆及螺纹低温时效精磨外圆及螺纹下料及校直切端面、打顶尖孔研磨两顶

35、尖孔检验、储存图4-1 工艺流程图 各道工序所用设备及消耗时间如表4-2和4-3所示 表4-2 各工序所需加工设备工序名称设备名称工序名称设备名称下料校直（热校直）盐炉、校直机球化退火盐炉切端面车床打顶尖孔研顶尖孔钻床粗车外圆、小轴肩及倒两端倒角车床粗车螺纹车床去应力退火盐炉粗磨外圆及轴肩磨床半精车螺纹车床铣键槽铣床淬火盐炉回火盐炉粗磨外圆磨床粗磨螺纹磨床低温时效盐炉研磨两顶尖孔立式磨穿精磨外圆磨床精磨螺纹磨床 表4-3 各工序加工时间表编号工序名称时间编号工序名称时间1下料校直(热校直)55min2球化退火6h3切端面5min4打顶尖孔3min5粗车外圆、小轴肩及倒两端倒角3.5min6粗车

36、螺纹2min7去应力退火3h8粗磨外圆及轴肩2min9半精车螺纹3min10铣键槽3min11淬火25min12回火25min13粗磨外圆1min14粗磨螺纹1min15低温时效5h16研磨两顶尖孔1min17精磨外圆2min18精磨螺纹1.5min19检验5min（三） 模型的运行与仿真报告的输出及分析 1.基于Flexsim对该车间进行布局 车间总共有9个区，其中涉及加工生产的有6个区，每个区均有加工机器及缓存区若干。现对车间内的设施用Flexsim中的实体进行替换，分别用1个发生器代替原材料的到达，1个容量为500单位的缓存区代替原材料的临时存放区，成品检验区用2台处理器来对成品进行检验

37、。机械加工区域（车、铣、磨等区域）分别是用一台处理器表示每个工序的加工，如车床区需要3次车的工序，用3台处理器分别来表示这3个车床的工序。 分别将1个发生器，17个缓存器，17台处理器，1个货架拖入Flexsim的界面，按照车间布局的要求布置各个实体的位置并调整其大小。按照精密丝杆加工工艺要求连接各个实体，如将原材料临时存放区的缓存器（Queue）的输出端口与热处理区用来模拟热处理过程的处理器（ProcessorJ1）的输入端口相连，具体做法为按住A键点击Queue拖到ProcessorJ1上面，其他的连接都类似。 原车间内共有6辆叉车和一个搬运员。为了方便记忆为其编号，叉车1（Transpo

38、rter1）负责磨床区到热处理区的物料搬运；叉车2（Transporter2）负责铣床区到热处理区的搬运，叉车3（Transporter3）负责校直区到热处理区的搬运；叉车4（Transporter4）原材料临时存放区到热处理区的搬运；叉车5（Transporter5）负责将检验区到成品储存区的成品搬运，为了取消叉车运行路径不同而对模型结果产生的影响，特为叉车设置行走路径，使其只在车辆道路中行驶。仿真模型如图4-2：图4-2 车间平面图 2.工作单位参数的设定 对上图中的各个工作单位进行参数的设定： （1）由于该工厂有统一的配送中心，配送中心设原材料一级仓库，车间内不设二级仓库，又由于该车间离

39、一级仓库距离较近，所以配送方式为小批量配送，每间隔600分钟送货一次。由于整个零件加工完成所需时间很长，所以仿真时间为一个月，发生器采用成批到达方式到达，每两批到达间隔为600分钟，每批到达量为90件。 （2）依据车间的现实情况模拟缓存区，原材料存放区的缓存器的容量均为500，热处理区和成品检验区内用于暂存的缓存区容量为200，及加工区的缓存区容量均为100。 （3）车间内的4台叉车的最高速度均为2m/s，加速度和减速度为1m/s，装载和卸载时间均为20s。（4） 该车间的成品存放区存放成品的方式包装后进行堆码，平铺在地面上，在Flexsim中的成品仓库由1个高层货架来表示。由于在一个月之内所

40、生产的产品有限，仓库有足够的容纳能力，所以在这里货架的容量不做限制。（5） 设备加工时间设置。机加工区，因产品精度要求高，所以设备均为全自动机床以避免人工操作造成的较大误差，且及加工时间相对于热处理时间来说很短，因此设备加工时间均采用固定值。热处理区，因每道工序所需的热处理时间是一定的，不可更改的，所以该区域设备加工时间均采用固定值。每道工序加工时间在表4-3中均已给出，在此不一一叙述。（四） 模型的运行与仿真报告的输出及分析 1.模型的运行及仿真报告的输出 打开统计中的统计收集，选择全部实体打开用来统计所以实体的状态，点击Flexsim界面中的“重置”、“编译”、“运行”，仿真模型开始运行。

41、为了便于观察实体的流动情况，设置仿真时间/真实时间为80，单位为秒，在仿真时间为43200s时点击暂停，导出仿真报告。 仿真报告主要包括标准报告(Standard Report)和状态报告(States Report)。标准报告的输出变量主要包括：对象当前所容纳的物品数(content)、模型运行过程中对象容纳的最小物品数(contentmin)、模型运行过程中对象容纳的最大物品数( contentmax)、模型运行过程中对象容纳的平均物品数( contentavg)、物品在此对象中停留的最短时间(staytimemin )、物品在此对象中停留的最长时间(staytimemax)、物品在此对象

42、中停留平均时间(staytimeavg)、进入此对象的物品数(input)、离开此对象的物品数(output)等。 状态报告的变量主要包括：空闲(idle)、运行(processing)、忙碌(busy)、阻塞(block)、收集(collecting)、释放(releasing)、空载运行(empty)、装载运行(loaded)、装载(1oading)、卸载(unloading)等。本模型的仿真报告的部分数据见表4-4： 表4-4 状态报告表ObjectidleprocessingbusyblockedgeneratingemptycollectingreleasingconveyingSo

43、urce10.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue20.00%0.00%0.00%0.00%0.00%11.68%0.00%88.23%0.00%ProcessorR19.21%75.45%0.00%15.35%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%ProcessorR20.17%87.54%0.00%12.29%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%ProcessorR31.03%98.97%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%ProcessorR41.65%98.35%

44、0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%ProcessorR51.68%98.32%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%ProcessorJ10.48%97.64%0.00%1.88%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%ProcessorC111.99%55.26%0.00%32.76%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%ProcessorC21.27%98.73%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%ProcessorC346.38%53.62%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%ProcessorX146.39%53.61%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.0