S公司生产物流系统优化与仿真分析.docx
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1、S公司生产物流系统优化与仿真分析1引言研究背景及研究意义1.1.1 研究背景伴随着第四次工业革命时代的到来,经济全球化高速开展,科学技术在制造业的应用越来越普遍, 市场竞争不断加剧。制造业产业是各国经济开展的基础产业,尤其我国作为制造业大国,各企业在降低生产本钱,提高效率, 促进自身开展方面十分重视。生产物流系统作为企业物流系统的一局部,其优化改善是提高企业生产效率,增加利 润的重要途径。同时,降低物流运输本钱也能够帮助企业提升自身综合竞争力。因此,生产物流系统的改善已经是 各企业着重关注的对象。1.1.2 研究意义我国目前的制造型企业普遍在生产过程中存在一些问题。对于企业而言,不能仅仅关注每
2、个人所负 责的工序,生产物流系统是一个整体,每一个工序都与和它衔接的工序紧密相关,因此整体的优化更为重要。优化的过程中更 是要考虑生产线整体的效益,顾此失彼不仅不会促进企业的开展,反而阻碍了企业的进步。虽然在理论上我国对生 产物流的认识不断提升,但将理论完全应用于实际还有很长一段路要走。对生产流程来说,生产中所有的物流活动 与其生产的工艺都息息相关,因此不管是生产流程还是物流活动都是改善的关键。木文以S公司生产物流系统为研究 对象,对其生产流程和物流活动进行优化改善,应用Flcxsim软件,建立仿真模型,验证改善效果,为以后生产物流 系统的优化研究提供一定的参考。1.2 国内外研究现状. 1国
3、外研究现状随着经济全球化程度的加深,物流作为当今社会经济活动的重要组成局部,受到政府和广大企 业的高度重视,目前提高生产物流水平既是提高生产效益的一大重要手段也是学术研究的一大热门话题。2016年,Helena Fidlerova等人通过对生产物流系统进行研究,提出了建立个快速、高效和低本钱的逆向物 流系统势在必行1。Saurabh Agrawal在2016年对逆向物流的优化进行了研究并探讨了未来生产物流系统开展的方 向。2014年,Yi Cheng Feng等对掂时化生产系统进行了研究,构建了准时化生产系统下的物料运输模式,能够准时 传送物流运输信息,最终提高了物料运输效率,降低了物料运输本
4、钱和库存3。A. Etienne等人在2016年针对实际企业的生产物流系统,提出了基于离散事件的仿真模型并进行仿真优化,最终 提高了工作效率4.2015年,D. El i 1 raja Sundaravel Vijayan通过将SLP方法与SHA方法相结合对企业的设施布局进行j优化设计 ,改善了企业的物流和多层设施布局5 .Shuangping Wu等人在2019年利用Flexsim仿真软件建立了钢铁制造过程的仿真模型,针对钢铁制造流程的结构 进行了优化6。国内研究现状目前,我国制造型企业在生产过程中普遍存在一些问题,这些问题制约了企业的开展,越来越 多的企业意识到1*1 个/而J X.八】L
5、KhT45将充电底座放入盒子中1O16口-1JDV V46折充电线余子27-DV47充电线放入盒子中压合13-OV48将盒子放入彩盒中18n-DV49将机价运至另一边24ODV50取机台,收缩布袋口18口-DV51取小卡片卡在布袋口17口-DV52取托盘放入彩盒上16nDV53折说明白盒子26口-D54刷说明书条码20n-DV55珞说明。盒放入托盘:17口-D56取封口贴封口15n-DV57检查22Or-D58放在入库台车上23OnqV59入库储存25On-D图3-4车教音响生产流程程序图车载音箱生产物流系统存在的问题通过对S公司的实地调研,发现整条智能音箱生产线的包装段存在的问题较 为明显,
6、主要表达在前后工序十分不平衡,人员浪费严重。因此,对包装段的一名操作员进行双手作业分析如下表3-2所示:表3-2包装动作双手作业分析左手动作描述动作分析时间(MOD)动作分析右手动作描述拿机台M4G48M4G4拿机台拿住机台H5M4G1拿布套将布套套上机台M4G15M4G1将布套套上机台折彩盒M3P03M3P0折彩盒拿住彩盒H5M3G1M1P0撕label贴在盒上折充电底座托盘M3P03M3P0折充电底座托盘折充电底座盒M3P03M3Po折充电底座盒拿住盒子H10M5P5充电底座放入盒中拿住托盘H5M3P2盒子放入托盘中折充电线盒M3P03M3Po折充电线盒拿住盒子H3M3P0充电线放入盒子盒
7、子放入压合机器M4P02M1G1按下开关拿住彩盒H3M3P0盒子放入彩盒中拿取机台M4G48M4G4拿取机台收缩布套口M3G14M3G1收缩布套口拿住机台II6M3P2M1G0小卡片卡入布套口折说明书附件M4P2M3P09M4P2M3P0折说明书附件拿住说明书附件H5M4G1刷条码拿住彩盒H8M3P2M3P0说明书放入彩盒中协助右手BD3M3G0取封口贴拿住彩盒H5M3P2贴卜.封口贴合计一106合计根据统计的数据得知,在进行包装作业的过程中,作业员的动作共有21步,共计耗时106M0D,即大约13. 67秒, 以这样的工时得到的产能,远远超出了产能要求。根据现场观察分析,作业员存在一定的等待
8、、空闲时间。通过双 手作业分析,发现作业员存在这样几个问题:(1)作业员的单手操作步骤过多,另一只手存在屡次等待的情况,双手动作不平衡;(2)使用机器作业时,作业员在一旁等待,人机作业不平衡;10(3)整体工作时间小于企业设定的标掂作业时间,每小时作业量超出要求。根据现场调研,该公司的车载音箱共由 六个局部组装而成,生产工艺复杂交错,存在工序分配不合理、设施规划不合理、设备的使用不合理等等一系列问题。本文主要归纳研究以下两个方面的问题:(1)生产流程的问题:由六个局部组成的智能音箱在包装局部的三个站别需要1人折叠充电线的小盒子,1人压 合盒子,1人折叠能够同时装下充电线和底座的盒子。中间1人仅
9、存在一个压合动作,前后两道工序所需时间较长, 导致中间压合的工序作业员存在较多的空闲时间,直接造成了人员的浪费,包装线生产不平衡,存在等待浪费。(2)物流搬运的问题:组装散热器时,存在点胶和固化的工序,点胶机器点完胶后需要人力将散热器搬运至UY 炉,再将散热器放入UV炉固化,存在需要人力取放物料的时间浪费以及搬运的浪费。3.3车载音箱生产物流优化及仿真需求分析智能车载音箱的组立和包装局部是整个音箱生产的关键局部,该环节的 生产效率直接影响了整个产线的产能,因此提高组立和包装局部的生产效率是优化该产品生产物流系统的关键。通过ECRS原那么、秒表测试以及人机分析的 改善方法对产线现有的生产流程进行
10、研究改善,对作业员的动作进行合并重排,导入机器来减少人力,使产线上的等待时间减少,搬运距离缩短,从而降低本钱,提高产能,到达最终 优化生产物流系统的目的。在对生产物流系统进行分析改善的基础上,利用Flexsim仿真软件分别对该产品的生产物流系统建立优化前与优 化后的仿真模型,通过前后仿真结果的数据分析比照,验证改善方案的可行性。3. 4基于Flexsim的车载音响生产物流系统现状仿真3. 4.1 Flexsim仿真建模原那么当研究对象需要耗费很高的本钱或很大的精力时,选择仿真模拟是一种有效的研究方式。木文利用Flexsim仿真软件,对S公司车载音箱的生产物流系统建立仿真模型,对仿真模型进行比照
11、研究,验证改善方案的可行性与有效性 o因此,实现降低该生产线生产物流本钱,提高生产效率的目的。在构建生产物流系统的仿真模型时,需要遵循以 下几个原那么:(1)同步原那么:在构建生产物流系统的仿真模型时,为了模型能够更加贴合实际的生产情况,需要依据现实背 景来构建仿真模型,构建的仿真模型应与实际产线属性大体对应。(2)目标原那么:如果单纯为了一个研究目标去构建仿真模型,无法保证构建出的仿真模型与实际的生产情况完 全对应,可以构建多个仿真模型与实际生产系统对应,仿真模型与实际的生产系统存在一对多的关系,因此研究的 目标决定仿真模型的结构。(3)真实原那么:创立仿真模型时,参数的设置一定要具有真实性
12、。整理实际收集来的数据时需要做一定的筛选 ,偏差较大的数据不可采用。(4)简化原那么:在实际生产背景下,保证仿真模型的真实性同时也要基于简单的原那么,舍弃那些对模型的运 行以及整体的结构没有影响的元素,简化模型系统。3.4.2 相关数据整理 通过在S公司的现场实习,对实际的生产物流系统中生产过程与工作时间进行调研与记录,整理 出S公司生产情况如下:(1)公司实施“14休1”工作制度,去除吃饭休息时间,每天的有效工作时间为十个小时;(2)本文所研究机种的生产线上作业人员为42人,其中测试段与包装段各四人,其余为组立段工人;(3)目前本文所研究的智能音箱的产量约为每天1600台:(4)通过现场调研
13、,所测得的工时如下表3-2所示:表3-2生产线工时序号工序代号作业内容加工时间/s1A01取箱体检查182A02乐合电板133A03锁螺丝194A04穿天线375A05检查146A06套胶圈10117A07锁螺丝168A08搬运到后续工序等待239A09取散热器检查1310A10贴泡棉2211All锁螺丝1812A12检查813A13与箱体组装1714A14取顶盖检查1015A15擦拭顶盖1616A16插天线2017A17贴遮光棉1318A18搬运到UV炉1519A19检瓷1220A20与箱体组装2321A21取触屏检查1322A22组装按键1823A23锁螺丝1924A24检查1225A25
14、与箱体组装1926A26取网罩贴标识1327A27热熔标识1828A28检查1329A29与箱体组装2630A30取底座装电池1731A31插USB线1432A32锁螺丝1933A33检查1234A34与箱体组装1835T01测声音11536T02测试按键7837T03镭雕3738T04检查3539P01装说明书2740P02贴标签1541P03检查1242P04装箱39建立Flexsim仿真模型利用Flexsim进行仿真模拟,进入仿真软件后,依次建立实体模型。首先放入一个原材 料暂存区,然后依次放入皮带线、加机器、货架等。根据仿真实体模型与实际生产物流系统的对应关系建立模型,建立仿真模型用到
15、的实 体模型数量为货架2个、加工机器2台、暂存器8个、原材料发生器4个。它们对应的不同局部或区域如表3-2所示: 表3-2不同局部对应的实体名称序号名称实体名称0成品库Rackl、 Rack21散热器组装Processor12顶盖组装Processor2123原材料Soureel Source2 Source3 Source44顶盖材料Queue15箱体材料Queue86箱体组装Queue27触屏材料Qucuc68网罩材料Queue79组装完成的机台Queue310通过测试的机台Queue411包装Queue5为了能够更好地直观看见物料的流向,需要在各个实体之间添加辅助实体传送带Covyero
16、r,将所有实体依次放 入工作框后,得到的简图如下列图3-5所示:图3-5优化前车载音箱生物流系统仿真模型图3.4.3 Flcxsim仿真模型的运行建立完模型的架构后,连接所有实体。实体与实体之间的连接采用A连接,连接 实体时需注意A连接是有方向的。连接完所有实体后,开始设置各实体的参数。首先,设置五个原材料发生器的产品到达时间间隔均为图3-6所 示:Source 1Source 1Source flow Triggers Labels GeneralArrival StyleFfowltem ClassArrival StyleFfowltem Class13 Amval at time 0I
17、nter-Arrivaltime exponental(0, 5,0)图3-5产品到达时间间隔该图表示产品到达时间间隔服从均值为5秒的指数分布,指数函数(0,5,0)的第个参数 为位置参数,第二个参数是均值,即尺度参数,第三个参数具有指定哪个随机数流的作用。之后设置产品的类型与颜色,同样选择原材 料发生器实体,在触发器中选择创立触发,再在右边下拉列表中选择设置实体类型与颜色,设置产品类型为1-3的 整数均匀分布后确定应用,如下列图3-6所示:#On CreabonSet the Item Type and ColorInvolved rtemItem Type ckMnfbrm(l,3)图3-
18、6设置产品类型与颜色之后,翻开暂存区的属性窗口,由于生产线每天的生产产量为1600台,因此将暂存区属 性窗口中的最大容量设置为1600,如卜图3-7所示:| Queue5 /Queue Flow Triggers Labels GeneralMaximum Content 1600lifoBatching Perform BatchingTarget Batch Size2Max Wait Time0.00Flush contents between batchesVisualItem Placement Stack inside Queue 、Stack Base Z 10.10图3-7暂存
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