Flexsim离散型生产流水线作业仿真与优化(2)

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4.5 改善后对比分析 27

结论 31

致谢 32

参考文献 33

1 绪论

随着科学技术的进步及其应用领域的拓展，人类认识世界、改造世界的方法和手段也在不断的发展和提高，继理论研究、实验研究之后，仿真实验正在成为人类认识和改造世界的“第三种手段” [ ]，而这种手段的应用范围不断增加，影响力也逐渐增强。现如今能源、原材料、人力资源成本不断上升，企业必须通过不断改变以达到利用更少的成本提高整体技术实力。仿真是一种利用模型开展模拟实验研究的科学活动，节约成本，因此，仿真技术对制造企业来说变得越来越重要，越来越多的企业依靠仿真技术。

对于离散型生产流水线而言，其产能是指固定时间内，在一定组织条件和技术下生产流水线的全部生产性固定资产，经综合平衡后所能够生产或加工的一定种类、一定质量的产品或原材料的最大数量[ ]。对离散型生产流水线进行建模和仿真分析，合理地调整优化生产线的关键工序，对生产环节和操作人员进行优化分配以达到生产平衡。这样不但可以保证生产中物流的通畅，而且可以提高生产线的生产速度和生产效率，降低成本，从而提高整体技术实力，使企业在在经济增长中得以生存。

1.1 课题研究背景

制造业是指按照市场要求通过制造过程将制造资源（物料、设备、资金、技术等）转化为可供人们使用和利用的工业品与生活消费品的行业。制造业是国民经济的支柱产业，所以一些专家认为，世界各个国家之间经济的竞争，归根结底主要是制造技术的竞争。随着世界经济和高新技术的高速发展，市场环境日益更新，市场需求和顾客需求不断发生变化，使得这种竞争日益激烈，各国政府愈加重视对制造业的研究和改进 [ ]。作为一门新兴的高新技术，计算机仿真技术受到越来越多的重视，在制造生产中的产品设计制造和产能优化方面，计算机仿真一直是不可或缺的工具，它在平衡生产线，提高生产速度和产品质量，缩短开发周期，节约成本等方面发挥了巨大的作用。模拟仿真技术贯穿产品的整个生命周期中，从构思设计、生产制造到测试维护 [ ]。离散型生产系统的产能具有多层次性、复杂性、动态性、开放性等特点，所以对其产能的评估十分困难，然而企业想要准确把握生产系统的实际产能必须对生产线进行有效的产能评估，这样才能在激烈的市场竞争中得以存在和稳定发展。利用计算机仿真技术对生产系统进行模拟仿真，可以高效、准确的评估产能，因此，计算机仿真技术作为离散型生产线的产能评估方式越来越为离散型生产企业所重视。

1.2 课题研究意义

如今制造业的生产大多数进行了细分化，分化后形成连续生产线形式的多工序的流水化作业，这种分工作业简化了作业难度，因此操作者很容易提高其作业熟练度，从而提高工作效率。然而，经过这样的细分化作业之后，各个工序的作业时间不论在理论上或现实上都不可能完全相同，这就势必产生工序间作业负荷不均衡的现象[ ]。

离散型制造企业一般按照产品的生产工艺流程来设计生产车间的生产线，传统的制造思想主要考虑生产线的生产能力，企业容易受这些思想的束缚而只重视产线的产能，忽视生产线平衡和人员、物料、在制品的流通问题。企业如果想要不断的发展壮大，就要增加生产的产品类型，生产种类的增加会导致产线中半成品堆积，生产现场环境和秩序混乱，物流不畅通，这些都会严重影响企业的正常生产。另外有些企业不能合理的分配操作人员，在分配时不能很好地考虑人机关联性，使得操作人员时而忙碌时而清闲，这样不仅影响生产速度而且容易造成人员矛盾影响操作者工作心情，不利于生产。因此，需要对生产车间的生产线进行建模仿真与优化分析，通过仿真优化合理地调整离生产线的平衡，同时对操作人员进行合理分配，使生产线流通畅通提高生产能力，而且可以保证产线上物料通畅，提高人机利用率。