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基于FLEXSIM的装配车间设施布局规划与优化

基于FLEXSIM的装配车间设施布局规划与优化
基于FLEXSIM的装配车间设施布局规划与优化

1 绪论

1.1 研究的目的和意义

随着当今社会的不断发展,我国的企业面临着空前的竞争,因此提高产品质量,增强市场竞争力,服务水平,缩短生产周期,有效降低成本以加快技术进步及,是当前所有企业面临的最主要问题。随着制造业自动化、智能化、机械化的不断提高和发展,企业在制造过程中降低成本提高效率的潜力在不断地变少[1]。

制造系统设施布局问题是一个非常重要的问题。在制造业中,20%~50%的总经营费用是属于,而良好的设施布局设计可使物料搬运的费用减少15%~30%。在工厂的生产活动中,从原材料的进厂到产品的出厂,物料真正处于加工的时间只占生产周期的10%左右。而85%~90%的时间都处于搬运或停滞状态。良好的设施布局设计能提高物料处理的效率,减少物品的停留,提高生产效率。因此,一直以来,企业制造系统的布局设计都被认为是制造工业中最困难和最关键的设计任务之一。国内的制造型企业大多对新产品的工序过程、研究开发、加工设备的更新换代以及加工或组装技术等非常重视,而忽视了生产线设计安排的方法、机器设备的布置方式、产品的流动管理等物流管理技术,众多企业还是沿用几十年前的生产模式,落后的车间布局,不合理的设施规划,严重的影响了企业的经营状况。在一些已经不能使加工时间缩短的情况下,原来的设施布置形式成为新产品生产物流时间缩短的障碍,缩短物流时间成为提高生产效率、降低生产成本的有效手段。

随着工业的不断发展,众多的制造型企业开始意识到合理的设施规划可以给他们带来更好的效益,竞争的国际化发展也迫使这些企业进行流程再造和转型,多产品小批量生产、产品模块化、成组技术和柔性制造等先进技术的应用,使企业的生产方式发生了巨大的转变。现代化的生产方式不仅对生产的能力而且对企业设施规划布置提出了更高的要求[2]。

制造系统都是很复杂的,有很多的情况都无法仅用数学和物理的方法来解决,而仿真技术则提供了新的手段来解决这类问题。吴澄指出离散事件的仿真方法目前是制造系统的评估工具中用得最为广泛的方法[3]。系统仿真重在对系统过程中逻辑关系的描述,在调度优化与生产计划的研究中应用仿真技术能对系统进行分析、评价、比较,还能够选择优化系统和系统结构的参数。在传统的仿真方法中一般是编写仿真程序进行运行仿真,但是这些只能运用于小规模系统的仿真,并且它们忽略了不少重要的因

素,这些因素对生产过程也有相当大的影响[4]。

对于一个制造系统而言,常常需要了解它在某些特定条件下运行的性能参数。对生产线的性能进行分析是虚拟仿真的一个主要的应用,通常牵涉到的性能指标有:制造周期分析、产品混合比变化对生产率的影响、设备及生产线的利用情况、阻塞及设备负荷平衡分析、瓶颈、生产率分析 [5]。本文以某装配车间作为研究的对象,用Flexsim 软件建立它们的模型,再利用Flexsim工具对装配车间的运行性能和生产计划指标进行分析评价,得出一个较合理的车间设施布局规划。

1.2 国内外的研究进展

二十世纪四十年代末以来伴随着计算机技术的蓬勃发展而逐步形成了系统仿真的学科技术。它以多种学科的事实理论为基础,以电脑及其相应的仿真软件为工具,运用虚拟试验的方法来解决和分析问题的一门综合性学科技术[6]。

仿真技术在物流系统设计中的应用是随着信息科学技术、建模仿真技术的发展与物流管理、机械自动化水平的提高而深入的。在国外,直接采用仿真方法对企业物流系统进行分析己经相当普遍,一般都是采用商用仿真软件或仿真语言对系统直接进行建模和仿真分析。

针对生产线的物流仿真问题,国外已有很多的应用,并且相对应用的比较成熟。自从20世纪80年代中期,美国福特公司就已经开始应用Witness等软件来提高其汽车生产线设施装备的设计。福特的很多装配线在正式实施之前都使用了相应的仿真软件进行模拟,用来验证其设计的正确性。90年代,尼桑公司的森德兰工厂在两条的生产线上分别生产Micra和Primera这两种型号的汽车。系统软件Witness仿真在尼桑公司实现了在两条生产线上生产三种车型的有效衔接,并且为成功地组织生产过程起到了至关重要的作用。系统仿真软件在德国大众汽车公司应用的也比较广泛,均运用到了系统仿真技术以及各种系统仿真软件。

国内在物流仿真方面的研究起步相对比较迟,在系统仿真方面的研究多侧重于企业外部物流,很多学者和高校都在进行方面的研究,并且也取得了不少的成果。对于生产线物流仿真方面的研究,也有一些人比如熊光楞教授提出将仿真技术应用于企业制造系统的研究,更多的是采取用解析法计算出几个最优解,然后或用仿真语言编写仿真程序或用仿真软件进行建模仿真[7]。武汉理工大学的周强等学者在对港口的物流系统进行设计时,直接采用Witness对系统进行了建模仿真,对港口的生产能力进行了分析和评价,找出了系统中的瓶颈,提出了改进的方法,优化了港口的物流设计方

案。东北大学的袁锋等对生产线制造过程的制造环境进行分析,提出了基于扩展事件过程链的生产线制造过程建模的仿真方法,并采用面向对象软件的方法实现了仿真系统的各组成模块。

1.3 研究的内容与途径

主要的研究内容:

(l) 装配车间的调查记录;

(2) 数据的分析与整理,绘制出现行的程序图和装配布局图;

(3) 用Flexsim建立装配车间的仿真模型;

(4) 仿真实验的运行,实验结果的分析;

(5) 制定可行性整改计划,对生产车间布局进行重新调整,以得到更优化的生产制造系统,最后重新利用Flexsim仿真,查看其整改之后的效果。

通过对生产线的调查,对收集的资料进行整理和归类,建立仿真模型,设置各实体的逻辑参数,建立对象间的联系,动态修改模型参数,输出仿真结果。分析输出结果,找出装配车间中存在的问题,提高装配车间生产率。

本文的章节安排和主要内容如下:

第一章阐述了课题的研究背景,国内外研究状况和研究意义,是全文的概括和总领。

第二章对制造型企业物流系统做了详细的分析,介绍了设施规划设计的概述和相关信息。

第三章详细的介绍了企业的物流系统仿真的步骤和方法,以及物流仿真技术在设施规划设计中的运用,介绍了物流仿真软件Flexsim的功能和应用方法。

第四章通过对某装配车间生产线基本数据的搜集和描述,利用了本文的仿真软件Flexsim建立仿真模型,运行后进行效果分析,提出改进方案,并在次利用Flexsim进行仿真分析,得出优化方案,画出最后的布局图。

最后是对全文研究课题的结论,指出本文的不足和以后研究的方向。

2 物流系统与设施规划设计

2.1 企业物流系统分析

把物流系统作为研究对象,利用数学和物理等多科学的分析手段和方法,确定和分析物流系统的功能、目的、费用、环境等问题,找到物流系统中需要解决的关键性问题,根据其要求和性质,在经过充分的调查研究和了解相对正确的信息资料的基础上,确定物流系统的功能和目标,提出能够实现目标的可行性方案,通过建立模型进行仿真试验,优化分析和进行综合性评价,整理出完整的综合资料,从而为企业做出最后的决策提供充分可靠的依据[8]。

物流系统分析的目标是系统最优化。通过分析,使得待开发的物流系统在一定的条件下充分挖掘潜力,做到人尽其才,物尽其用。物流系统分析包含5个基本要素,即目的、可行方案、模型、费用与效益以及评价基准。制造企业物流系统是将企业的原材料输入、加工、储存、运输、包装及售后服务看作一个完整的系统。制造型企业的设施规划决定了企业物料和人员的流动方式、流动距离和路径,影响到物流系统的效率和其产生的费用,从而对整个企业的生产效率起到决定性的影响[9]。

2.1.1 企业物流系统的结构

企业物流系统的结构主要有以下四种:

(l)单一型物流系统。将一个制造企业或一个加工单元看作一个独立的物流系统,

就成了一个单一型物流系统,如图2.1所示。其中Q

0为输入系统的原材料,Q

l

为输出

系统的成品,S

1

则表示为加工转换的过程。

图2.1 单一型物流系统

(2)如图2.2。一切复杂的物流系统都可以分解为若干个串联物流系统。加工线、

生产线、装配线等都属于串联型物流系统。图中Q

l 、Q

n

等为物流量,S

1

,S

2

等为加工

单元。

图2.2 串联物流系统

(3)并联的物流系统,如图2.3。

图2.3 并联物流系统

(4)网络物流系统,如图2.4。大多物流系统都属于这种类型,企业工模具配送系统、多品种生产系统、物料搬运系统等。社会上的商品服务、原材料供应、能源运输、邮件传送、物资配送、交通运输等都形成了相对复杂的网络物流系统。

图2.4 网络物流系统

2.1.2 制造企业物流系统分析的实质和特点

(l)物流系统分析的实质

物流系统分析是作为企业管理层进行决策的工具,为决策者提供直接判断的能力和制定最优方案的信息和资料是其主要的目的。它把所有的研究对象均视为系统来进行分析,工作的目标为致力于系统的整体最优化。物流系统分析重视应用科学的推理,使所研究物流系统中问题的分析均能符合事物的发展规律和逻辑的原则,而不是凭单纯经验和主观臆断。它还需应用数学的基本知识和理论,使各种方案进行比较,不仅有定性的描述,而且其差异都能以数学形式表达显示。通过物流系统分析,使得待开

发的物流系统在一定的条件下能充分利用其能力,做到人尽其才,物尽其用[10]。

(2)物流系统分析特点

物流分析是以提高物流系统的效益为目标,以寻求解决某些问题的最优方法为重点,运用定量和定性的分析方法,让决策者能够以价值判断从而做出最有利的决策。

进行物流系统分析的特点如下:

以整体为目标。处于各个层次的分系统都具有相应的目标和功能,彼此相辅相成,协作分工,才能实现优化整体系统的共同目标。

以特定的问题为研究对象。系统的分析具有很强的针对性,寻求解决特定问题的最佳策略是它的目的,以能求得解决特定问题的最佳方案为首要的任务。

除了确定了目标和研究对象外,物流系统分析还需运用定量方法,解决问题不应单凭经验、直觉、想象和臆断。在复杂的情况下,需要有可靠的资料、数字作为科学决断的依据。

最后还必须以价值观来进行判断,在系统分析时,必须以某种程度来预测某些事物,或者利用过去发生的事实用作参照,以推断有可能出现的倾向和趋势。由于所了解的资料中有很多属于不确定性的变量,因此在进行系统分析时,还要借助多种价值观念进行选优和判断。

2.2 制造企业设施规划设计

在工业工程领域常用的方法和技术中,有两种是非常重要的,制造企业设施布置和物料搬运,它们直接影响着整个企业的效能。设施布局设计直接影响产品的质量和成本。如何在给定产品设计信息、工艺流程信息和生产规划信息等的情况下,设计出合理的制造企业设施布置和物料搬运系统是制造企业能够在高效能的状态下运行的关键问题。

对于一个工业设施或工厂,设施主要包括占用的土地、建筑物、生产加工用的机器设备、固定或移动的辅助设备。此外,还包括办公服务设施、公用设施、动力设施、维修设施等。为了实现生产系统的设计目标,收获尽可能大的社会效益和经济效益,企业必须具有合理的运营机制与生产结构。设施布置设计是在选址以后,设计和分析系统的平面布置,使人流、物流、信息流和人力、财力、物力得到最有效、最合理、最经济的配置,从根本上提高系统的效率,降低系统运行的成本,从而提高综合竞争力[11]。

2.2.1 设施规划设计概述

制造企业设施设计是对一个企业中的设施布置进行安排和组织,以提高企业资源和能源等的有效利用率。在工业设施的规划设计过程中,涉及到土木建筑、机械、电气、等多个工程领域。从工业工程的角度看,设施规划设计主要包括物料搬运、制造企业选址、厂房设计和制造企业布置。

在企业车间设计中,设施布置占有非常重要的地位,车间设施布置是否合理将直接影响到整个车间的生产效率、生产能力、工艺过程、信息流、物流等方面,并直接反映出一个组织的企业形象及工作质量。合理的设施布置以至于生产的工艺流程更合理,更能降低车间的物流量大小,因此,设施布置是直接决定生产率的因素之一。根据资料统计分析,25%~50%产品制造的费用是用在物料的搬运上面的,因此,现代的企业都非常重视物料的搬运系统。物料搬运系统的设计就是对物料搬运量、搬运方法和设备、储存场地、路线等进行合理安排和布置[12]。

2.2.2 设施规划的相关信息

在进行一项设施规划的任务前,必须得获得三个方面的主要信息,分别是时间信息、产品信息和工艺信息。时间信息是指在生产的过程中,对于每一项的操作任务必须有一个时间标准,即一个合格的生产工人以正常的速度工作完成这个操作所需要的时间。产品信息是指生产何种产品和每种要生产产品的详细设计信息两个部分。工艺信息是指工艺设计师根据获得的产品设计信息来确定产品通过哪些加工工序进行生产的。工艺设计师根据产品的设计信息来确定一个产品、零部件是外购还是自制,然后,对于那些需要自制的产品,需要解决的问题是制造或加工这些产品的加工工艺方法,从而确定加工所需要的设备、机器,给出这个零件的工艺路线,最后是将各零件根据装配表组装起来[13]。

2.3 本章小结

本章对制造型企业的物流系统做了详细的分析,介绍了物流系统分析的实质和特点,阐述了物流系统的几种结构,并对制造型企业设施规划的设计做了一些概述和介绍了相关的信息。物流系统分析的目标是系统最优化,以提高物流系统的效益,也只有良好的设施规划布局才能从根本上提高系统的效率,降低系统运行的成本,从而提高综合竞争力。

3 企业物流系统仿真

计算机仿真之所以被广泛接受,其优点是具有相对的柔性和直观性,可用于难以建立数学模型的大而复杂的系统,可以研究在动态和随机环境中,在各参数相互作用下,给用户和研究人员提供一个明确而清晰的结果,比其他极大多数数学和分析模型更容易做出判断和决策。目前,在国外已广泛应用物流仿真技术,应用仿真分析方法来进行物流系统设施布置的改进后可减少30%的投资,并且能够对比和评价不同系统的布置设计方案,达到优化系统、优化能力、加快系统建设、减少投资等目标。随着企业物流合理化意识的不断提高,物流仿真技术将会得到更加广泛的应用[14]。

3.1 系统仿真的步骤

由于仿真是基于模型的活动,所以应该先建立系统的模型。在建模与形式化这一步需要依据研究和分析的目的和意义,确定模型的边界问题,为了使模型更加具有可信性,具备系统的实验知识和必要的试验数据是必需的条件,根据系统的特点和仿真的要求选择合适的算法,使建立的仿真模型在计算精度、计算速度和稳定性方面满足仿真的需要。下一步是进行设计程序,即将仿真模型用计算机能执行的代码描述,程序中包括仿真实验的一系列的要求,如控制参数、输出要求、仿真运行参数等。第四步是对仿真模型进行校验,一方面是检验所选择的仿真模型方法的合理性,另一方面是再次对程序进行调试。最后是对系统仿真的输出进行分析[15]。

系统仿真的步骤如图3.1所示:

图3.1 系统仿真的步骤

3.2 物流仿真技术

3.2.1 物流仿真技术概述

物流系统仿真是一门计算机综合应用技术,主要是一些公司针对企业物流系统的规划设计而开发的仿真软件,集当前最先进的人工智能技术、计算机三维图像处理技术、仿真技术、现代物流技术和高级数据库处理技术为一体。对系统设施布置的方案

利用计算机仿真软件,在计算机内建立虚拟的工厂和装配车间模型,对模型进行各种系统分析,获得改造方案或优化的设计。

在发达国家中,每年总有约四分之一的生产面积要进行重新布置。如此频繁的重新布置,无论是财力还是人力都显然难以支撑。由于使用手工布置代价太大并且难以达到预期的目标,因而产生了对计算机辅助设施布置的要求。目前,设施规划者能够使用两大类功能强大的软件:第一种的软件能够提供规划布置设计辅助服务,如FACTORYCAD、STORM和FACTORYPLAN等。第二种就是运行和仿真系统分析软件,如RALC、FLEXSIM、WITNESS和FACTORYELOW、PROMODEL、AUTOMODEL等。三维仿真软件在目前的市场上是比较受欢迎的[16]。

3.2.2 物流仿真技术在系统设施布置设计中的运用

物流仿真技术在系统设施布置中的运用主要体现在以下3个方面:

(l)运用系统仿真软件快速建立系统设施布置模型,如新建或改建厂房、车间,先模拟现实的厂房、设备、机器、物流设施和人员等,构筑虚拟的设施布置,以而取代现实的工人和设备,节省资金。

(2)应用物流仿真软件完成多种多样的三维可视化操作,以检验系统设计的可行性,使枯燥的文件图纸变成了更加实际。

(3)对方案进行动态分析和评价,很容易找出系统的瓶颈,比较各方案的优缺点,便于最优方案的选择。

运用物流仿真技术进行系统设施布置设计的方法,是先对系统应用理论分析,再应用仿真软件进行三维仿真从而进行优化决策。将物流分析技术、系统工程技术理论和计算机技术综合进行应用,增强了设施布置系统设计的合理性、科学性和高效性,追求实现系统物流成本和物流效率的最优化,为企业减少项目投资费用,缩短项目建设周期,提高了设计工作的效率和企业效益,这是如今新建或改建项目规划设计的最好方法[17]。

3.3 Flexsim物流仿真软件

Flexsim 是PC Base的数字虚拟企业的仿真系统,来建立各种经营、管理、制造等模型,并且可在微软公司的Windows 2000、Windows XP、及Vista等不同作业平台上执行的全窗口化3D专业仿真软件。Flexsim是新一代的面向对象的仿真建模工具,它是迄今为止世界上唯一的在图形建模环境中集成了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。它能使决策者轻易地在个人电脑中建构及监控任何工业及企业的分散式流程。透过Flexsim我们可以率先找出未来工业及企业流程的模式。Flexsim基础架构设计不只是要满足使用者现今的需求,其架构的概念更是为了企业的未来而准备。下图3.2为Flexsim的主界面。

图3.2 Flexsim的主界面

Flexsim就是帮助工程师,经理和决策者形象化地在动态三维虚拟现实环境中检测新提议的操作,流程或是系统。这对于创建那些可能出现崩溃,发生中断或是产生瓶颈的复杂系统是必不可少的。通过预先创建系统模型,可以考察各种假设的场景,同时不会产生改变实际系统时所面临的中断,成本和风险。

3.3.1 Flexsim的应用领域

Flexsim不仅已应用于工业自动化仿真、物流中心配送仿真、交通运输仿真、交通流量管制仿真、医疗管理研究、医院动线规划仿真等民用工程,也已经应用于先进国防战略仿真、航天工程仿真等大型研究方向。

Flexsim的应用领域主要在3个方面:制造业,仓储和配送,运输业。

在制造业中,可应用于半导体芯片制造、肉食包装工厂中的牛肉处理、钢铁制造、果酱成品的罐装,标签,包装,发货、电子器件制造等。在仓储和配送中,涉及到港口集装箱船只的装卸、配送中心操作、订单取货、传输带系统、物流货架、传送带和堆垛机。运输业中有高速路交界处的交通流、火车站中人群和列车的移动、河流中船的往来穿梭、国际边防路口的交通堵塞[18]。

除了上述的3个行业,Flexsim在矿石开采和加工、快餐店中食物准备和客户服务、参观者在娱乐场所内的活动、喷气式飞机引擎的拆卸,翻新和更换、医院中病人和食物的处理、共享的网络存储器中数据的流动、银行处理中心中支票的处理等处也都有很多的应用。

3.3.2 Flexsim仿真功能

(1)Flexsim具有离散型和连续型的混合建模功能。软件本身更多的是离散型仿真方面应用,但它支持连续型生产建模,它有专门的流体部件库,有很多应用于炼钢厂、塗料生产厂及石油输送的成功案例。

(2)Flexsim提供平面与三维建模窗口,可以直接将AutoCAD的平面布置图导入建模窗口,可完全遵循平面布置图的距离关系建立平面模型,平面模型只要换一个窗口,或换一个角度就是三维模型,建立二维模型的同时,同步自动生成三维模型,不需要将二维模型转为三维模型的操作。同样,也可以直接在三维建模窗口建立模型,二维模型同步自动生成。二/三维建模同步关联。

(3)Flexsim提供的部件具有相当的柔韧性,部件的参数设定可适应于不同层次的使用者,对于刚入门的使用者,Flexsim提供了制造业和物流业常见策略,用户只需要选择和修改数据,就可以实现先进先出、先进后出、随机出入、百分比出入、统计概率出入、最长队列出入、最短队列出入、按品种出入、按标签出入等出入库策略,无需编程。对于使用熟练者,可以直接用C++编程,实现更复杂的有特殊需求的出入库策略,每个部件都有C++编程接口。

(4)Flexsim用拖放图形方法建立模型,Flexsim提供有固定类部件库,执行类部件库,流体类部件库,以及用户部件库。建模时将相应的部件拖放到模型窗口的指定位置。Flexsim允许用户开发自己的部件并建立自己的部件库,对于熟练用户可以手工编制代码来建模。

(5)Flexsim具有完全的C++面向对象性。

(6)Flexsim所有模型均建立和运行于耀眼的彩色3D中,采用了与先进的视频游戏相同的虚拟现实技术。图3.3为Flexsim建立的一个大型模型全景。

图3.3 大规模模型全景

(7)Flexsim能利用包括最新的虚拟现实图形在内的所有PC上可用的图形。如果是扩展名为3DS、VRML、DXF和STL的3D立体图形文件的话,可以直接导入Flexsim 模型中,模型中的任何部件或背景都可以通过导入图片或立体图形文件的方法替换部件或背景的图片或立体图形。

(8)Flexsim是世界唯一的在图形的模型环境中应用C++ IDE和编译程序的仿真软件。定义模型逻辑时,可直接使用C++,而且可立刻编译到Flexsim 中。因为Flexsim 具有高度的开放性和柔韧性,所以能为几乎所有产业定制特定的模型。

(9)Flexsim尽管能同时打开多个窗口,但模型是在集成统一的开发环境中,这种开发环境具有两种表现形式,一种是3D或2D的视景环境,一种是树结构的纯文本环境。它是同一个东西,不同表现形式,方便建模和调试。Flexsim建模环境同时支持仿真模型的运行、调试等功能。

(10)Flexsim提供较为详细的通用格式的技术帮助文件(文件格式为*.HTML)。在软件中也有帮助菜单,有查询功能。

(11)开放性和互联性是Flexsim体系架构的一个特点。Flexsim完全与C++ 相结合,用户可以随时修改Flexsim满足其特定需求,而不必学习专有代码。Flexsim能够链接到任何ODBC数据库(如Oracle)和大众数据结构文件(如Excel,Word)。创时能公司能够提供仿真与用户异构平台的接口。

3.3.3 Flexsim的分析优化的功能

(1)Flexsim建立模型的所有资源是对象,对象可以是产品,模型,图表,记录,库,GUI,甚至是应用程序本身。而Flexsim的对象都可以向定制的用户公开,建模

人员可以自由地操作部件、图形用户界面、菜单、选择列表和部件参数,可以在部件里增加自定义的逻辑、改变或删掉既存的编码。所以当然允许用户根据实际需求来自定义统计分析报表。Flexsim在仿真过程中,能根据仿真进度动态显示2D和3D报表数据(如图3.4)。

图3.4 3D报表实时显示报表数据

(2)Flexsim仿真的统计分析数据除在仿真运行环境内显示外,可以直接导出EXCEL和文本文件形式的报表,提供数据库以自定义表形式储存报表。

(3)Flexsim在模型运行过程中记录了所有设备的所有状态(工作、等待、阻塞、故障等)的时间数值,以及设备加工产品的个数,用户可以自由组合和输出由这些数据组成的报表。当然提供包括设备利用率、单条模型生产线的加工能力、单个设备的加工能力、设备状态的时长及时间比例、模型瓶颈分析等统计分析功能。

图3.5 Flexsim提供的设备状态饼图

(4)Flexsim提供平面和立体饼图、柱状图、折线图、海图、以及甘特图等多种图形图表,支持数据与图表混合的统计报表(如图3.5)。

(5)优化模块完全集成于Flexsim中,用于仿真优化,即找寻一组最佳的参数值(或决策变量值),以使得目标函数最优,在仿真模型中执行优化功能。由于在Flexsim 中除了模型本身外、模型中的每个部件都提供了编写VC++程序的接口,所以当然支持嵌入自定义的优化算法。

3.4 本章小结

本章详细的介绍了企业的物流系统仿真的步骤和方法,叙述了物流仿真技术以及物流仿真技术在设施规划设计中的运用,介绍了物流仿真软件Flexsim的应用的领域,仿真和分析优化的功能。仿真技术具有相对的柔性和直观性,可用应于难以建立数学模型的大而复杂的系统。应用仿真分析方法来进行物流系统设施布置的改进后可减少投资,并且能够对比和评价不同系统的布置设计方案,达到优化系统、优化能力、加

快系统建设、减少投资等目标。

4 装配车间设施布局的仿真与优化

4.1 某微型货车的装配车间的简介

某微型货车制造厂为实现多品种生产,于1991年开始筹建年产万辆TJ1010A微型货车的装配车间。TJ1010A微型货车是引进日本大发公司的产品。主要参数为:长3195mm,宽1395mm,后轮驱动,轴距1820mm,整车整备质量690kg,载重质量6000kg ,配套发动机型号为370Q,在最高转速5500r/min时的最大功率29.5kW。

由于生产纲领和投资所限,装配车间的厂房利用原冲压车间的一部分。有跨度18m 和24m的厂房共3276m2。此外,该汽车装配车间在规模和设备先进程度上,既要有别于汽车行业的现代化装配车间,而产品的高要求使它在工艺设计和质量保证上又要有别于国内微型货车行业常见的装配车间,所以该车间采用自制的悬挂式装配线。

(1)装配车间工艺及设计原则

(a)采用悬挂链带着吊具连续运转,地面与高架平台相结合的方式进行装配。悬链总长150m,装配工位有效长度115m,吊架节距6.4m。全线设置20个装配工作站。其中1站为车身上线,2~10站为高架线部分,由两段1.5m和1.6m高的高架平台构成。前10个站内上、下工位共17个,生产时平台的上、下工位同时操作互不影响。高架线后为地面线部分,在11~20站内布置有10个工位,20站的举升台使整车下线。全线累计20个装配站,27个装配工位。

(b)部件的装配共有12个工序,分布在装配线两侧。主要有:发动机、离合器及变速器总成、前桥总成、后桥总成等。部件装配采用非同步式,留有少量总成贮备,增加了分装节奏的弹性。

(c)整车下装配线后,经简单调试即转入质量保证线,依次对最大转角、侧滑初测、侧滑调整、制动、侧滑复测,排放、车速、外观检查、地坑检查、灯光、喇叭、淋雨、吹干等项目进行检查及调整,保证整车出厂质量要求。

表4.1 工位类型表

编号工位及其描述人员数

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12

A13

A14

A15

A16

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7 B8 B9

安装制动踏板及支架总成

安装离合器总泵工位

方向机稳定横轴总成,蒸发机总成

安装电瓶工位

安装底盘线束

安装真空罐工位

安装手刹接线,空气压缩机,并调皮带

安装助力油泵,排气管,机油设备

安装发动机工位

装前桥,装各种管路工位

装另一段的各种管路工位

装后桥,油箱工位

安装前后桥总成

安装散热器工位

安装传动轴,排气系统

安装轮胎工位

布驾驶室,车顶棚线束

安装驾驶室门锁工位

安装顶衬工位

安装车声玻璃工位

安装座椅工位

安装前车灯,后视镜

安装仪表台工位

安装胶条工位

安装后组合灯工位

(发动机总成装配和后桥装配工位除外)

3

4

4

2

3

3

4

5

5

3

2

2

3

2

3

2

1

2

2

1

2

2

1

1

1

表4.1为工位类型表,其中A类工位为必须按流程顺序安排位置,B类工位可在高架平台上无次序装配。

(2) 装配工艺特点

TJ1010A的同系列产品曾在天津某汽车厂生产。该厂装配线有48个装配站,59个工位,分工较细,装配工序布置从容。我厂生产纲领虽小但装配内容雷同,而我厂装配厂房长78m、宽24m,还要避开中间隔墙及立柱等障碍,充分利用有效装配站后仍仅能安排18个装配吊具。由于装配内容多安装顺序要求严格,为工序安排增加了很大难度。为此我们从两方面下手,一是尽量增加高架平台上的装配内容和工位数量,充分利用空间。同时因地制宜以部分站位上缩短装配节奏时间,来实现增加装配工序布置的原则,在18个装配节距中非常规地安排了20个装配站,加上高架平台上的3个工位,大大增加了装配工位。二是彻底查清产品图纸和零、部件隶属关系。调查有关厂的装配经验及外协件的供货状态,合理划分装配单元。

初期装配车间工位布局方案如表4.2所示:

表4.2 车间工位安排表

装配节距号工位编号装配节距号工位编号二上A1 下B3 十二A11

三上A2 下B4 十三A12

四上A3 下B5 十四A13

五A4 十五A14

六A5 十六A15

七上A6 下B6 十七A16

八上A7 下B7 十八B1

九上A8 下B8 十九B2

十上A9 下B9

十一A10

经过初期设计的装配车间设施平面布局图如图4.1所示:

图4.1 装配车间初期平面布局

4.2 装配车间的数据收集

4.2.1 数据类型与收集方法

收集可靠的数据在建模仿真中是最重要的一个环节。在一个车间内部数据类型主要包括产品P、产量Q、工艺流程R、服务S、时间T五种类型,这也是进行建模仿真的基本的数据需求。所需的数据一般被分为三种类型:操作数据、数值数据、结构数据。

(1)操作数据:主要是来描述系统是如何运作的,详细描述了结构数据的各个类型的运作方式。

(2)数值数据:提供了系统的一些元件的数量信息,包括加工批量、设备的容量、设备故障率、加工时间、工件到达率等。

(3)结构数据:是指需要在建模中表现出来的存在于系统中的各个物理模型,包括:产品、机器设备、组装部件、在制品、搬运工具、操作员工、库存等。

在收集数据过程中,可以从不同的数据源得到有效数据历史纪录、系统文件、亲身观察、采访调查。

(l)历史纪录:可以得到产品的产量、机器故障率、销售情况、废品率等数据。

(2)系统文件:可以得到车间布局、产品的工艺路线等数据。

(3)亲身观察:就是应用调查通过工作抽样、时间研究等方法收集到自己需要的数据。

(4)采访调查:就是通过采访问答的方式从管理人员、操作员工、工程师那里得到有效的数据。

在确定了数据源和数据类型以后就要开始收集数据了,在建模仿真中,收集数据是最复杂和最耗费时间的环节了,数据的精确程度、详细程度从根本上决定了仿真结果的可信度和精确度,因此在收集数据中必须仔细认真地进行,收集数据也要更有系统性和条理性,这样才会尽量的避免误差。在收集数据中主要采用下面的流程进行:(l)定义工件流程,主要采用绘制工件流程图的方法,详细记录在系统中出现的工件在工位之间的流动。

(2)操作描述,主要是更详细的描述在上一步骤中出现的工件流程图,详细描述在工作点的加工时间、批量、对员工的需求、搬运方式、搬运路线与时间等。

(3)对数据进行筛选和精简,提炼所需要的数据,针对一些得不到的数据还要做出一定的假设。

4.2.2 装配车间的数据收集

以工序作为最小单元来建模,不能很好的体现这条装配线的特点。为此,把多道工序合并起来,采用以工位作为最小单元来建模,即通过给工位机器设定一系列的属性准备时间,加工时间,由几个工人加工、加工完后如何处理等和操作规则如要求进行装配的工件必须到达所需工位缓冲区,来模拟设计装配线上工件在工位上的装配、移动。所需数据如下:

(1)装配车间布局图。该装配车间初期布局图如图4.1所示。

(2)各工位的装配所需的时间如表4.3所示。

仓库布局优化方案设计.doc

仓库布局优化方案设计1 《仓库布局优化方案设计》 课程作业 学院: 交通运输与物流学院专业年级: 2010级物流管理课程: 物流中心规划与管理成绩: 目录 1.方案设计目的…………………………….第(3)页 2.方案设计内容及要求…………………….第(3)页 3.方案设计分析步骤……………………….第(3)页 4.参考文献………………………………….第(13)页 H公司仓库布局优化方案 一、目的 1.发现和挖掘仓库管理存在的不合理方面 2.分析不合理的布局设计 3.优化公司的仓库布局,从而使仓库利用率最大化 二、内容以及要求 1.分析H公司仓库货物及货位利用情况

2.对H公司仓库原有货位利用状况进行调整并提出优化方案 3.小组单独提出的仓库布局方面的问题以及解决方案 三、分析步骤 1.原理(运用EIQ分析法等基础理论对H公司仓库布局优化方案设计) (1).EIQ分析法是以顾客导向为主,且针对具有不稳定或波动条件的物流 配送中心作业系统的一种分析方法。 (2).EIQ分析法的目的是协助设计者掌控物流作业特性,探讨其运作方式, 规划作业系统、拣货方式和储位划分。 (3).EIQ分析法的要素: ①E(Entry)是指订单件数; ②I(Item)是指货物品项或种类; ③Q(Quantity)是指每一笔订单、每一类货物所订购的数量资料,是结合 订单与类别的桥梁。 (4).EIQ 分析法流程图

2.步骤 (1). 运用EIQ分析(包括订单量(EQ)分析; 品项数量(IQ)分析; 订单品项数(EN)分析; 品项受订次数(IK)分析), (2).各种参数分析 ①H公司订单量(EQ)分析 EQ分析见表1所示 ②H公司品项数量(IQ)分析IQ分析见表2所示

公司生产车间布局优化实施方案

公司生产资源配置调整方案 随着公司两大战略的实施,公司的装备、产品的质量与车间的布局,已远远满足不了公司发展的需要,为改变现状,经公司研究决定:购置生产装备、调整现有的生产布局。 布局调整后,新的人力资源整合如下: 胶业公司更名为胶业营销公司,营销总经理:李永亭 分厂厂长:唐正茂 副厂长兼生产部部长:史胜武 橡胶生产车间主任:王振华 为保证上述任务顺利及时完成,特成立领导小组,具体组成如下: 组长:张总(张云龙) 副组长:韩总(韩卿旺) 组员:唐正茂、刘洪强、张永杰、徐明文、赵雷、张仁君、史胜武 具体方案为: .购置生产装备,具体明细见下表: .生产布局调整, 分厂西侧两跨车间为铆焊装配车间,北侧南跨车间为原材料存放、下料区域,北侧北跨车间为机加工车间。现胶业公司轨道西侧整体搬迁到分厂; 对湿法橡胶车间加东西隔断,电力车间整体搬迁至隔断北侧; 木工房周边的设备搬迁到现胶业车间北侧指定区域; 胶业车间腾出的区域: 南侧自东到西依次为型材及下料区; 中间自东到西依次为板材及下料区;

北侧自东到西依次为机加工半成品库、小件发货区; 老药厂折掉,改造为喷砂、喷漆车间; 装配车间与胶业车间中间的露天场地现有材料及设备分类整理清空转运至分厂后,安装大型起重设备(原起重设备保留); 轨道以东,存放大型管材型材,轨道以西,为成品存放区; 出厂时需要安装的衬板存放在原地,出厂时不需要装的衬板,存放在分厂; 现车间内物流办公室腾出给仓库做办公室,物流办公室搬迁至木工房小房间内; 现有的机加工车间主通道以西为大型铸件毛坯、半成品及成品存放区; 六米五立车对面(通道以东)安装大型卷板机; 筒体机床东面,安装自动焊机,原有的自动焊机调整至分厂; .负责人、具体负责内容及时限要求见下表:

公司生产车间工艺布局优化方案

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目录 摘要............................................................................................................................... Abstract ........................................................................................................................... 第一章绪论................................................................................................................... 1.1 研究的背景及意义.................................................................................................. 1.2国内外研究综述...................................................................................................... 1.2.1 国外研究现状....................................................................................................... 1.2.2 国内研究现状....................................................................................................... 1.3 研究内容及研究思路.............................................................................................. 1.4文章拟创新点.......................................................................................................... 第二章相关理论概述................................................................................................... 2.1 生产物流及优化...................................................................................................... 2.1.1 生产物流的概念................................................................................................... 2.1.2 生产物流的基本特征........................................................................................... 2.1.3 影响生产物流的主要因素................................................................................... 2.2 生产车间工艺布局的内容及要求.......................................................................... 2.2.1 生产车间工艺布局的内容................................................................................... 2.2.2 车间设备配置的要求........................................................................................... 2.2.3 生产现场管理的要求........................................................................................... 2.2.4 生产日常管理的要求........................................................................................... 第三章 XX公司生产车间工艺布局现状分析.............................................................. 3.1 XX公司车间简介 .................................................................................................... 3.2 XX公司车间制造流程 ............................................................................................ 3.3 XX公司车间生产工艺布局存在的问题及原因 .................................................... 第四章 XX公司生产车间工艺布局优化研究.............................................................. 4.1 车间工艺布局总体要求.......................................................................................... 4.2 车间生产流程优化研究.......................................................................................... 4.3 车间上设施布局优化研究...................................................................................... 4.4 车间搬运系统优化研究..........................................................................................

仓储优化方案

摘要 随着我国制造业的崛起,物流业也得到了迅猛的发展,仓储越来越受到厂商和社会的广泛关注,大大促进了人们对仓储理论的研究,使其逐步发展完善,从而成为一门独立的学科。 本文主要介绍天水森美超市仓库管理现状和仓库机械作业的选择和配置它包括储存设备和搬运设备,森美超市仓库的业务管理现状中包括仓库入库作业和商品的盘点作业,在比雷福公司仓库管理存在的问题中发现仓库技术发展不平衡,仓库的拥有量大,但管理水平较低仓库过多,而且仓库布局不合理,仓库业务人员素质,管理水平不能适应企业的发展。比雷福公司发现仓库管理中存在的问题中进行不断的改进,现有改进的方法是比雷福公司完善仓库管理的措施不断提高仓库机械化,自动化水平,不断提高仓库的管理水平进行合理平面布置健全的管理制度不断提高仓库工作人员的文化水平。 关键词:仓库管理管理超市

Abstract With the rise of our manufacturing industry, the logistics industry has been Rapid development,the growing vendors and society, greatly contributes to the Theory research, which gradually improve and become an independent subject. This paper mainly introduces the senmei supermarket in tianshui than in the warehouse management and the work of the select and configure the mechanism which includes storage and handling equipment in warehouses, a ray of business management inwarehouse the goods inventory jobs and work than mine in the warehouse management problems in the warehouse and technology development is unbalanced and warehouse, the management level lower than the warehouse, and irrational layout, the warehouse staff, management level could not adapt to the enterprise dlopment. More than mine in the firm found a warehouse management problems in the exercise of refinement and improvement of the existing method is better than mine in the company of the warehouse management measures to constantly improve the mechanization and automation to improve the management standards bereasonable furnished flat perfect management system to improve their cultural level of the warehouse staff. Keywords: Warehouse management manage supermarket

车间设备布置设计

车间设备布置设计 6.1设计原理 6.1.1设计依据 (1)要有厂区总平面布置图,并且在总图上已经明确规定了本车间所处的具体位置和区划。 (2)已掌握本车间与其他各生产车间、辅助生产车间、生活设施以及本车间与车间内外的道路、铁路、码头、输电、消防等的关系。了解有关防火、防雷、防爆、防毒和卫生等常用的设计规范和规定。 (3)熟悉本车间的生产工艺并已设计完成管道及仪表流程图;熟悉有关产品的物性数据、原材料和主、副产品的贮存、运输方式和特殊要求。 (4)熟悉本车间各种设备的特点、要求及日后的安装、检修、操作所需空间、位置。根据设备的操作情况和工艺要求,决定设备装置是否露天布置,是否需要检修场地,是否需要经常更换等。 (5)了解本车间工艺有关的试验、配电、控制仪表等其他专业和办公、生活设施方面的要求。 (6)具有车间设备一览表和车间定员表。 6.1.2 车间设备布置原则 1、.车间布置设计要适应总图布置要求,与其他车间、公用工程系统、运输系统组成有机体。 2、最大限度的满足生产工艺要求包括设备维修要求,了解其他专业对本车间的布置要求 3、经济效果要好。车间平面布置设计应简洁紧凑,已达到最小的占地面积;车间立面设计应尽量将高大的设备布置在室外,如不能布置在室外的尽量单独处理。 4、便与生产管理,安装操作检修方便。 5、要符合有关的布置规范和国家的有关法规,妥善处理防火,防爆防毒防腐等问题,保证生产安全,还要符合建筑规范和要求。 6、要留有发展余地,为将来厂房扩建提供适当的空间。 6.2 车间设备布置的方法与步骤 ①根据工艺的要求与土建专业共同拟订各车间的结构形式、柱距、跨度、层高、间隔等初步方案,并画成1:50或1:100比例的车间建筑平面图。

公司生产车间布局优化实施方案

公司生产车间布局优化实施方案 优化区域平面示意图(现在实际布局) 运 输 轨 道

优化区域平面示意图(计划布局) 运 输 轨 道

公司装配车间剪板、下料区域小、存放的原材料多且下好的料无固定的存放区域,严重制约了车间的正常生产进度。另外公司为提高产品外观质量,计划新增起重设备、喷砂、喷漆设备。因此公司计划对剪板、下料区域进行整改、优化,并对新增的超重设备、喷砂、喷漆设备选择新的安装区域,特实施本方案。方案实施范围: 1.公司分厂西面南北向车间整理,设备搬出本车间,以备胶业公司搬迁到此车间; 2.胶业公司机加工车间、装配铆焊车间及与两个车间相关的仓库物资搬迁到公司分厂; 3.电力车间搬迁到运输轨道以东的区域并用隔断加以与橡胶车间区分。公司原材料、下好的材料及装配车间剪板、下料两道工序(含现有的设备及即将增加的设备)迁到胶业公司腾出的区域; 4.电力车间内部木工房及部分仓储物资搬迁清理; 5.装配车间与胶业车间之间的区域,对现存放大量原材料进行分类整理,存放到胶业公司腾出的区域(与剪板、下料工序分区域放置); 6.仓库办公区域及以西的房屋折掉; 7.装配车间与胶业车间之间的区域,起重设备/喷砂、喷漆设备安装在此区域。

生产车间平面示意图第一页(现在实际)、第二页(计划优化)。 为了使本方案顺利时行,及时优质高效的完成,公司特成立方案实施小组。具体人员组成如下: 方案实施组长:张总(张云龙) 方案实施副组长:韩总(韩卿旺) 方案实施组成员:唐正茂、刘洪强、王海、张永杰、宋书明、徐明文、 姜明喜、张仁君、史胜武、闫晓东、董文江、宫旭 具体实施内容、负责人、日程安排如下:

仓库内部布局设计分析

超市仓库内部布局的优化设计 ——物流管理课程设计 姓名;XXXXXX 学号: 班级: 成绩:

目录 摘要 (3) 一、仓储区平面布置 (4) 二、超市仓库内部布局与结构 (6) 三、货场布局与结构 (7) 四、货位布置 (8) 五、永盛城超市仓库布置的改进 (9) 参考文献 (15)

摘要 超市仓库内部布局:在进行仓储区总体布局时,应考虑超市仓库的专业化程度、规模和功能等因素,合理的仓储布局应有利于作业的顺利进行,有利于提高仓储经济效益,有利于保证安全和职工的健康。对于超市仓库的内部布局来说,单层与高层的要求有所不同,而对于货场的布局,集装箱堆场、杂货堆场与散货堆场又有不同。超市仓库内部最终要对货位进行合理布置,布置方式一般有横列式布置、纵列式布置和混合式布置三种类型。 关键字:超市仓库布局设计改进方法

仓储的内部布局是仓储内部资源配置与优化组合的行为,合理的仓储内部布局与结构设计不但可以节约资源,而且还可以为较好地实现仓储功能提供支撑。仓储内部布局与结构设计不但要从建筑学的角度去思考,还要从仓储作业与功能的角度去优化。通过本项目的实施,应使学员对仓储内部布局与结构设计的原则要求有较好的了解,并能够从仓储管理的角度去优化仓储内部布局与结构。 一、仓储区平面布置 超市仓库平面布置指对超市仓库的各个部分——存货区、入库检验区、理货区、流通加工区、配送备货区、通道以及辅助作业区在规定范围内进行全面合理的安排。超市仓库平面布置是否合理,将对仓储作业的效率、储存质量、储存成本和超市仓库盈利目标的实现产生很大影响。 (一)影响超市仓库平面布置的因素 1.超市仓库的专业化程度 超市仓库专业化程度主要与库存物品的种类有关,库存物品种类越多,超市仓库的专业化程度越低,超市仓库平面布置的难度越大;反之难度小。因为储存物品种类越多,各种物品的理化性质就会有所不同,所要求的储存保管保养方法及装卸搬运方法也将有所不同,因此,在进行平面布置时,必须考虑不同的作业要求。 2.超市仓库的规模和功能 仓储的规模越大、功能越多,则需要的设施设备就越多,设施设备之间的配套衔接成为平面布置中的重要问题,增加了布置的难度,反之则简单。 (二)超市仓库平面布置的要求 一个超市仓库通常由生产作业区、辅助生产区和行政生活区三大部分组成。 生产作业区:它是超市仓库的主体部分,是商品储运活动的场所。主要包括储货区、铁路专运线、道路、装卸台等。 辅助生产区:辅助生产区是为商品储运保管工作服务的辅助车间或服务站,包括车库、变电室、油库、维修车间等。

车间设备布置设计教学内容

车间设备布置设计

车间设备布置设计 6.1设计原理 6.1.1设计依据 (1)要有厂区总平面布置图,并且在总图上已经明确规定了本车间所处的具体位置和区划。 (2)已掌握本车间与其他各生产车间、辅助生产车间、生活设施以及本车间与车间内外的道路、铁路、码头、输电、消防等的关系。了解有关防火、防雷、防爆、防毒和卫生等常用的设计规范和规定。 (3)熟悉本车间的生产工艺并已设计完成管道及仪表流程图;熟悉有关产品的物性数据、原材料和主、副产品的贮存、运输方式和特殊要求。 (4)熟悉本车间各种设备的特点、要求及日后的安装、检修、操作所需空间、位置。根据设备的操作情况和工艺要求,决定设备装置是否露天布置,是否需要检修场地,是否需要经常更换等。 (5)了解本车间工艺有关的试验、配电、控制仪表等其他专业和办公、生活设施方面的要求。 (6)具有车间设备一览表和车间定员表。 6.1.2 车间设备布置原则 1、.车间布置设计要适应总图布置要求,与其他车间、公用工程系统、运输系统组成有机体。 2、最大限度的满足生产工艺要求包括设备维修要求,了解其他专业对本车间的布置要求

3、经济效果要好。车间平面布置设计应简洁紧凑,已达到最小的占地面积;车间立面设计应尽量将高大的设备布置在室外,如不能布置在室外的尽量单独处理。 4、便与生产管理,安装操作检修方便。 5、要符合有关的布置规范和国家的有关法规,妥善处理防火,防爆防毒防腐等问题,保证生产安全,还要符合建筑规范和要求。 6、要留有发展余地,为将来厂房扩建提供适当的空间。 6.2 车间设备布置的方法与步骤 ①根据工艺的要求与土建专业共同拟订各车间的结构形式、柱距、跨度、层高、间隔等初步方案,并画成1:50或1:100比例的车间建筑平面图。 ②认真考虑设备布置的原则,应满足各方面的要求。 ③将确定的设备数以最大的外形尺寸比例制作成硬纸块模板(一般为1:50或1:100),并标明设备的名称。 ④将这些设备的硬纸块模板按车间设备布置在相同比例的车间建筑平面图上,布置的形式可多种多样,一般2-3个方案,以便加以比较。经过多方面的比较,选择一个最佳方案。 ⑤检查各设备基础大小,设备安装、起重、检修的可能性;考虑设备支架的外形、结构、常用设备的安全距离;考虑外管及上、下水管进、出车间的位置;考虑操作平台、局部平台的位置大小等。设备草图经修改后,要广泛征求各有关专业部门的意见,集思广益,做必要的调整,提交建筑人员设计建筑图。 ⑥设计人员在取得建筑设计图后,根据布置草图绘制成正式的设备平面布置图。 6.3 设备布置图内容

仓库布局优化方案设计

仓库布局优化方案设计 1 《仓库布局优化方案设计》 课程作业 学院: 交通运输与物流学院专业年级: 2010 级物流管理课程: 物流中心规划与管理成绩: 目录 1?方案设计目的 .................... ?第(3)页 2?方案设计内容及要求 .............. ?第(3)页 3?方案设计分析步骤 ................ ?第(3)页 4?参考文献 ........................ ?第(13)页 H 公司仓库布局优化方案 一、目的 1.发现和挖掘仓库管理存在的不合理方面 2.分析不合理的布局设计 3.优化公司的仓库布局,从而使仓库利用率最大化 二、内容以及要求

1.分析H 公司仓库货物及货位利用情况 2.对H 公司仓库原有货位利用状况进行调整并提出优化方案 3.小组单独提出的仓库布局方面的问题以及解决方案 三、分析步骤 1.原理(运用EIQ 分析法等基础理论对H 公司仓库布局优化方案设计) (1).EIQ 分析法是以顾客导向为主,且针对具有不稳定或波动条件的物流 配送中心作业系统的一种分析方法。 (2).EIQ 分析法的目的是协助设计者掌控物流作业特性,探讨其运作方式, 规划作业系统、拣货方式和储位划分。 (3).EIQ 分析法的要素: ①E(E ntry)是指订单件数; ②l(ltem)是指货物品项或种类; ③Q(Qua ntity)是指每一笔订单、每一类货物所订购的数量资料,是结合 订单与类别的桥梁。 (4).ElQ 分析法流程图

2.步骤 (1).运用EIQ分析(包括订单量(EQ)分析;品项数量(IQ)分析; 订单品项数(EN)分析;品项受订次数(IK)分析), (2).各种参数分析 ①H公司订单量(EQ)分析 EQ 分析见表 1 所示 ②H公司品项数量(IQ)分析IQ 分析见表 2 所示

(完整word版)车间设备布置设计

5.车间设备布置设计 5.1车间设备布置的原则 5.1.1车间设备布置的原则 1 从经济和压降观点出发,设备布置应顺从工艺流程,但若与安全、维修和施工有矛盾时,允许有所调整。 2 根据地形、主导风向等条件进行设备布置,有效的利用车间建筑面积(包括空间)和土地(尽量采用露天布置及建筑物能合并者尽量合并)。 3 明火设备必须布置在处理可燃液体或气体设备的全年最小频率风向的下侧,并集中布置在装置(车间)边缘。 4控制室和配电室应布置在生产区域的中心部位,并在危险区外。 5 充分考虑本装置(车间)与其他部门在总平面布置图上的位置,力求紧凑、联系方便,缩短输送管线,达到节省管材费用及运行费用的目的。 6 留有发展的余地 7 所采取的劳动保护、防火要求、防腐蚀措施要符合有关标准、规范的要求。 8 有毒、有腐蚀性介质的设备应分别集中布置,并设围堰,以便集中处理。 9 设备安全通道、人流、物流方向应错开。 10 设备布置应整齐,尽量使主要管道走向一致[13]。 5.1.2 车间设备平面布置的原则 车间平面布置首先必须适合全厂总平面布置的要求,应尽可能使个车间的平面布置在总体上达到协调、整齐、紧凑、美观,相互融合,浑成一体。其次,必须从生产需要出发,最大限度的满足生产包括设备维修的要求。即要符合流程、满足生产、便于管理、便于运输、利于设备安装和维修。第三,生产要安全。即要全面妥善的解决防火、防爆、防毒、防腐、卫生等方面的问题,符合国家的各项有关规定。第四,要考虑将来扩建及增建的余地,为今后生产发展、品种改革、技术改造提供方便。但这些一定要最有效的利用车间的建筑面积(包括空间)和土地(设备装置能露天布置的尽量露天布置,建筑物能合并的应尽量合并)。5.1.3 车间设立面布置的原则 厂房的立面形式有单层、多层和单层与多层相结合的形式。多层厂房占地少但造价高,而单层厂房占地多但造价低。采用单层还是多层主要应根据工艺生产的需要。例如制碱车间的碳化塔,根据工艺要求须放在厂房内,但塔有比较高,

生产车间布局优化研究

第一章绪论 1.1车间布局设计概述 1.1.1布局设计概述 从一般意义上说,布局设计就是将一些物体按一定的要求合理放置在一个空间内,它是一个涉及参数化设计、人工智能、图形学、信息处理、优化、仿真等技术的交叉学术领域,实践证明它还是一个复杂的组合优化问题。它存在于现实生活的许多行业和方面: 1) 航空航天工业中,航天器上各种仪器的布局摆放问题; 2) 造船、汽车等交通工具内不同形状、大小的物体放置问题; 3) 集成电路设计中,各种元件的合理布置问题; 4} 建筑设计中,各房间的合理布置及厂房、设备等布局问题; 5) 机械设计领域中,各种基于装配的机床布局设计问题; 布局问题具有广泛的应用背景,布局结果的好坏对整个行业生产的合理性、经济性、安全性等都有重大的影响。本课题主要研究制造系统中车间布局设计问题。生产车间是制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。所谓车间布置就是按照一定的原则,合理地确定车间内部各组成单位(工段、班组)及工作地,设备之间的相互位置,从而使它们成为一个有机整体,实现车间的具体功能和任务。车间布置一般包括:基本生产部分、辅助生产部分、仓库部分、过道部分、车间管理部分、生活福利部分等。 由于车间布置决定了以后车间的物流方向和速率,从而从结构上限定了车间的功能潜力,因此车间布置是构造一个有效车间系统最为重要的环节,相同车间地址、相同的人员、相同的设备和技术,仅仅是由于布置的方式不一样,生产系统的功能可以有天壤之别。高效率的车间布置作为提高企业生产效率和效益的重要手段之一,越来越受到人们的重视。 1.1. 2 物流设计概述 物流系统的设计是整个车间布局的一个重要部分,也是本文考虑的问题之“物流”是指社会物质资料从生产一直到消费前的全部流通过程。“工厂物流”是指工厂从原料进厂,经过存储、加工、制造、装配厂的整个生产过程中(包括原料、材料、半成品、配套件、、包装直至成品出成品)的每个环节流动、储存的全过程。“工厂物流技术”是应用现代科学技术和方法,实现车间内部的物流系统(Material handling system, MHS)合理化技术车间布局的实质就是对制造资源(包括人、机具和物料)在空间上密切有机结合,时间上适当连接、减少物料搬运工作量,减少自制零件和外购件的损坏,节省费用。在布局设计的过程中考虑物流因素,不仅能降低其过程中的运输成本而且还能加快生产流程,最终达到提高生产能力和降低企业生产成本的目的。 在工业发达的国家,除了降低原材料和能源消耗外,己把改进物料搬运、改善工厂中的物流组织看作是减少和节省开支以获取利润的“第三源泉”,这是值得我们很好地研究和挖掘的。因此,工艺设计人员除了要根据产品生产纲领正确选择生产工艺和机器设备外,还必须进行物流分析和设计。因为合理的物流设计也同样能大大提高生产率,降低生产成本11-21一个有效的物料流程是物料在工艺过程中按顺序一直不断地向前流动直至完成,没有过多地迁回或倒流。 物流与生产同时发生,并随着加工技术的提高,加工在整个生产过程中比重下降而逐渐为人们所重视,物流技术的提高借助于自动化技术的发展得以实现。物流技术的发展大致经历了以下几个阶段 1) 人工物流。人工物流是原始的形式,物料的输送、存取由人或借助于简单的机械来实现。这种方式由于方式灵活、初期投资少、设备简单,而被一些中小规模的企业广泛采用。这种方法的缺点是节奏慢、劳动强度大、工资支出多,且不利于集成控制。

仓库布局优化方案设计任务书-林科大

仓库布局优化方案设计任务书 中南林业科技大学交通运输与物流学院 2014年3月

仓库布局优化方案设计任务书 一、设计任务与要求 (一)目的 能够对一个具体的企业的仓库使用进行优化布局,并发现和挖掘有关问题进行延伸研究。 (二)内容及要求 1.分析企业仓库货物及货位利用情况; 2.对企业仓库原有货位利用状况进行调整并提出优化方案。 3.自选问题研究,即对设计中遇到的关键问题或自己特别有感悟的问题单独在报告后面作为一个问题提出并进行理论深化探索。 (三)原理及步骤 1.原理 运用EIQ分析法等基础理论对H公司仓库布局优化方案设计。 2.步骤 (1)运用EIQ分析:包括订单量(EQ)分析; 品项数量(IQ)分析; 订单品项数(EN)分析; 品项受订次数(IK)分析 (2)仓库区现有布局数据分析:包括各类货物在仓库中占用面积; 各类货物出货次数降序排列; 各类货物出货量降序排列; (3)存在问题分析:包括仓库规划问题; 仓库布局问题; 货位利用问题等。 (4)根据上述分析提出多个(不少于3个)仓库布局可行优化方案及其特点。 (5)筛选最优方案。 (6)提出或抽象自选问题并研究。 (四)注意事项 可以是2人一组,注意分工各自提出不同方案,通过充分讨论形成共识确定最优方案。也可以是1人单独完成。 (五)结果分析及报告要求: 提出分析结果和报告,要求图表清晰,叙述有条有理。 (六)成绩评定 根据报告确定成绩。同等报告质量条件下,单独1人完成的比2人共同完成的成绩要高。 二、设计数据资料 H公司是国内制造通讯设备的上市企业,2001年8月,该公司8800万A股股票在上海证券交易所上市。H公司拥有亚洲一流的生产基地和先进的生产工艺,引进了国际先进水平的各种技术装备和生产线,年生产产品总值达50亿人民币。 发展线缆产业是H公司的一个重要战略,其规模近年不断扩大,已经跻身于行业的前三甲。但其物料仓库从建厂到现在,非但没有随产能的增加而扩大,反而由于扩产占用了部分原有仓库的位置。仓储布局经过几年的变化后显得凌乱、无序,仓库操作效率得不到有效提

发动机车间布局优化设计研究

发动机车间布局优化设计研究 1 2020年5月29日

发动机车间布局优化设计研究 摘要 车间布局设计是制造系统设计的重要内容之一,车间布局的优劣直接决定 着产品质量、生产率和经济效益。论文阐述了设施布局设计的基本原则、理论 及方法,分析了国内外生产系统中常见的布局设计原理及方法,提出了车间布 局优化设计框架。该框架避免了传统设计方法过于依赖经验、约束过多及复杂 难解的缺点,从理论上拓展了布局设计的方法。本文以该框架为指导,本着理 论与实践统一的基本立意,应用SLP法,实现了发动机车间平面布局的优化; 并结合计算机建模和仿真技术,应用人因工程、生产线平衡等关于设施布局及 工作地优化等相关理论和方法完成了发动机车间三维布局的部分优化工作。从 而验证了车间布局优化设计框架的指导作用,实现了发动机车间布局的优化设 2 2020年5月29日

计。 关键词: 车间布局建模与仿真发动机生产线平衡 Research on Optimal Design of Engine Workshop Layout Abstract Th ed es ign o fw orkshopl ayoutis o neo ft hei mportantc ontentin the design of manufacturing system, and a good workshop layout or not decided directly the products quality, the productivity and the economy efficiency· This paper expatiates the basic principle, theory and method of the facility layout design, analyses principle and methods of the traditional layout design domestic and overseas, and then provides a frame of optimum design for workshop layout. This frame avoids the demerit of the traditional design method that relying excessively on experience, having over-restriction and being complicated, and thereby, extend the method of the design of layout. Directedb yt hisfr amea ndb asedo nt heu nificationo fth eorya ndp ractice,th e planar engine workshop layout is optimized by using SLP; combining with the development of computer modeling and simulation technology and using correlative theories and methods about facility layout such as ergonomics and line balancing, some optimizing work in three-dimensional engine workshop layoutis im plemented.C onsequently,th ea vailabilityo fth ef ramei sv alidated,and the optimal design of engine workshop layout is completed. keywords: WorkshopL ayout Lin e b al an cin g Modeling and Simulation 3 2020年5月29日

天水森美超市仓储优化方案设计

天水森美超市仓储优化方案设计 摘要 随着我国制造业的崛起,物流业也得到了迅猛的发展,仓储越来越受到厂商和社会的广泛关注,大大促进了人们对仓储理论的研究,使其逐步发展完善,从而成为一门独立的学科。 本文主要介绍天水森美超市仓库管理现状和仓库机械作业的选择和配置它包括储存设备和搬运设备,森美超市仓库的业务管理现状中包括仓库入库作业和商品的盘点作业,在比雷福公司仓库管理存在的问题中发现仓库技术发展不平衡,仓库的拥有量大,但管理水平较低仓库过多,而且仓库布局不合理,仓库业务人员素质,管理水平不能适应企业的发展。比雷福公司发现仓库管理中存在的问题中进行不断的改进,现有改进的方法是比雷福公司完善仓库管理的措施不断提高仓库机械化,自动化水平,不断提高仓库的管理水平进行合理平面布置健全的管理制度不断提高仓库工作人员的文化水平。 关键词:仓库管理管理超市

目录 1绪论 1.1研究的背景 1.2研究的意义 1.3研究的内容与方法 2公司简介 .2.1森美实业有限公司简介 2.2天水森美超市简介 3天水森美超市仓储现状 3.1仓库布局现状 3.2库存控制现状 3.3出入库管理现状 3.4货物盘点现状 3.5仓储设施设备现状 4天水森美超市仓库存在的问题 4.1仓库布局不合理,仓库利用率仅为68.75% 4.2 按照货物所创利润的高低进行分类,造成货损货差现象严 4.3出入库业务混乱 4.4盘点过程中丢掉了一部分必要环节,致使盘点的结果与现实相差较大

4.5仓储设施设备缺乏机械化 5优化目标和原则 5.1森美超市仓库布局的目标和原则5.2货物分类的目标和原则 5.3出入库管理的目标和原则 5.4货物盘点的目标和原则 5.5设施设备的优化目标和原则 6天水森美超市仓储优化方案 6.1天水森美超市仓库平面布局优化6.2天水森美超市货物分类优化 6.3天水森美超市仓库作业流程优化6.4森美超市货物盘点优化 6.5 设施设备的优化

车间布置原则

车间布置原则:优良的车间布置设计,技术先进、经济合理、节省投资、操作维修方便、设备排列简洁、紧凑、整齐、美观。 1. 应符合生产工艺的要求 2. 应符合生产操作的要求 3. 应符合设备安装、检修的要求 4. 应符合厂房建筑的要求 5. 应符合节约建设投资的要求 6. 应符合安全、卫生和防腐蚀的要求 7. 应符合生产发展的要求 厂房建筑结构 常用结构型式有两种:排架结构框架结构 钢筋混凝土排架结构是由屋面梁或屋架、柱和基础组成,柱与屋架铰接,而与基础钢接。 这种结构是目前单层厂房结构的基本形式。跨度可超过30m,高度可达20—30m或更大,吊车吨位可达150t或更大。 框架结构是由横梁和立柱所组成。在多层房屋中,它们形成多层多跨框架。框架可以是等跨的或不等跨的,层高相等或不相等的。 框架可分为:现浇式装配式装配整体式 装配整体式框架,是将预制构件就位后再连成整体的框架。由于它兼有现浇式与装配式框架的一些优点,所以应用最为广泛。 按承重结构的材料,厂房结构可分为如下几种: (1)混合结构用砖柱承重,钢筋混凝土屋架或木屋架或轻钢屋架。 (2)钢筋混凝土结构全部承重构件都用钢筋混凝土制成构件。在发酵工厂应用十分普遍,一般主要车间都采用这类结构。 (3)钢结构厂房的柱、梁和屋架都由各种形状的型钢组合连接而成的结构物,主要用于大跨度建筑和高层建筑。 1.建筑物的视图 表达建筑物正面外形的主视图称为正立面图,侧视图称为左或右侧立面图。 将正立面图或侧立面图画成剖视图时,一般将垂直的剖切平面通过建筑物的门、窗。 这种立面上的剖视图称为剖面图。 建筑物的俯视图一般都画成剖视图,称为平面图。 2.绘制建筑图应注意的问题 (1)凡未被剖切的墙、墙垛、梁、柱和楼板等结构的轮廓,都用细实线画出; 被剖切后的剖面轮廓则用较粗的实线画出。 这些结构,以及门、窗、孔洞、楼梯等常见构件的规定画法,可见图5-2的立体图。需要时,可查阅《国家标准建筑制图》。 (2)厂房建筑图中的墙、柱或墙垛,一般用点划线画出它们的定位轴线并编号。 平面图上的纵向定位轴线,应按水平方向从左至右顺次用阿拉伯数字编号: 横向的定位轴线,则按垂直方向由下而上顺次用大写英文字母编号。 在立面图和剖面图上,一般只画出建筑物最外侧的墙或柱的定位轴线,并注写编号。 轴线编号一般排列在图面的下方和左方。 (3)建筑物各层楼、地面和其他构筑物相对于某一基准面的高度,称为“标高”。 标高数值以m为单位,一般标注至小数点以后第三位。 (4)基准面。例如某层的楼,地面,某标高为零,并标注为±0.000。

精编【现场管理】发动机车间布局优化设计研究

【现场管理】发动机车间布局优化设计研究 xxxx年xx月xx日 xxxxxxxx集团企业有限公司 Please enter your company's name and contentv

发动机车间布局优化设计研究 摘要 车间布局设计是制造系统设计的重要内容之一,车间布局的优劣直接决定 着产品质量、生产率和经济效益。论文阐述了设施布局设计的基本原则、理论 及方法,分析了国内外生产系统中常见的布局设计原理及方法,提出了车间布 局优化设计框架。该框架避免了传统设计方法过于依赖经验、约束过多及复杂 难解的缺点,从理论上拓展了布局设计的方法。本文以该框架为指导,本着理 论和实践统一的基本立意,应用SLP法,实现了发动机车间平面布局的优化; 且结合计算机建模和仿真技术,应用人因工程、生产线平衡等关于设施布局及 工作地优化等相关理论和方法完成了发动机车间三维布局的部分优化工作。从 而验证了车间布局优化设计框架的指导作用,实现了发动机车间布局的优化设计。 关键词: 车间布局建模和仿真发动机生产线平衡 Research on Optimal Design of Engine Workshop Layout Abstract Th ed es ign o fw orkshopl ayoutis o neo ft hei mportantc ontentin the design of manufacturing system, and a good workshop layout or not decided directly the products quality, the productivity and the economy efficiency·This paper expatiates the basic principle, theory and method of the facility layout design, analyses principle and methods of the traditional layout design domestic and overseas, and then provides a frame of optimum design for workshop layout. This frame avoids the demerit of the traditional design method that relying excessively on experience, having over-restriction and being complicated, and thereby, extend the method of the design of layout. Directedb yt hisfr amea ndb asedo nt heu nificationo fth eorya ndp ractice,th e planar engine workshop layout is optimized by using SLP; combining with the development of computer modeling and simulation technology and using correlative theories and methods about facility layout such as ergonomics and line balancing, some optimizing work in three-dimensional engine workshop layoutis im plemented.C onsequently,th ea vailabilityo fth ef ramei sv alidated,and the optimal

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