基于Flexsim的车间布局优化
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基于Flexsim的生产物流仿真建模与优化作者:张娟来源:《价值工程》2016年第24期摘要:应用Flexsim仿真技术分析了S公司的生产物流系统,新项目的投产对车间生产物流是一个新的挑战,通过对其生产物流进行定性与定量研究,评估了目前车间的生产物流现状。
通过仿真方法对生产物流进行模拟,可以更加直观地描述生产物流的现状,通过流程分析、布局优化对S公司车间的生产物流进行了改善,并取得了显著成效。
Abstract: In this article, Flexsim simulation technology is used to analyze the S company production logistics system. The new project put into production on the workshop makes it a new challenge for production logistics. Through the qualitative and quantitative study of the production logistics, assess the present situation of the current workshop production logistics. Through the simulation method for simulating production logistics, it can be more intuitive to describe the current situation of production logistics. Through process analysis, layout optimization to improve the S company workshop production logistics, it has obtained remarkable achievement.关键词:生产物流;Flexsim;仿真优化Key words: production logistics;Flexsim;simulating optimization中图分类号:TH181 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)24-0278-040 引言生产物流通常是指:当原材料或外部加工件等投入生产之后,通过下料、发料、输送到各个加工工位和存储处,作为在制品,从某一个生产单元流入另外一个生产单元,根据规定的生产工艺来加工并储存,使用特定的运输工具从某一个生产点加工后又流转到另一个生产点,可以看作不间断连续的生产物料的流转过程。
摘要就现代物流活动的特点和功能性来看,配送中心是其中一个不可替代的重要环节。
这是由于配送中心本身能够实现的功能决定的,其能够很好的调节库存,从而最大程度上实现资源优化配置。
就企业发展而言,配送中心的良好运转能够盘活企业的存货周转速度从而最大程度上促进企业间达到一种平衡状态,在这种状况下,企业的竞争能力能够得到最大限度的增强。
基于此,进一步优化配送中心的布局是目前必须要完成的一项任务。
本文首先阐述了配送中心在不同国家的不同定义,以及一些其他有关配送中心和配送中心布局的理论概述;其次介绍了Z公司的背景情况、该公司物流配送中心的运营现状以及作业流程;再次,从基本知识的角度深入分了Flexsim软件,主要概括了该软件的基本功能,包括构成、仿真建模的主要功能以及建模的一般步骤。
最后,以Z公司物流配送中心为例,深入和严谨的分析了该公司配送中心的布局。
以此为研究基础,以Flexsim软件为技术依托,进一步建立起配送中心仿真模型。
通过模型运行的最终结果来验证布局存在的问题。
接着根据原始布局存在的问题对配送中心布局进行优化,重新建立配送中心平面布局图,再通过建立仿真模型来验证。
将布局优化后建立的仿真模型运行的最终结果与原始布局仿真模型运行的最终结果进行比较分析,得到一个比较良好的布局方案。
本文根据Z公司物流配送中心仓库的平面布局图,运用Flexsim软件仿真,使其布局规划科学合理。
通过仿真模拟现实仓库作业流程,实现配送中心各区域工作的效率检测及优化,有效地对原始布局进行了优化,缩短了各作业环节直接的距离,提高了物流配送中心的作业效率,进而降低了相应的物流成本。
关键词:配送中心;布局优化;Flexsim仿真建模AbstractIn terms of the characteristics and functions of modern logistics activities, distribution center is one of the important links that cannot be replaced. This is determined by the functions that the distribution center can realize, which can adjust the inventory well, so as to realize the optimal allocation of resources to the greatest extent. As far as the development of enterprises is concerned, the good operation of distribution center can activate the inventory turnover speed of enterprises and promote the enterprises to reach a balance state to the greatest extent. In this situation, the competitiveness of enterprises can be enhanced to the greatest extent. Based on this, further optimization of distribution center layout is a task that must be completed at present.This paper first describes the different definitions of distribution center in different countries, and some other theoretical overviews of distribution center and distribution center layout; secondly, it introduces the background of Z company, the operation status and operation process of the company's logistics distribution center; thirdly, it deeply divides Flexsim software from the perspective of basic knowledge, mainly summarizes the basic functions of the software, It includes composition, main functions of simulation modeling and general steps of modeling.Finally, taking Z company's logistics distribution center as the research object, the simulation model is established by Flexsim software, and a simulation model of distribution center layout planning is obtained. Finally, taking Z company's logistics distribution center as the research object, the simulation model is established by Flexsim software, and a simulation model of distribution center layout planning is obtained.According to the layout of Z company's logistics distribution center warehouse, this paper uses Flexsim software simulation to make its layout scientific and reasonable. Throughthe simulation of the real warehouse operation process, the efficiency test and optimization of the distribution center's regional work are realized, the "bottleneck" problem is effectively solved, the operation efficiency of the logistics distribution center is improved, and the logistics cost is reduced.Key words:Distribution center;Layout optimization;Flexsim simulation modeling目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究目的与意义 (1)1.2.1 研究目的 (1)1.2.2 研究意义 (2)1.3 国内外研究现状 (2)1.3.1 国内研究现状 (2)1.3.2 国外研究现状 (4)1.4 研究的主要内容与技术路线 (5)1.4.1 研究的主要内容 (5)1.4.2 研究的技术路线 (6)第2章配送中心设施规划相关理论 (I)2.1 配送中心相关概述 (6)2.1.1 配送中心的定义 (6)2.1.2 配送中心的发展及其形成背景 (7)2.1.3 配送中心的类型 (8)2.1.4 配送中心的功能及作用 (10)2.2 配送中心一般流程 (11)(1) 进货作业 (11)(2) 搬运作业 (11)(3) 储存作业 (11)(4) 盘点作业 (12)(5) 订单处理 (12)(6) 拣货作业 (12)(7) 补货作业 (12)(8) 发货作业 (12)(9) 配送作业 (12)2.3 配送中心功能区布局规划原则与目标 (I)2.3.1 配送中心功能区布局规划原则 (12)2.3.2 配送中心功能区布局规划目标 (13)第3章 Z公司基本简介与现状分析 (I)3.1 公司背景介绍 (15)3.2 配送中心运营现状描述 (16)3.2.1 在库物品 (16)3.2.2 设施设备 (16)3.2.3 配送中心的基本功能区 (17)3.3 Z公司配送中心仓库作业流程 (17)3.3.1 总体作业流程 (17)3.3.2 入库作业流程 (19)3.3.3 出库作业流程 (20)3.4 配送中心布局现状描述与问题分析 (21)3.4.1 配送中心布局现状描述 (21)3.4.2 配送中心布局问题分析 (22)第4章基于Flexsim的Z公司物流配送中心布局建模 (22)4.1 Flexsim基本简介 (22)4.1.1 Flexsim软件介绍 (22)4.1.2 Flexsim软件主要功能 (24)4.1.3 Flexsim仿真建模的基本构成 (24)4.1.4 Flexsim仿真建模的功能...................... 错误!未定义书签。
0引言近年来,我国的制造业不断迅猛发展,在瞬息万变的行业变革中,企业能否不断提高自身生产效率、降低生产成本,在行业竞争中至关重要。
其中,家电行业也正面临激烈的市场竞争,要想在同行业中保持生存活力乃至长远发展,家电类产业迫切需要对自身生产管理、生产效率、创新能力、成本控制等方面进行有效把控[1]。
而作为工业工程专业领域最初始也是最基本的问题,对生产线进行平衡性改善能够对其企业内部生产进行合理调配,消除生产过剩、作业间不平衡导致的效率损失[2]。
本文以X 公司的65F6机型生产线为研究对象,在对生产线的现状运用工业工程相关方法进行分析的基础上,借助生产线平衡的相关理论并运用ECRS 原则提出优化方案,同时结合FLEXSIM 仿真软件对改进前、后的生产线进行数据仿真,以验证方案的合理性。
1生产线现状X 公司作为一家传统的制造企业,其生产线作业方案制定主要是按照工艺方式与作业顺序,工位安排与产线布局粗糙,不同工作站之间作业时间相差较大,不同作业单元的工人劳动强度悬殊,由此导致生产效率低下。
基于此原因,对X 公司目前生产线进行平衡性改善研究,提高生产线平衡率、重新规划工作站提高产量,降低成本。
1.1生产工艺流程X 公司的65F6机型生产线主要分为机型模组生产线与整机生产线,机型模组共包括33道工序,整机生产线包括29道工序,主要简化生产流程如图1、图2所示。
1.2生产线时间测定工序作业时间是生产线平衡率的衡量依据,可以根据工序时间与标准时间的差异寻找出瓶颈工序[3]。
现利用作业测定中的秒表测时法确定65F6机型模组、整机各工序的作业时间。
X 公司规定的统一宽放率为13.6%。
(图3、图4)1.3计算生产线平衡率生产节拍的计算方式如下:CT=T W Q (1)其中:CT :生产线节拍;T W :总工时;Q :在制品数量[4]。
由公式(1)计算出原始状态下的生产线平衡率,装OC工序工位数为81:(2)这意味着在65F6机型的生产过程中,有36.45%的时间由于当前生产线的布置不平衡损失掉了。
Flexsim论文:Flexsim 焊装生产线系统仿真生产线优化【中文摘要】随着现代制造技术的发展,系统仿真正受到越来越多的重视。
利用仿真软件对生产线生产状况进行建模,从而得到生产线优化方案的方法得到了广泛的应用,也成为制造业发展的必然趋势。
本文利用Flexsim软件对某客车企业焊装生产线进行仿真,对其存在的问题提出优化方案,达到了较好的优化效果。
本文首先介绍了计算机仿真技术的发展,阐述了该技术目前的国内外研究现状和应用前景,然后具体介绍了离散仿真系统原理,并对仿真软件Flexsim的功能及特点做了说明,此外本文还做了如下工作:首先在掌握系统仿真理论的基础上,对某客车企业焊装生产线进行现场调研,收集仿真所需数据及生产线布局等资料;在掌握数据后,建立生产线物理模型,在此基础上利用Flexsim软件建立生产线仿真模型;正确设置仿真模型参数,使仿真模型尽量真实的反应出该焊装生产线的现场作业情况,运行仿真模型;经过对模型仿真结果进行仔细分析和研究后,发现了该生产线中存在的问题并就存在的问题提出解决方案;最后对方案的优劣性进行综合评价,选择符合该企业焊装生产线生产现状的改良方案,并在选定方案的基础上,提出进一步的优化措施,并将优化方案重新仿真,验证其可行...【英文摘要】Along with the development of modem manufacturing technology, the system simulation is receiving more and more attention. Using simulation software modeling of production line production status, thereby get production linemethod of optimization scheme has been widely applied, also become the inevitable trend of the development of manufacturing industry. This paper using on a bus Flexsim software simulation, enterprise assembling-welding line for its existing problem propose optimization solution and achiev...【关键词】Flexsim 焊装生产线系统仿真生产线优化【采买全文】1.3.9.9.38.8.4.8 1.3.8.1.13.7.2.1同时提供论文写作定制和论文发表服务.保过包发.【说明】本文仅为中国学术文献总库合作提供,无涉版权。
基于Flexsim的服装企业配送中心布局仿真优化[摘要]:以AT服装企业配送中心为例进行分析,找出原有配送中心出现的问题,并提出合理的布局优化方案。
采用SLP法进行了优化布局,并应用Flexsim软件进行仿真以检验配送中心布局的可行性。
[关键词]: 配送中心优化;自动化立体仓库;SLP;Flexsim仿真。
Layout optimization and Simulation of distribution center of garment enterprises based on Flexsim Tang Yunfeng, Li Xuanxuan, Chen Fengjie, Zeng Macheng, Xie Junliang, Pan Qiuting (Guangzhou College of South China University of Technology, Guangdong Guangzhou 510800) Abstract: The paper analyze the distribution center of AT garment enterprise as an example, find out the original problem in the distribution center, and puts forward the layout reasonable optimization scheme. Optimized layout using SLP method, and carried on the simulation based on Flexsim to test the feasibility of the application of the distribution center layout.keyword: distribution center optimization; automated warehouse; SLP; Flexsim simulation.1.引言物流中的配送是企业的一个增值服务环节,配送效率和成本直接受配送中心布局的影响,优化配送中心布局对企业降低成本,提高竞争力具有关键作用。
Logistics Sci-Tech 2019.3收稿日期:2018-10-26作者简介:刘仁前(1993-),男,江苏兴化人,上海理工大学管理学院硕士研究生,研究方向:生产运作和供应链管理;周溪召(1964-),男,浙江宁波人,上海理工大学管理学院,教授,硕/博士生导师,研究方向:系统工程、交通运输规划与管理。
•物流技术•文章编号:1002-3100(2019)03-0056-05物流科技2019年第3期Logistics Sci-Tech No.3,2019摘要:汽车零部件包装是汽车产业一个重要的分支,包装作业的效率不仅影响零部件企业自身效益和口碑,还会影响到整个汽车零部件供应链的效率,进而关系到零部件能否保质保量送到总装车间装配流水线。
研究了苏州市某汽车零部件企业的一个包装车间的业务流程,分析其中的问题,根据实际场地限制,提出考虑现场各方条件限制的改进措施,通过软件仿真验证了改进措施的可行性和先进性,结果表明:改进后的包装流水线能提高包装作业效率、提高问题件的处理效率、减少场内物流线路的交叉,降低事故发生率。
关键词:汽车零部件;包装;模拟仿真;Flexsim中图分类号:F273文献标识码:AAbstract:Automobile parts packaging is an important branch of the automobile industry.The efficiency of packaging operation not only affects the benefit and reputation of the automobile parts enterprises,but also affects the efficiency of the whole automo -bile parts supply chain,and further relates to whether the parts can be delivered to assembly line of assembly workshop with high quality and quantity.This paper studies the business process of a packaging workshop of an automotive parts enterprise in Suzhou,analyzes the problems,puts forward the appropriate improvement measures according to the actual site constraints,and verifies the feasibility and advancement of the improvement measures through simulation.The results show that the improved packaging assembly line can improve the efficiency of packaging operation and raise the efficiency of processing problem parts,reduce the crossover of logistics routes,reduce the accident transmission rate and improve safety.Key words:automobile parts;packaging;simulation;Flexsim 0引言每辆汽车都会用到数万个零件,零部件的供应及其管理直接影响整条产业链,迄今为止汽车仍然是大规模生产的民用产品之中最为复杂的一种。
Workshop Layout Optimization Based On FlexsimHaifeng ZHANGWuhan University of Technology, Wuhan 430063,ChinaEmail:************************Abstract: With the development of science and technology,the production mode of machinery manufacturing industry has developed from mass production to lean manufacturing and Just In Time manufacturing, and further to the computer integrated manufacturing and agile manufacturing style.The changes of production mode proposes propose the new requirements on workshop layout. As the complexity of the layout 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. Application of computer simulation technology for optimizing the layout of the workshop can make up the layout of traditional methods in the workshop. In this paper, Flexsim is selected as virtual simulation software and makes dynamic layout, then we can identify bot-tlenecks in the plant layout and improve them, and improve the efficiency of the entire plant ultimately. Keywords: Workshop Layout; Flexsim; Simulation基于Flexsim的车间布局优化张海峰武汉理工大学物流工程学院,武汉430063Email:************************摘要:随着科学技术的发展,机械制造业的生产方式已从大批量生产的生产方式向准时制造及精益生产发展,并进一步向计算机集成制造和敏捷制造方式转变[5]。
生产方式的转变对车间布局提出了新的要求。
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。
应用计算机仿真技术进行车间布局的优化可以弥补传统方法在车间布局优化中的不足。
本文选用了Flexsim软件对车间虚拟仿真,进行动态布局,从而找出车间布局中的瓶颈,并对其进行改善,最终改善了整个车间的生产效率。
关键词:车间布局;Flexsim;仿真1 引言车间布局是把对象系统的位置选择,平面布置,物流分析,物料搬运方式及运输工具的选择等进行具体的规划与设计,从而使各生产要素和子系统按照工业工程的要求得到合理的配置和布局,组成高效率的生产集成系统[1]。
传统设施布局是根据工程师的主观经验设计,缺乏科学性。
本文根据SLP方法找出某生产车间案例中原布局的不合理之处,提出优化布置方案,结合Flexsim仿真软件,提出更为合理的优化方案。
2 基于FLEXSIM的某生产车间布局的建模与仿真2.1 某生产车间基本情况概况以某机械加工企业的某小型机加车间为例,该车间主要生产钻床主轴、主轴箱。
该车间采用的是工艺型布局的方式,主要的工艺程序有原材料的检验,零件的车、铣、镗、磨、钳、热处理等。
该车间详细布局图见图1。
该车间主要加工的两个零件的工艺流程及各机加工序所消耗时间见表1,表2。
2.2 基于Flexsim对车间布局对车间内的设施用FLEXSIM中的实体进行替换,分别用2个发生器代替原材料的到达,2个容量为200单位的缓存器代替2种原材料的临时存放区,2台处理器代替原材料检验区的两种原材料的检验,成品检验区用2台处理器来表示两种成品的检验,一个容量为200单位的代替隔离区。
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6次车的工序,用6台处理器分别来表示这6个车床的工序。
按照车间布局在Flexsim进行建模(图2)。
Figure 1. The original workshop layout图1.原车间布局2.3 仿真报告输出及分析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。
在仿真时间为28800s时点击暂停,导出仿真报告。
选取部分实体的部分数据进行分析(表3)。
其中ProcessorJ代表用于原材料检验的处理器,ProcessorC为车床区的处理器,ProcessorX为铣床的处理器,ProcessorM为磨床区的处理器,ProcessorQ 为钳工区的处理器,ProcessorT为镗床区的处理器P rocessorY为成品检验区的处理器,ProcessorQX为负责实体2(主轴箱)清洗的处理器,ProcessorQC为负责实体1(钻床主轴)切除余量的处理器。
Figure2. The model of original workshop layout in Flexsim 图2.Flexsim中的原车间布局模型Table 1. The machining process of driling spindle钻床主轴工序号机加种类工艺消耗时间(s)1 车粗车端面2302 车粗车小端外圆2523 车粗车端面和外圆/热处理230/604 车半精车小端外圆2525 车车螺纹2106 车半精车莫氏锥孔2367 钳工划长线孔2208 铣铣长孔1209 铣粗铣,半精铣花键12010 磨粗磨各段外圆,锥孔22011 磨精磨各段外圆25012 磨精磨花键22013 磨精磨莫氏锥孔21014 切除切除小端余量16015 检验检验尺寸与精度160Table 2. The machining process of spindle box主轴箱工序号机加种类工艺消耗时间(s)1 铣粗铣顶面1202 钳工钻R面上的孔并攻丝1203 铣铣底面、侧面1204 镗粗镗各轴孔3005 镗精镗主轴孔2806 清洗2007 检验检验精度200从仿真报告表中看以看出ProcessorJ1、ProcessorJ2、ProcessorQ1、ProcessorQ2、ProcessorC6、ProcessorX1均存在阻塞,特别是ProcessorJ1、ProcessorJ2的阻塞率已达到35.5%,而且这些处理器同时存在空闲时间。
各搬运工具Transporter1、Transporter2、Transporter3、Transporter4、Transporter5、Transporter6及Operator1的空闲率分别为74%、87.5%、85%、87.1%、86.1%、87.5%、94%。
显然搬运工具的空闲率过高,这说明车间内的搬运工具利用率不高。
除了上述可以直接从仿真报告中看出的定量数据外,通过观察仿真模型的运行过程可以看出车间内搬运路线存在迂回的现象,并且有些区域的布局不合理,如磨床区的位置设置,磨床区与铣床区,成品检验区之间的工序紧密相连,而磨床区与铣床区和成品检验区的距离过大,从而造成了搬运路线过长,搬运时间上的浪费。
Table 3. Simulation report 1表3.仿真报告1Object content Idle(s)Processing(s)Blocked (s)ProcessorJ1 1 3855.46 14735.49 10217.18 ProcessorQ2 1 13123.60 12713.31 2980.73 ProcessorQ1 1 6651.58 14691.97 7474.09 ProcessorC6 1 7351.08 16997.09 4469.47Rack2 69 0 0 0Rack1 47 0 0 0 ProcessorJ2 1 4062.30 14516.75 10251.77 Queue13 0 0 0 0 ProcessorX1 1 4262.32 20512.72 4042.59 Transporter1 0 21334.39 0 0 Transporter2 0 25207.62 0 0 Transporter3 0 24619.24 0 0 Transporter5 0 24805.24 0 0 Transporter4 1 25111.17 0 0Operator1 0 26812.91 0 0 Transporter6 0 25199.89 0 03 生产车间布局优化3.1 基于SLP的车间整体布局设计SLP是一种定量与定性分析相结合的一种布置方法,其中的物流相互关系的分析为定量分析,非物流关系的分析为定性分析。
利用SLP对车间进行整体的布局得出作业单位位置相关图(图3)。
各区域编号见表4。
最后根据各作业单位性质和功能以及充分利用场地、减少物流搬运和人性化设计等原则,重新设计车间区域布局(图4)。
3.2车间布局新方案的设计及仿真本文在原方案仿真报告分析中已经分析了原方案布局中的不合理之处,现根据新布局对其中的不合理之处一一做出改善。
根据对原布局仿真模型的研究,处理器ProcessorJ1、ProcessorJ2、ProcessorC6的阻塞是由于这些处理器与它们下道工序之间的缓存区容量不够,所以需要增大这些缓存区的容量。
ProcessorQ1、ProcessorQ2、ProcessorX1阻塞是由于这些处理器的加工时间小于其后面的处理器,两者之间缺少缓存区,所以要分别为这些处理器设置缓存区。
Table 4.Region Number表4.区域编号编号区域编号区域1 原材料临时存放区6 钳工区2 原材料检验区7 镗床区3 隔离区8 磨床区4 车床区9 成品检验5 铣床区10 成品存放Figure 3.The correlative location of work units图3.作业单位位置相关图Figure 4. The new workshop layout图4.新车间布局撤去负责运送两个区之间物料的叉车1(Transporter1)。