【基于Flexsim 發電機車間布局優化仿真研究12000字（論文）】

基于Flexsim發電機車間布局優化仿真研究 目錄 TOC\o"1-3"\h\u26701緒論 圖STYLEREF1\s4-1所示。表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s12物流強度分析表序號作業單元物流強度物流強度等級劃分11—21300A21—3485A31—5115E42—3290E52—8270E63—6200E73—8240I83—9830I93—111000I114—8320I125—6190I136—7415O146—8380O157—8440O168—101160O178—111000O189—101000O圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s11物流強度分析條形圖（3）作業單元物流分析圖繪制物流分析是車間布置的主要環節，根據發動機加工特征，做出作業單元之間的相互關系如表4-3和表4-4所示。表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s13發電機各部門之間布置依據編號說明編號說明1工作流程的連續性4監督、管理方便2生產服務5安全、污染3物料搬運6人員聯系表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s14非物流等級劃分符號AEIOUX含義絕對重要特別重要重要一般不重要負密切程度說明不希望接近比例2—53—105—1510—3545—80酌情而定正常的企業中，物流關系和非物流關系都很重要，需要綜合考慮，所以需要進行綜合關系分析。為了更清晰的描述各單元間的關系及物流強度，繪制了作業單元物流分析圖，如圖4-2所示。序號序號作業單位名稱1原材料庫2定子接線區3噴漆區4機加工區5壓裝轉子區6轉子接線區7焊接區8檢驗區9半成品庫10裝配區11成品庫12設備維修區13辦公、服務樓UUUEIUUUUUIUUUIEUUUIOOUUOUUOUUUUUUUUOUUOIUUUUUUUUUIUUUAUUUUUUUUUUUEEUUUUUUUUAU圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s12作業單元物流分析圖（4）作業單元非物流關系分析不僅要考慮物流因素，還要考慮非物流因素，非物流相關關系圖如圖4-3序號序號作業單位名稱1原材料庫2定子接線區3噴漆區4機加工區5壓裝轉子區6轉子接線區7焊接區8檢驗區9半成品庫10裝配區11成品庫12設備維修區13辦公、服務樓UXUUUUUUUUXUUUIUUUUUUXXUUUUUXUXUUUUUXUUOXUUUU圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s13作業單元非物流相關關系圖作業單元綜合關系分析針對作業單位進行綜合分析如下：（1）計算加權值考慮到該發電車間物流關系和非物流關系同等重要，因此兩者權重比取值為，同時結合上表可得：。（2）利用關系來二種關系的密切程度，利用公式： （STYLEREF1\s4-SEQ公式\*ARABIC\s11）等式中，表示物流關系等級的是：表示非物流相關關系的等級的是。（3）結合公式（4-2）已知單位個數為13個，帶入到公式中可以算出結果為78，所得出的78組綜合相關關系如表4-5所示，詳見下表4-5。作業單位綜合關系等級劃分表，見下表4-6所示。作業單位綜合相關等級與所占百分比，見下表4-7所示表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s15作業單位綜合相關關系表作業單元對關系密度綜合關系物流關系加權值：1非物流關系加權值：1分數等級分數等級分數等級1—24A4A8A1—32I3E5E1—51O4A5E1—70U-1X-1X1—130U2I2O2—31O3E4I2—81O4A5E2—120U2I2O3—50U-1X-1X3—61O3E4I3—70U3E3I3—93E-1X2O3—113E-1X2O3—120U2I2O3—130U-1X-1X4—50U2I2O4—72I2I4I4—82I3E5E4—120U2I2O3—61O2I3I5—120U2I2O6—72I3E5E6—82I4A6A7—82I3E5E7—90U-1X-1X7—100U0U0O7—110U-1X-1X7—120U2I2O7—130U-1X-1X8—104A4A8A8—113E3E6A8—120U3E3I9—103E2I5E9—130U2I2O10—120U3E3I11—130U2I2O表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s16綜合關系等級劃分表總分關系密級作業單元對數比例（%）6—9A（絕對重要靠近）56.415E（特別重要靠近）67.693—5I（重要）78.972O（一般）1114.10—2U（不重要）4355.13-1X（不要靠近）67.69表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s17綜合相關等級與所占百分比關系等級符號作業單元比例關系等級符號作業單元比例絕對重要靠近A2-4%一般O6-16%特別重要靠近E3-6%不重要U24-84%重要I4-9%不希望靠近X0-14%（4）把表4-7中的作業單位綜合相關關系換成關系等級，得到作業單元綜合相關關系圖4-4序號序號作業單位名稱1原材料庫2定子接線區3噴漆區4機加工區5壓裝轉子區6轉子接線區7焊接區8檢驗區9半成品庫10裝配區11成品庫12設備維修區13辦公、服務樓OOUOAUUUUUEUUUEOUUUIUIUIEUUIUOUXXUUUEUUIEXUOXUOUUUEUUUAXUUOUOXUIOUEAIOUUUOUUAU圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s14作業單元綜合相關關系圖位置相關表該車間作業單元相關關系數目較多，先算出作業單元位置相關表如表4-8所示表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s18作業單元位置相關表作業單位代號1234567891011121312345678910111213綜合接近程度1010107611823410591排序81147121910256133結合上表得：排好序列對于作業來說也較為重要，先確定一個中心：將分值以從低到高進行排序，具體的不知方法如下：以A級為例，先以8號作為中心位置，分別將單位8-6、10-8和11-8進行排列，由于6、10與中心呈A分布級，因此排列較近，此時出現四條直線，如圖4-5所示。圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s15線型圖繪圖步驟圖4-5可以看出，8與6有E級關系，以此類推，7與8也有E級關系，8與4也存在E級關系，通過對其連線后，得到的布置線形圖如圖4-6所示。圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s16構建好的組件聯系圖根據作業單位關系等級比較表（如下表4-9所示），得出位置相關圖，如圖4-7表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s19作業單位關系等級比較符號AEIOUX意義絕對重要特別重要重要一般不重要不要靠近顏色紅色橘黃綠色藍色無色棕色量化值34320-1線條數4條3條2條1條無1條折線比例（%）1—45—74—114—2255—87根據需要圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s17位置相關圖得到兩種改進后的方案此章節，利用SLP方法對車間進行實際操作，通過對作業單位、產品數量以及物流情況進行具體分析，列出各元素的關系圖，并將關系圖以圖樣和相關聯的圖形進行展示，最后得到了兩種優化方案，如下圖4-8和4-9所示。圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s18方案1圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s19方案2本章小結本章運用SLP方法，展開對A車間布局的優化，根據得到的發電機車間作業單元位置相關圖，從實際情況考慮，獲得兩個改善的方案。發電機車間布局方案的評價與選擇針對上述兩個方案，本章節采用層次分析法來甄選出較優的方案.層次分析法基本原理應用AHP全稱是ANALYTICALHIERA-CHYPROCESS，是在二十世紀70年代被美國學者提出的，此方法能夠將定性與定量方法相結合，能將決策或是判斷以簡易的形式表現出來，既可以滿足處理方式，同樣能夠將模型細致化，在對于方法評價上其應用較多，比如一些資源分配、事件沖突，以及方案決策。方法實施步驟AHP方法在評價時共有四個重點：分別是元素的完整性、一致性、權重方式以及最終的方案選擇。建立層次結構模型判斷標準分為三層：（1）最高層（目標層）此層不需要其他元素，僅有一個準則。（2）中間層（準則層）在評判時需要考慮收納桶不同因素，各方案對應一個準則，構造模型見圖5-1。（3）最低層（方案層），此層是指評判的最低級目標，利用方案來比較。決策目標決策目標決策層準則層方案層準則2準則1準則m子準則2子準則1子準則n方案2方案1方案3圖STYLEREF1\s5-SEQ圖\*ARABIC\s11構造模型構造判斷矩陣（1）判斷矩陣性質，得出矩陣標度定義，如表5-1表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s11判斷矩陣標度定義標度含義3具有同樣的重要性2前者比后者稍重要5前者比后者明顯重要7前者比后者強烈重要1前者比后者重要4,6,8,9中間值倒數后者比前者重要標度選為9是符合了大多數人的正常思維，實驗也將心理學融入其中，這樣就是評判更具實際性，而且系統判斷的最高上限為9。（2）矩陣判斷頻率。判斷次數根據循環所需次數來定一般為：N(N-1)/2，即為誤差計算。（3）如何處理定量指標。在創建判斷矩陣時，需要有具體的數值作為標準，即矩陣可變為互反矩陣形式，將各數值做成集合。（4）檢驗一致性1.計算一致性指標C.I （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s11） （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s12）2.表5-2的平均一致性指標（RANDOMIDEX，R.I.），隨機選取14個正反矩陣，經1000計算得到平局值。表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s12平均與隨機關系n1234567891011121314R.I.000.120.991.111.161.291.31.381.41.511.521.541.6R.I．代表同行中平均數，其目的是判斷每個數與平均值的關系。3.計算一致性比例要素相對權重與重要度向量W的計算過程 （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s13）這里采用方根法（幾何平均法）來計算判斷矩陣要素。 （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s14） （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s15）步驟是：1、A以行間乘積得新數值；2、開N次放到新數值中；3、權重即歸一數值。 （STYLEREF1\s5-SEQ公式\*ARABIC\s16）運用AHP對發電機車間布局分析評價為了更好的推進發電機車間設施布局與仿真研究，本章主要通過評價發電機車間遞進層次結構模型，創建方案，判斷矩陣重要度計算和一致性檢驗。遞進層次結構模型通過獲取A廠實際分布圖樣，創建遞階層方案。如下圖5-2所示最優布局方案最優布局方案A安全因素B1布局柔性B2整體工作環境B3物流效率B4原本方案C1改善方案1C2改善后方案2C3圖STYLEREF1\s5-SEQ圖\*ARABIC\s12車間布局評價結構模型判斷矩陣重要度計算和一致性檢驗下面為詳細的各項參數計算過（1）分析A、B層元素之間的權重情況，如表5-3所示：表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s13A重元素和B重元素權重比較AB1B2B3B4B111/51/21/70.3457210.0586B25131/51.3160740.2229B321/311/50.6042750.1024B475513.6371360.61615.9032061兩兩比較次數：，，查表5-2可知RI=0.89，計算矩陣特征值：，。（2）B1元素和C層這參數間的權重比較，如表5-4所示：表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s14B1和方案各元素權重比較B1C1C2C3C111/61/90.2645670.0611C2611/21.442250.3333C39212.6207410.60564.3275581將C分別與B2比較：由于N為3，帶入公式對比表5.2得RI數對應為0.52。，CI與RI比值為。（3）B2元素和C層這參數間的權重比較，如表5-5所示：表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s15B2和方案各元素權重比較B2C1C2C3C111/31/50.405480.1047C2311/310.2583C35312.4662120.6373.8716921將C分別與B2比較：由于N為3，帶入公式，對比表5.2得RI數對應為0.52。，CI與RI比值為。（4）B3元素和C層這參數間的權重比較，如表5-6所示表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s16B3與各方案權重比較B3C1C2C3C111/31/50.405480.1047C2311/310.2583C25312.4662120.6373.8716921將C分別與B3比較：N為3，則RI數值可得0.52，計算矩陣中元素特征，分析計算結果小于0.1。（5）B4元素和C層這參數間的權重比較，如表5-7所示：表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s17B4中方案的權重數B4C1C2C3C111/51/70.3057110.0719C2511/31.1856310.279C37312.7589240.64914.2502661兩兩比較次數：，，查表5.2可知，計算矩陣特征值，得出，由以上數據結果可知，CR都小于0.1，所以排序方案合理。層次總排序及一致性檢驗表5-8層次排序表準則層B1B2B3B4層次總排序準則層權重0.05860.22290.10240.6161方案層C10.06110.10470.10470.07190.082C20.33330.25830.25830.27540.2754C30.60560.6370.6370.64910.642611111結合表5-8得，權重值大小從低到高一次是C1、C2、C3，方案2效果比方案1有一定優勢，方案2是方案1的升級版，因此本次選用它作為改善A廠的布局規劃。本章小結本章主要闡述了層次分析法，在實際理論基礎上，運用一致性檢驗和權重比較法，最終確定了符合A廠布局設計的方案。基于Flexsim發電機車間布局仿真本章節針對A發電機車間的建模仿真這一關鍵步驟，分別從仿真基本情況、建模仿真流程和仿真結果分析，在分析結果的基礎上提出合適的改善方案，并利用Flexsim軟件進行模擬仿真，觀察、分析優化后的模型，最后對比分析優化后的結果數據。具體如下：Flexsim仿真軟件運用FLEXSIM軟件有下列幾種優勢：超強可視性，軟件能將模型以視圖和動畫進行展示。良好的開放功能，FLEXSIM高兼容性可以將文件傳輸到EXCEL、VISIO以及WORD中。軟件自帶的分析數據功能，能用CHART、表格的形式來分析數據。因此制造業、運輸業等使用它的頻率較高。所以本文選用Flexsim進行仿真建模。FLEXSIM軟件仿真過程使用FLEXSIM仿真系統，共分為三個步驟，即建模、模擬、可視分析。（1）建模具體過程，詳見圖6-1。由建模前設置好的物理系統，將實體從實體庫中拖到視圖窗口的適當位置由建模前設置好的物理系統，將實體從實體庫中拖到視圖窗口的適當位置根據實體間的邏輯關系。連接相應的端口，構建仿真模型的邏輯流程和系統根據每個實體所代表的物理特征，設定相應參數編譯好模型后，重新設置并運行仿真模型在Flexsim這款實時仿真軟件中，操作者可以在仿真過程中對每個實體進行操作，檢測當前狀態、并對結果進行實時分析設置布局定義模型單元參數設定模型運行仿真結果分析確定方案仿真結束圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s11FLEXSIM建模過程運用FLEXSIM對A廠發電機車間建模與仿真結合對A電機廠的布局現狀的分析，了解了目前車間內的整個加工流程，以此來創建相匹配的模型，并對其進行布局規劃，具體如圖6-2。原材料區原材料區壓裝轉子區轉子接線區焊接區定子接線區機加工區檢驗區噴漆區裝配區成品區10%返修率10%返修率圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s12發動機生產車間流程圖本次系統建模仿真根據發電機車間設施布局進行仿真建模。產品的到達、離開分別使用Source（發生器）和暫存區（QUEUE）模擬。出入庫產品處理操作使用Processor（處理器）模擬；出入庫臺用Queue（暫存區）模擬，裝配作業使用Combiner（合成器）模擬。貨物搬運用Conveyor（傳送帶）來模擬。搬運過程使用Transporter（叉車）、Operator（操作員）等運輸工具實現。本次系統仿真所需要的實體如表4-1所示表STYLEREF1\s6-SEQ表\*ARABIC\s11FLEXSIM中模型實體設計模型元素系統元素備注Conveyor（輸送設備）傳送貨物運輸Queue（暫存區）成品庫存放貨物Combiner（合成器）裝配區裝配Source（發生器）原材料定子、轉子的來源Processor（處理器）加工區加工通過調查得到，各工序耗時匯總如表6-2所示：表STYLEREF1\s6-SEQ表\*ARABIC\s12各工序耗時匯總時間工作內容T1T2T3T4T5T61電機定子裝配噴漆5551435636562下線1131341321241271343繞線0.460.460.430.550.540.544修正平衡8787885平衡檢驗2.42.63.12.52.42.66密封檢驗3.53.22.42.642.67電機轉子裝配壓裝轉子6858536657668磨削1418311719179焊接37645248455410銑削23214413214512913611精車17618716415516516712穿銅線11216515214315615413檢驗光滑度444.5544.214電機裝配吊裝87676966795615貼名牌9811991116噴漆434237434341本文在進行建立模型時所選用的實體為發生器、處理器、暫存器、傳輸裝置、合成器、任務執行器以及貨架，他們的個數分別是：1、8、14、10、1、3、4。具體的還要根據表格6-3來確定。表STYLEREF1\s6-SEQ表\*ARABIC\s13FLEXSIM對應各實體名稱序號名稱實體名稱1原材料發生器發生器4Source2原材料庫貨架Storageracks3半成品庫貨架22Storageracks4定子接線區處理器Processor15轉子接線區處理器Processor26焊接區處理器Processor4續表6-3序號名稱實體名稱7機加工區處理器Processor78檢驗區處理器Processor59噴漆區合成器Product410裝配區傳送帶Conveyor2、11輸出設備貨架Storageracks712成品庫暫存區Queue01、Queue9車間模型需要配合實際數據，因此在FLEXSIM中建立模型時需要將二者有效結合，如圖6-3所示。圖STYLEREF1\s6-3基于FLEXSIM發電機車間實際仿真模型模型參數及其屬性設置1.參數指標如下設置：（1）對發生器4（SOURCE）進行參數的設置創建FLEXSIM模型時，可以利用發生器來模擬臨時實體，零部件采用和實體相同的模型替代，并且各項參數也應與實際物體情況相符合。A電機廠車間在加工10余種產品時，均可以利用發生器來進行模擬，設置屬性參數可以通過界面“到達序列”中進行，數字通常設為定子“1”，產品數量為“200”，數字通常設為定子“2”，產品數量為“200”并選中個點對應的參數標志。具體如圖6-4所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s14發生器4的參數設置（2)對暫存區34的參數進行設置在模擬車間流水線時，其基本要求是生產流程順暢能保證正常的加工，當其中一個階段結束時，產品會送至下個階段中，且不影響前后兩個階段的正常運行，避免出現加工過程中出現擁堵情況，在工作頻率較高區域設置暫存間。暫存間應有一定限度，可根據儲存設備大小來定，如選擇“4”作為其最大容納數量。具體如圖6-5所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s15暫存區34的參數設置（3）針對定子檢驗、轉子檢驗處理器參數進行設置在檢驗區會有產品合格率的檢驗，合格率為90%，合格產品直接進入貨架和噴漆區，不合格產品需要返修回暫存區34和機加工區，并且讓工件能夠隨機分配到兩個發生器。選中“發送至窗口”中的“百分比選項”進行設置。具體如圖6-6、6-7所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s16定子檢驗的參數設置圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s17轉子檢驗的參數設置（4）設置各處理器（PROCESSOR1）的相關參數處理器主要是對生產線上加工設施及設備進行仿真和模擬，對于其參數的設定主要是對于該工序的加工時間。具體如圖6-8所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s18焊接區處理器的參數設置（5）設置處理器（PROCESSOR）的“最大容量”在模擬的生產流程中的各種處理器的加工時間時，需要設置最大容量作為標準，具體如圖6-9所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s19處理器1的參數設置（6）設置仿真模型停止時間FLEXSIM運行需要即時停止，因此要設置停止時間的參數，為使處理器在工作一定時間時可自動終止運行，本文時間選為28800s，需對停止時間進行參數調整，在“停止時間”對應數值改為“28800”。具體如圖6-10所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s110對模型停止時間的參數設置（7）任務分配器設置：任務分配器設置的重點是連線設置：任務分配器與任務執行器進行A連接，與個處理器輸出暫存區進行S連接。具體如圖6-11所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s111任務分配器的連接設置（8）輸出端口參數設置定子檢驗、轉子檢驗處理器的各項參數在設置時，要結合輸出端口反應，其中輸出端包含了暫存區18和34、暫存區20和22。具體如圖6-12和6-13所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s112轉子輸出處理器端口參數設置圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s113定子輸出處理器端口參數設置仿真模型運行結果分析將表格的數據以仿真模型顯示，其中主要數據：加工時間、器件傳輸產品量、阻攔程度、設備運行時長以及空擋時長。仿真處理器的作用是以“dashboard”來表示各項數據，方便觀察，見圖6-15。圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s114dashboard數據選擇需要生成的統計報告或狀態參數，以及選擇匯總報告中標準屬性和報告中可用的實體種類類別，作為仿真結果的數據分析，導出系統的仿真匯總報告節選，如表6-4所示表STYLEREF1\s6-SEQ表\*ARABIC\s14仿真匯總報告節選FlexsimSummaryReportTime:28800Objectstats_inputstate_sinceidleprocessingblocked發生器400000定子13428569.9848166.44530120555.67947.939504轉子檢驗6828773.0827519583.562759189.520貨架9660000壓裝轉子9628721.19590.9749567065.621564.62004轉子接線8728774.76416201814966.78614轉子焊接7828607.852881775.079966468022152.77292機加工6928458.07988605.27987927852.80噴漆區6728587.4566721271.056677316.40裝配區13428713.42239626.22230219087.20暫存區116628659.9226000暫存區126728713.4223000暫存區157128713.4223000定子檢驗12628788.707953104.05276515122.510562.15518定子2000000暫存區166728478.25667000暫存區326728649.5847000暫存區1713328416.58481000暫存區3413828520.55000貨架221200000貨架36670000因為上述導出的仿真數據含有模型內部所有實體的運行狀態結果，在沒有經過整理時信息十分雜亂，因此需要對數據進行整理分析，如分析設備的利用率、工作狀況等數據信息，從而提出優化建議。（1）系統模型加工數量分析模型發生器的到達間隔是服從統計分布的規律，具有隨機性，所以模型仿真每次輸出的結果都有所不同，不過都在一個范圍內波動。模型仿真運行后，各設備輸入量為65，輸出量為66，如圖6-15所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s115產品輸入輸出量（2）系統模型狀態分析在模型運行的過程中，可以很清晰的觀察到模型的瓶頸問題，通過分析瓶頸的產生原因，可以得出相應的改進措施。在模型運行的過程中，可以很明顯的發現暫存區22、23、24、25、27、28、55發生了很嚴重的阻塞情況。如圖6-16所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s116暫存區阻塞（3）仿真模型設備利用率分析由圖6-16可知，車間共用28800S加工出66個產品，從狀態圖中可以看出，在機加工處理器位置，這個工位加工飽和度高，它前邊暫存區堆積嚴重，所以應該改善機加工處理器之前有明顯的阻塞現象。這證明了生產線中由于分配不平衡而出現了生產不良的效果，并且也說明了生產車間內其他安排也存在缺失，如技術、連接以及任務分配等，有必要做出調整。轉子檢驗區處理器空閑率為68.09%，噴漆區處理器空閑率為74.6%，空閑狀況嚴重，需要采取相應改進措施，具體見下圖6-17和6-18.圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s117轉子檢驗區處理器空閑率圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s118噴漆區處理器空閑率系統布局仿真模型優化本小節主要介紹模型仿真的結果數據，再針對結果數據進行分析，具體如下所示。通過分析可知，確認以下基礎待解決的瓶頸問題：（1）產品入庫暫存區產品堵塞問題（2）設備利用率低問題（3）個別設備加工飽和度過高通過對系統進行數據調整試運行，得到以下最終優化方案：（1）為了解決機加工處理器之前暫存區阻塞的情況，機加工處理器時間為406.7，焊接區處理器加工時間為102.3，考慮到機加工區暫存區阻塞時間較長，所以添加兩個機加工處理器56和57在機加工區，如圖6-19所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s119機加工處理器56和57的添加（2）裝配區為一個合成器，需要接收來自定子和轉子兩個方向產品，阻塞解決后，產量增大，所以添加一個合成器58來緩解裝配區的堆積問題。具體操作見圖6-20所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s120處理器和合成器的添加（3）對比各車間處理器加工時間，可以通過增加叉車和運輸人員來緩解暫存區阻塞問題，加快和規范了產品的輸送，減少運輸人員流動的擁擠度。（4）對處理器56輸入端口參數設置，如圖6-21所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s121處理器56輸入端口參數設置對處理器56輸出端口參數設置，如圖6-22所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s122處理器56輸出端口參數設置對裝配區合成器58輸入端口參數設置，如圖6-23所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s123合成器58輸入端口參數設置對裝配區合成器58輸出端口參數設置，如圖6-24所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s124合成器58輸出端口參數設置調整后對流水線進行模擬其模型圖6-25如下：圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s125優化仿真模型對優化后的仿真模型的仿真結果進行了數據分析和對比，具體如下：由于模型仿真的貨物和訂單到達間隔使用統計分布模擬，所以每次實驗結果都有所不同，具有一定隨機性，為避免實驗結果可能有偶然性，所以對優化前后的模型進行多次實驗，再將實驗數據進行匯總比較，以此來增加實驗的可靠性，讓實驗結果更具信服力。（1）同樣的選擇需要生成的統計報告或狀態參數，導出優化模型的仿真匯總報告，節選如表6-5表STYLEREF1\s6-SEQ表\*ARABIC\s15化模型的仿真匯總報告節選FlexsimSummaryReportTime:28800ObjectClassstats_inputstats_outputstate_sinceprocessing發生器4Source040000定子接線Processo9052621782.8轉子檢驗Processor11911828703.118515946.52貨架9Rack105000壓裝轉子Processo6642414285.2轉子接線Processo2950921270.4續表6-5轉子焊接Processo75813401.3機加工Processor474628662.1633121601.2噴漆區Processor11511428744.2999412448.8裝配區Combiner12612528599.3370117930.4暫存區11Queue10910528660.082170暫存區12Queue11011028599.337010暫存區15Queue11511128660.082170定子檢驗Processo3663116695.24定子Rack20014300轉子Rack20014300暫存區34Queu905260貨架22Rack13411500貨架36Rack11011000任務分配器38803Dispatcher0000機加工56Processor454428473.0562820222.4機加工57Processor343328610.5254215166.8裝配區58Combiner959428660.0821713592.4通過表6-5匯總報告分析，優化后的模型在在暫存區和貨架的運行過程中沒有出現阻塞現象，利用率最高的為定子接線區處理器，其它設備都穩定在95%左右，達到了優化后的效果。通過Dashboard統計數據分析，對模型實體的系統輸出量、在制品時間、設備利用率進行統計，如圖6-26所示圖STYLEREF1\s6-SEQ圖\*ARABIC\s126統計數據分析通過上圖6-26統計數據分析可知，對比優化前，產量有66上升為104，轉子檢驗區處理器由之前的31.91%，上升為現在的56.31%，壓裝轉子區由之前的24.53%，上升為現在的50.2%，轉子焊接區由之前的16.25%，上升為現在的47.18%，噴漆區由之前的25.4%，上升為現在的43.85%，整體生產效率都有明顯提高。（3）通過圖6-26可以清楚地看出，模型仿真中各車間作業區處理器生產率都在50%以上，較比優化前，有很大程度的提升，達到預期效果。本章小結本章首先對仿真概念做了簡單的介紹，利用三維軟件Flexsim對A電機廠發電機車間加工裝配線進行建模仿真，運行仿真實驗得出結果，對仿真結果進行分析，優化系統模型，解決了生產過程中的瓶頸問題，設備利用率提高，從而證明了該優化方案的有效性和可行性。總結與展望總結本文將A電機廠內發電機車間為研究主體，通過研究目前A電機場內各個發電機的布局情況。結合車間的實際情況，盡可能找到最佳處理措施。本文選擇利用SLP布局來重新對A電機廠進行重新設計布局方案，再結合方案，利用評估法AHP來進行評價選擇。利用仿真技術進行模擬實驗，經過對仿真數據的分析，找到了該電機廠的瓶頸問題：產品入庫暫存區產品堵塞問題、設備利用率低問題、個別設備加工飽和度過高。針對這些問題找到根本原因后結合電機廠自身情況，制定了優化目標。經過優化建模仿真，最終確定優化方案：1.增加機加工區處理器的數量解決產品阻塞問題2.增加裝配區合成器的數量，加快工作效率，從而提高利用率本次研究不僅僅為企業帶來了更多的經濟收益，同時也為客戶帶來了更好的服務體驗。對于Flexsim仿真軟件，在本次研究過程中也是證明了它在系統仿真建模方面的獨特優勢，在本次研究中起到不可或缺的作用。不足與展望本文雖然提出了有價值的優化方案，但并不是一勞永逸的方案。由于現實分揀系統是受多方面因素影響，且仿真軟件還存在一定的限制，所以論文還存在著不足之處。本著工業工程精益求精的思想，以下