Flexsim的淮钢生产物流系统设计
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究意义和目的 2
1.4 设计内容 2
2 生产物流系统及评价方法 3
2.1 生产物流系统 3
2.2 企业设施布置 7
2.3 生产物流系统性能评价体系及方法 10
3 生产物流仿真软件——Flexsim 11
3.1 生产物流仿真软件 11
3.2 基于Flexsim的生产物流系统仿真步骤 12
4 生产物流系统软件Flexsim在淮钢的应用 12
4.1 淮钢现状 12
4.2 淮钢企业的生产物流系统 14
4.3 基于Flexsim 的淮钢生产物流系统设计 15
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 引言
1.1 研究背景
随着经济全球化和我国经济的快速发展,制造业的竞争模式也发生了重大变化,传统制造企业重视规模竞争、质量竞争,而现代制造企业之间更多的是速度竞争。同时企业的利润源也发生了变化,传统制造企业的利润主要来源于降低生产成本和提高劳动效率,而现代制造企业更加追逐第三利润源,即降低物流费用。
所以,现代制造企业要想获得成功,必须缩短从订货到交货的周期。合理规划产品流程在缩短产品生命周期中发挥了重大作用。合理规划一方面要合理规划企业仓库车间,另一方面是要在生产过程中合理规划各种无聊的流动过程。
资料表明,在一个产品的生产周期中,产品加工实际占用的时间比例很小,而等待时间占用的比例最大,高达9 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
0%-95% 。在产品加工过程中,影响生产率的最关键因素是车间内物料流动消耗的时间。因此,改善车间布局,优化工艺过程,可以有效地缩短企业生产周期,为企业赢得市场提供重要支持。本文主要以淮钢企业为例，利用 Flexsim 软件建立生产物流系统的仿真模型，运行仿真模型并分析仿真结果，对淮钢生产物流系统进行设计。
1.2 国内外研究现状
在生产物流系统研究方面,解析方法和仿真方法是两大主要研究方法。其中解析法是指纯数学解决方法,该方法把物流系统进行抽象,用数学表达式进行表述,进而求得最优解。这种方法应用历史时间长,在研究过程中取得过很多成果。但是该种方法过于抽象,不利于人们直观的感受问题,不利于对实际的生产物流系统进行分析。并且,解析方法需要大量数值数据,非数值数据不能得到体现。
随着经济环境的变化和现代生产物流系统规模的扩大,生产物流系统越来越复杂,生产物流系统要遵循的条件越来越多,限制条件的增多对优化求解数学模型非常不利,进而得到企业实际所需的结果就很难。物流系统仿真方法根据物流系统的结构和组成,调查收集系统各种类型数据,建立动态模型进行优化分析。仿真模型既能像解析方法一样体现系统的物理特征又能体现系统的逻辑特征,还能直观的体现改善后的系统运行状态,便于对系统进行直观而准确的分析[1、2]。
2008年，叶海红等主要对中小型制造企业生产物流系统中存在的问题进行了分析研究,并提出了改善方式,为解决中小型制造企业生产物流系统优化问题提供了指导[3]。
2009年文传源回顾了系统及仿真系统的相关理论及发展历程,并总结了系统和仿真的特点[4]。
2008年，王慧珍认为一个企业的成败主要取决于物流系统的好坏,所以企业应该非常重视物流系统的评价问题,作者归纳总结了企业物流系统评价的各种指标,并主要介绍了主成分分析法在企业物流系统评价中的应用[5]。
2010年，范光敏等归纳了物流系统仿真采用的方法和仿真步骤,并且采用了Auto Mod 软件进行了实例分析。作者对物流系统进行仿真优化设计,完善了企业的生产方式,并提高了企业的经济效益[6]。
2003年，Francis X.Diebold运用模拟火算法解决设备布局问题[7]。
1.3 研究意义和目的
生产物流系统直接影响着企业的生产周期。生产物流系统是一个复杂的系统,生产物流系统的优化是一个复杂的工程，无论对哪个企业而言,进行生产物流系统优化都是一个耗时和投入巨大的项目。仿真软件的一大特点就是在项目具体操作前,可以根据现有的数据,模拟现有或虚拟的系统,验证将要建立的项目是否可行,是否是最优的解决方案。所以,应用仿真软件进行生产物流系统仿真对生产物流系统的选择与优化具有现实可行性。
本文主要以淮钢为例，通过Flexsim软件建立生产物流系统仿真模型，对生产物流系统做出优化设计。
1.4 设计内容
a） 淮钢生产物流系统存在的问题
通过查阅资料和实地考察，淮钢生产物流系统设备闲置率较低，生产路径存在交叉，容易发生事故。
b) 淮钢生产物流系统设计优化的思路
1） 运用Flexsim软件建立仿真模型；
2） 设置各实体参数；
3） 得出模型运行数据；
4） 对 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
模型进行优化及评价分析。
2 生产物流系统及评价方法
2.1 生产物流系统
2.1.1 生产物流的含义
生产物流是指企业在生产工艺中的物流活动，是与整个生产工艺过程伴生的，实际上已构成了生产工艺过程的一部分。生产物流的概念从不同的角度可定义如下[8、9、10]：
a) 从生产工艺角度分析
生产物流是指企业在生产工艺过程中的物流活动，即物料不断离开上一工序，进入下一工序，不断发生搬上搬下，向前运动，暂时停滞等活动。其流程为：原材料、燃料、外购成件等物料从企业仓库或企业的“门口”开始，进入到生产线的开始端，再进一步从生产加工过程并借助一定的运输装置，一个一个环节的“流”，在“流”的过程中，本身被加工，同时产生一些废料余料，直到生产加工终结，再“流”至成品库。
b) 从物流范围分析
企业生产系统中物流的边界起源于原材料、外购件的投入，止于成品仓库。它贯穿生产过程，横跨整个企业，其流经的范围是全厂性的、全过程的。物料投入生产后即形成物流，并随时间进程不断改变自己的实物形态和场所位置。
c) 从物流属性分析
生产物流是指生产所需物料在空间和时间上的运动过程，是生产系统的动态表现，换言之，物料（原材料、辅助材料、零配件、在制品、成品）经历生产系统各个生产阶段或工序的全部运动过程就是生产物流。
综上所述，生产物流是指伴随企业内部生产过程的物流活动。即按照工厂布局、产品生产过程和工艺流程的要求，实现原材料、配件、半成品等物料在工厂内部供应库与车间、车间与车间、工序与工序、车间与成品库之间流转的物流活动。
2.1.2 生产物流系统概述
物流系统是指在一定的空间和时间里，物流活动所需的机械、设备、工具、节点、线路等物质资料要素相互联系、相互制约的有机整体。它是由物流各要素组成的，要素之间存在有机联系并具有使物流总体合理化功能的综合体[11、12、13]。
a) 物流系统中的物流系统是由商品的包装、储存、运输、检验、流通加工和其前后的整理、再包装以及国际配送等子系统组成。
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究意义和目的 2
1.4 设计内容 2
2 生产物流系统及评价方法 3
2.1 生产物流系统 3
2.2 企业设施布置 7
2.3 生产物流系统性能评价体系及方法 10
3 生产物流仿真软件——Flexsim 11
3.1 生产物流仿真软件 11
3.2 基于Flexsim的生产物流系统仿真步骤 12
4 生产物流系统软件Flexsim在淮钢的应用 12
4.1 淮钢现状 12
4.2 淮钢企业的生产物流系统 14
4.3 基于Flexsim 的淮钢生产物流系统设计 15
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 引言
1.1 研究背景
随着经济全球化和我国经济的快速发展,制造业的竞争模式也发生了重大变化,传统制造企业重视规模竞争、质量竞争,而现代制造企业之间更多的是速度竞争。同时企业的利润源也发生了变化,传统制造企业的利润主要来源于降低生产成本和提高劳动效率,而现代制造企业更加追逐第三利润源,即降低物流费用。
所以,现代制造企业要想获得成功,必须缩短从订货到交货的周期。合理规划产品流程在缩短产品生命周期中发挥了重大作用。合理规划一方面要合理规划企业仓库车间,另一方面是要在生产过程中合理规划各种无聊的流动过程。
资料表明,在一个产品的生产周期中,产品加工实际占用的时间比例很小,而等待时间占用的比例最大,高达9 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
0%-95% 。在产品加工过程中,影响生产率的最关键因素是车间内物料流动消耗的时间。因此,改善车间布局,优化工艺过程,可以有效地缩短企业生产周期,为企业赢得市场提供重要支持。本文主要以淮钢企业为例，利用 Flexsim 软件建立生产物流系统的仿真模型，运行仿真模型并分析仿真结果，对淮钢生产物流系统进行设计。
1.2 国内外研究现状
在生产物流系统研究方面,解析方法和仿真方法是两大主要研究方法。其中解析法是指纯数学解决方法,该方法把物流系统进行抽象,用数学表达式进行表述,进而求得最优解。这种方法应用历史时间长,在研究过程中取得过很多成果。但是该种方法过于抽象,不利于人们直观的感受问题,不利于对实际的生产物流系统进行分析。并且,解析方法需要大量数值数据,非数值数据不能得到体现。
随着经济环境的变化和现代生产物流系统规模的扩大,生产物流系统越来越复杂,生产物流系统要遵循的条件越来越多,限制条件的增多对优化求解数学模型非常不利,进而得到企业实际所需的结果就很难。物流系统仿真方法根据物流系统的结构和组成,调查收集系统各种类型数据,建立动态模型进行优化分析。仿真模型既能像解析方法一样体现系统的物理特征又能体现系统的逻辑特征,还能直观的体现改善后的系统运行状态,便于对系统进行直观而准确的分析[1、2]。
2008年，叶海红等主要对中小型制造企业生产物流系统中存在的问题进行了分析研究,并提出了改善方式,为解决中小型制造企业生产物流系统优化问题提供了指导[3]。
2009年文传源回顾了系统及仿真系统的相关理论及发展历程,并总结了系统和仿真的特点[4]。
2008年，王慧珍认为一个企业的成败主要取决于物流系统的好坏,所以企业应该非常重视物流系统的评价问题,作者归纳总结了企业物流系统评价的各种指标,并主要介绍了主成分分析法在企业物流系统评价中的应用[5]。
2010年，范光敏等归纳了物流系统仿真采用的方法和仿真步骤,并且采用了Auto Mod 软件进行了实例分析。作者对物流系统进行仿真优化设计,完善了企业的生产方式,并提高了企业的经济效益[6]。
2003年，Francis X.Diebold运用模拟火算法解决设备布局问题[7]。
1.3 研究意义和目的
生产物流系统直接影响着企业的生产周期。生产物流系统是一个复杂的系统,生产物流系统的优化是一个复杂的工程，无论对哪个企业而言,进行生产物流系统优化都是一个耗时和投入巨大的项目。仿真软件的一大特点就是在项目具体操作前,可以根据现有的数据,模拟现有或虚拟的系统,验证将要建立的项目是否可行,是否是最优的解决方案。所以,应用仿真软件进行生产物流系统仿真对生产物流系统的选择与优化具有现实可行性。
本文主要以淮钢为例，通过Flexsim软件建立生产物流系统仿真模型，对生产物流系统做出优化设计。
1.4 设计内容
a） 淮钢生产物流系统存在的问题
通过查阅资料和实地考察，淮钢生产物流系统设备闲置率较低，生产路径存在交叉，容易发生事故。
b) 淮钢生产物流系统设计优化的思路
1） 运用Flexsim软件建立仿真模型；
2） 设置各实体参数；
3） 得出模型运行数据；
4） 对 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
模型进行优化及评价分析。
2 生产物流系统及评价方法
2.1 生产物流系统
2.1.1 生产物流的含义
生产物流是指企业在生产工艺中的物流活动，是与整个生产工艺过程伴生的，实际上已构成了生产工艺过程的一部分。生产物流的概念从不同的角度可定义如下[8、9、10]：
a) 从生产工艺角度分析
生产物流是指企业在生产工艺过程中的物流活动，即物料不断离开上一工序，进入下一工序，不断发生搬上搬下，向前运动，暂时停滞等活动。其流程为：原材料、燃料、外购成件等物料从企业仓库或企业的“门口”开始，进入到生产线的开始端，再进一步从生产加工过程并借助一定的运输装置，一个一个环节的“流”，在“流”的过程中，本身被加工，同时产生一些废料余料，直到生产加工终结，再“流”至成品库。
b) 从物流范围分析
企业生产系统中物流的边界起源于原材料、外购件的投入，止于成品仓库。它贯穿生产过程，横跨整个企业，其流经的范围是全厂性的、全过程的。物料投入生产后即形成物流，并随时间进程不断改变自己的实物形态和场所位置。
c) 从物流属性分析
生产物流是指生产所需物料在空间和时间上的运动过程，是生产系统的动态表现，换言之，物料（原材料、辅助材料、零配件、在制品、成品）经历生产系统各个生产阶段或工序的全部运动过程就是生产物流。
综上所述，生产物流是指伴随企业内部生产过程的物流活动。即按照工厂布局、产品生产过程和工艺流程的要求，实现原材料、配件、半成品等物料在工厂内部供应库与车间、车间与车间、工序与工序、车间与成品库之间流转的物流活动。
2.1.2 生产物流系统概述
物流系统是指在一定的空间和时间里，物流活动所需的机械、设备、工具、节点、线路等物质资料要素相互联系、相互制约的有机整体。它是由物流各要素组成的，要素之间存在有机联系并具有使物流总体合理化功能的综合体[11、12、13]。
a) 物流系统中的物流系统是由商品的包装、储存、运输、检验、流通加工和其前后的整理、再包装以及国际配送等子系统组成。
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