ma公司装配车间生产物流系统建模与仿真
随着生产力水平的提高，生产物流和汽车生产制造企业间的关系越来越紧密，对生产物流系统进行研究优化是挖掘汽车制造企业利润潜力的必要手段。以MA公司装配车间生产物流系统为研究对象，通过对实地调研获取的资料进行相关分析，得出MA公司装配车间生产物流系统存在的问题。然后通过Flexsim仿真软件对该公司的装配车间生产物流系统进行建模仿真，分析仿真输出结果，进一步明确系统中急需解决的问题。之后结合生产运营现状，对装配车间生产物流系统的工艺流程、人员布局、设备设施布局等进行优化改进，由原来的纯人工操作改进为半自动化生产。优化后，系统平均停留时间由原来的49.5min减小为17.2min，GW3的设备空闲率由原来的77.7%缩小为40.7%，优化后可以满足年产量5000辆的需求。关键词 生产物流，建模仿真，系统优化
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 课题研究的国内外现状 1
1.3 课题研究内容 2
2 MA公司装配车间生产物流现状分析 2
2.1 MA公司装配车间生产物流现状 2
2.2 MA公司装配车间生产物流工艺流程 3
2.3 MA公司装配车间生产物流问题分析 4
3 MA公司装配车间生产物流系统建模仿真 5
3.1 生产物流系统建模仿真模型 5
3.2 MA公司装配车间生产物流系统建模仿真的目的、步骤 6
3.3 建模仿真软件比较分析 7
4 装配车间建模仿真 9
4.1 建立仿真模型 9
4.2 仿真建模中主要实体参数设置及其功能 10
4.3 仿真模拟状态设置 11
4.4 运行仿真模型并输出仿真结果 11
4.5 仿真结果分析评价 13
5 仿真模型优化设计 14
5.1 路径优化 14
5.2 分工优化 14
5.3 仿真实体参数优化 14
6 仿真优化运行分析 15
6.1 建立优化后的仿真模型 15
6.2 优化结果输出 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
16
6.3 优化结果分析 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
在汽车生产制造的总成本中物流成本占有18%的比重，而生产物流不仅是物流系统的一部分，而且还是制造系统的重要组成部分[1]。对生产物流系统进行优化不仅能够提高企业生产物流的顺畅程度，而且可以提高加工设备利用率以及工作效率,因此越来越多的汽车制造企业把降低生产物流成本作为降低企业成本的重要途径。
生产物流系统是复杂的离散事件系统，其构成要素之间存在着错综复杂的关系，通常很难用一种准确的数学模型来进行描述并加以分析[2]，往往需要采用定性分析与定量分析结合的方法或者采用计算机仿真的方法进行处理[3]。通过对生产物流系统进行建模仿真，可以对生产物流系统的运作情况进行预演或者再现，不仅能够减少因盲目投产造成的巨大浪费，而且可以减少因处理不当导致后期扩展难度增大现象的发生[1]。
本论文对MA公司装配车间的生产线装配过程、人员配置和物流系统等运行状况进行考察调研，根据调研结果进行建模仿真[4]。通过建模仿真优化前后结果的分析比较，针对生产物流系统中存在的问题进行相应的改善，从而提高装配车间生产物流系统的运作效率，降低MA公司的生产装配车间的物流成本[5]。
1.2 课题研究的国内外现状
目前，计算机技术仿真技术正逐步运用于物流作业系统，它在对于企业生产过程中的设备分配，时间分析，不同种类产品的排产顺序分析，生产调度分析，设施布局分析等方面有着广泛的应用前景，因此它也在汽车生产物流系统研究中得到了广泛应用[3]。
欧美、日本等发达国家在计算机仿真软件应用方面有深入的研究，研制开发的仿真软件有多种，如Witness、Extend、Arena、Flexsim等，在软件操作应用时一般直接利用仿真软件对企业物流系统进行分析。国外学者E. Jack Chen等用EMPlant仿真软件基于离散事件的仿真方法对一个化学制造企业(连续系统)的物流系统进行了仿真分析，以确定各物流操作环节对该企业生产系统的运行所产生的影响[1]。Briano. E等基于witness仿真软件和离散事件仿真，对某工厂生产设施布局设计进行效果检验和评价，为企业设施规划和布局提供了有力的支持[3] 。
国内在建模仿真技术方面发展迅速，并取得了一定仿真语言上的进展，但是在仿真软件研制方面还处于初级阶段，不过也有很多学者利用相关软件对生产物流系统进行了深入的分析。例如航天部二院引进了仿真语言ICSL，对其改进设计出了改进版本ICSL语言；毛健，乔金友等基于Witness对某汽车零部件生产物流系统仿真研究，通过仿真优化，简化了作业流程，提高了生产物流的设备利用率[3] ；科学研究院物流研究中心的韩晓龙教授等基于仿真技术对某个车间布置方案进行评价与优化，改善了车间生产过程中在制品堆积，物料搬运低效无序，不同作业区域生产能力不均等问题[6] 。
1.3 课题研究内容
该论文通过运用仿真软件对MA公司装配车间生产物流系统进行建模仿真，对系统中存在的问题进行优化解决，为企业降低物流成本提供借鉴意义。主要研究内容如下：
MA公司装配车间生产物流的现状分析及问题总结。
建立仿真模型，对仿真结果进行分析，明确车间存在的问题。
针对问题对模型优化设计，设计优化模型。
对优化前后的仿真结果进行分析比较，得出结论。
2 MA公司装配车间生产物流现状分析
2.1 MA公司装配车间生产物流现状
MA公司是地处淮安的一家电动汽车生产制造公司，拥有库房、办公区、焊装车间、涂装车间和装配车间。主营5种电动汽车（本论文选择其中一种电动汽车为研究对象），MA公司规划年产量为5000辆，由于目前车间处于试制阶段，年产量为800辆。公司内主要工作车间是装配车间，装配车间内占地约为2000平方米，车间内配备有2辆拖车，8个装配工位，8个检测工位，所以每个工位配备一个操作员，装配工位、检测工位呈现S型的流水线作业模式。车间内的装备设施及其人员配备如表21。
名称
数量
功能
仓库
1
存放各种零部件
拖车
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 课题研究的国内外现状 1
1.3 课题研究内容 2
2 MA公司装配车间生产物流现状分析 2
2.1 MA公司装配车间生产物流现状 2
2.2 MA公司装配车间生产物流工艺流程 3
2.3 MA公司装配车间生产物流问题分析 4
3 MA公司装配车间生产物流系统建模仿真 5
3.1 生产物流系统建模仿真模型 5
3.2 MA公司装配车间生产物流系统建模仿真的目的、步骤 6
3.3 建模仿真软件比较分析 7
4 装配车间建模仿真 9
4.1 建立仿真模型 9
4.2 仿真建模中主要实体参数设置及其功能 10
4.3 仿真模拟状态设置 11
4.4 运行仿真模型并输出仿真结果 11
4.5 仿真结果分析评价 13
5 仿真模型优化设计 14
5.1 路径优化 14
5.2 分工优化 14
5.3 仿真实体参数优化 14
6 仿真优化运行分析 15
6.1 建立优化后的仿真模型 15
6.2 优化结果输出 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
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6.3 优化结果分析 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
在汽车生产制造的总成本中物流成本占有18%的比重，而生产物流不仅是物流系统的一部分，而且还是制造系统的重要组成部分[1]。对生产物流系统进行优化不仅能够提高企业生产物流的顺畅程度，而且可以提高加工设备利用率以及工作效率,因此越来越多的汽车制造企业把降低生产物流成本作为降低企业成本的重要途径。
生产物流系统是复杂的离散事件系统，其构成要素之间存在着错综复杂的关系，通常很难用一种准确的数学模型来进行描述并加以分析[2]，往往需要采用定性分析与定量分析结合的方法或者采用计算机仿真的方法进行处理[3]。通过对生产物流系统进行建模仿真，可以对生产物流系统的运作情况进行预演或者再现，不仅能够减少因盲目投产造成的巨大浪费，而且可以减少因处理不当导致后期扩展难度增大现象的发生[1]。
本论文对MA公司装配车间的生产线装配过程、人员配置和物流系统等运行状况进行考察调研，根据调研结果进行建模仿真[4]。通过建模仿真优化前后结果的分析比较，针对生产物流系统中存在的问题进行相应的改善，从而提高装配车间生产物流系统的运作效率，降低MA公司的生产装配车间的物流成本[5]。
1.2 课题研究的国内外现状
目前，计算机技术仿真技术正逐步运用于物流作业系统，它在对于企业生产过程中的设备分配，时间分析，不同种类产品的排产顺序分析，生产调度分析，设施布局分析等方面有着广泛的应用前景，因此它也在汽车生产物流系统研究中得到了广泛应用[3]。
欧美、日本等发达国家在计算机仿真软件应用方面有深入的研究，研制开发的仿真软件有多种，如Witness、Extend、Arena、Flexsim等，在软件操作应用时一般直接利用仿真软件对企业物流系统进行分析。国外学者E. Jack Chen等用EMPlant仿真软件基于离散事件的仿真方法对一个化学制造企业(连续系统)的物流系统进行了仿真分析，以确定各物流操作环节对该企业生产系统的运行所产生的影响[1]。Briano. E等基于witness仿真软件和离散事件仿真，对某工厂生产设施布局设计进行效果检验和评价，为企业设施规划和布局提供了有力的支持[3] 。
国内在建模仿真技术方面发展迅速，并取得了一定仿真语言上的进展，但是在仿真软件研制方面还处于初级阶段，不过也有很多学者利用相关软件对生产物流系统进行了深入的分析。例如航天部二院引进了仿真语言ICSL，对其改进设计出了改进版本ICSL语言；毛健，乔金友等基于Witness对某汽车零部件生产物流系统仿真研究，通过仿真优化，简化了作业流程，提高了生产物流的设备利用率[3] ；科学研究院物流研究中心的韩晓龙教授等基于仿真技术对某个车间布置方案进行评价与优化，改善了车间生产过程中在制品堆积，物料搬运低效无序，不同作业区域生产能力不均等问题[6] 。
1.3 课题研究内容
该论文通过运用仿真软件对MA公司装配车间生产物流系统进行建模仿真，对系统中存在的问题进行优化解决，为企业降低物流成本提供借鉴意义。主要研究内容如下：
MA公司装配车间生产物流的现状分析及问题总结。
建立仿真模型，对仿真结果进行分析，明确车间存在的问题。
针对问题对模型优化设计，设计优化模型。
对优化前后的仿真结果进行分析比较，得出结论。
2 MA公司装配车间生产物流现状分析
2.1 MA公司装配车间生产物流现状
MA公司是地处淮安的一家电动汽车生产制造公司，拥有库房、办公区、焊装车间、涂装车间和装配车间。主营5种电动汽车（本论文选择其中一种电动汽车为研究对象），MA公司规划年产量为5000辆，由于目前车间处于试制阶段，年产量为800辆。公司内主要工作车间是装配车间，装配车间内占地约为2000平方米，车间内配备有2辆拖车，8个装配工位，8个检测工位，所以每个工位配备一个操作员，装配工位、检测工位呈现S型的流水线作业模式。车间内的装备设施及其人员配备如表21。
名称
数量
功能
仓库
1
存放各种零部件
拖车
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