山东五征汽车装配车间物流建模与仿真的研究

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3.0 朱铭铭 2024-09-20 4 4 2.53MB 55 页 150积分

目   录
摘要.................................................................3
Abstract.............................................................4
第一章 绪论..........................................................5
1 课题研究背景..................................................5
2 国内外研究现状................................................6
3 本课题的研究意义..............................................7
4 本课题的研究内容..............................................7
第二章 生产物流流程建模与仿真理论....................................9
1 制造企业物流系统分析理论......................................9
1.1 制造企业物流系统的结构...................................9
1.2 制造企业物流系统分析....................................10
2 制造企业设施规划设计.........................................12
2.1 设施规划设计概述........................................12
2.2 设施规划相关信息........................................13
2.3 物流分析技术............................................14
3 制造企业物流系统性能评价.....................................16
3.1 制造企业的性能参数......................................16
3.2 生产率法则及三种典型的生产状况..........................17
4 Petri 网在生产物流的应用.....................................19
4.1 普通 Petri 网模型不宜作为生产物流建模的原因..............19
4.2 ESHLEP-N 定义...........................................19
5 制造企业物流系统仿真.........................................21
5.1 系统仿真的步骤..........................................22
5.2 物流仿真技术............................................23
5.3 物流仿真步骤............................................24
5.4 Flexsim 物流仿真软件....................................25
第三章 装配车间生产物流流程模型建立.................................27
1 五征汽车装配车间流程简介.....................................27
2.1 数据类型与收集方法......................................29
2.2 装配车间数据收集........................................30
3 装配车间的生产特点和仿真原则.................................31
4 装配车间工位 ESHLEP-N 建模.....................................32
4.1 独立工位的 ESHLEP-N 建模.................................32
4.2 非独立工位的 ESHLEP-N 建模...............................34
4.3 装配车间的生产物流 ESHLEP-N 建模.........................38
5 系统模型的评价...............................................39
6 本章小结.....................................................40
第四章 装配车间物流的仿真建模.......................................41
1 Flexsim 控件介绍.............................................41
1.1Flexsim 的仿真时间控件...................................41
1

4.1.2 Flexsim 仿真模型对象控件................................41
4.2 ESHLEP-N 模型到装配车间 Flexsim 模型的转换.....................42
4.3 仿真模型 Flexsim 接口函数设计..................................44
4.3.1 物流路径的规划..........................................44
4.3.2 加工时间和准备时间的实现................................45
4.3.3 随机发生故障对装配线的仿真..............................46
4.3.4 加工计划仿镇...........................................48
4.3.5 按型号装配..............................................49
4.4 本章小结.....................................................50
第五章 系统仿真运行与分析...........................................51
5.1 模型的校核和验证.............................................51
5.2 仿真结果数据分析及仿真模型优化...............................53
5.2.1 原始的模型的仿真........................................53
5.2.2 生产车间调整后的仿真....................................55
5.3 本章小结.....................................................56
第六章 全文总结与展望...............................................57
6.1 全文总结.....................................................57
6.2 课题展望.....................................................57
参考文献............................................................59
致谢................................................................61
攻读学位期间发表的论文..............................................62
基于 Flexsim 的汽车装配车间物流建模与仿真的研究
摘  要
随着制造企业的竞争从规模竞争、质量竞争转向速度竞争，缩短从订货到交
货的周期成了企业赢得市场的首要因素。而企业的制造设施布局是否合理直接影
响着企业的生产率和生产周期。作为工业工程领域重要的分支之一设施规划设计
2

正是对一个企业中的实物设施进行组织，以提高企业资源(人员、设备、物料和能

源等)的有效利用来到达使企业高效运行的目的。传统的设施规划设计主要采用定

量分析方法与经验设计相结合的方法，此种方法计算复杂、设计周期较长，而且

需通过实际生产才能检验所设计的方法是否合理，这给企业带来了过多的成本负

担和较高的风险，不利于企业的现代化生产。随着系统仿真技术的迅速发展，将

仿真技术应用于设施规划设计方案的设计、验证和分析等阶段能有效的避免企业

改变现有设施布局的风险。论文的主要研究内容有如下面几个方面：

首先对制造企业物流系统基本理论进行分析，给出了物流仿真的原则，对制

造企业设施规划设计的方法和分析技术进行了详细的探讨并给出了制造企业物流

系统性能评价方法，然后提出了 Perti 理论，分析了为什么普通 Perti 不适合生

产物流建模，引出扩展随机高级判断 Petri 网(ESHLEP-N)对制造企业物流系统进

行建模，指出了用 ESHLEP-N 进行制造企业物流系的步骤。介绍本文所使用的仿真

软件 Flexsim。

通过对山东五征装配车间生产线的调研和进行数据收集，得到该车间的简化

模型，并针对该生产线的特点，分析装配车间的生产特点和仿真原则，的出按工

位建模的思想，按照车间工位的特点，进行独立工位的 ESHLEP-N 建模，非独立工

位的 ESHLEP-N 建模和整个装配车间的生产物流 ESHLEP-N 建模，并指出了

ESHLEP-N 模型的缺点和解决方法。

研究 ESHLEP-N 模型到装配车间 Flexsim 模型的转换方法，进行仿真模型

Flexsim 接口函数设计，特别对物流路径的规划，加工时间和准备时间，随机发

生故障，加工计划，装配方法进行了详细的研究，并通过修改接口函数和脚本函

数得到实现。

生产系统物流仿真的目的是通过对生产计划进行仿真，分析仿真结果，进而

找出整个生产线问题的所在，针对该问题找出一个解决方式，并再次进行仿真分

析。如此反复，得到一种合理的生产线组织形式。在 Flexsim 模型建立后，对在仿

真模型校核和验证，在得到与实际模型相同的结果后，首先在模型上运行一个原

始的生产计划，并分析其各个共位的性能指标，进行分析后做相应的调整。针对

模型输出结果，对系统运行状况进行详细分析，探讨装配车间瓶颈，对其发展提

出改善措施。

本文研究方法对企业资源配置前后改善程度进行纵深研究从而为企业发展提

供切实可行的建议。

关键字：生产线；ESHLEP-N ；仿真；建模；Flexsim；物流

Study on Simulation and Stimulation on Material Flow

Process in Auto Manufacturing based on Flexsim

Abstract:When competition of manufacturing enterprises turns to improve the

production speed from expanding production scale and improving production quality,

how to shorten the time between orders to delivery is the primary factor to win the

market for enterprise. And whether the manufacturing facility layout of enterprise is

reasonable directly influences its productivity and production period. As one of

important branch of Industrial Engineering, the manufacturing facility design is to

organize the facility of enterprise to improve the utilization of enterprise resources

(human, equipments, materials, energy etc.) to achieve the efficient performance. The

traditional method of facility design is mainly quantitative analysis combining with

experience, this method is complex in computing and the design period is long, and

whether the design plan is reasonable need to verify through real production, so it

increases cost and risk, and doesn't adapt to the enterprise production. With rapidly

development of system simulation technique, using simulation technique to the design,

verification and analysis phases of facility design plans can effectively avoid risk of

changing real facility layout.

Firstly, this paper analysis the basic theory on manufacture logistics system, pus

forward the logistics simulation principle discusses the schedule ways and analysis

technology of manufacture layout in details and gives the value means on manufacture

logistics system performance. Then it puts forward the Perti theory and analysis why the

normal Perti Net can not fit the logistics modeling, educes the ESHLEP-N to modeling

manufacture logistics system, points out the basic steps using ESHLEP-N to modeling

manufacture logistics system. And introduce the Flexsim software.

Second, it studies the convert means from ESHLEP-N models to Flexim models,

designs the Flexsim interface function of Flexim models, especially studies logistics

route layouts, manufacture time and setup time, rand breakout, plan, and assemble

means in details. Through revising interface function and script function, this function

can be realized.

The aims of manufacture logistics models are to analysis simulation results and find out

the problems on the whole produce lines. Aim at theses problems, finds out the

solutions and simulate it again. Through the many time, it gets the rational production

line. To this paper, after setting up the Flexsim models and validate it comparability.

Then It runs the schedule plan and analysis the performance of some GONGWEI,

adjusts it after analyzing. To the results, analysis the system states, discusses the

bottleneck, puts forwards the reform measure.

At last, the paper brings forward several feasible suggestions on the simulation

output.

KeyWord: Production line; ESHLEP-N; Computer simulation; Modeling; logistics

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目录摘要.................................................................3Abstract.............................................................4第一章绪论..........................................................51.1课题研究背景..................................................51.2国内外研究现状.............................

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