物流仿真 系統(tǒng)仿真 incontrol ed仿真軟件案例一 流水線生產(chǎn)

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1、第一節(jié)案例學習——生產(chǎn)流水線一、介紹產(chǎn)品按照產(chǎn)品生產(chǎn)順序被放置生產(chǎn)流水線上。在這個體系中，產(chǎn)品通常有固定的路徑和循環(huán)的順序。因此，生產(chǎn)流水線系統(tǒng)對設(shè)備故障會非常敏感，因為一旦其中某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，那整個流水線就會停止工作。如果在各過程中間添加中間庫存這個問題就能得到環(huán)節(jié)。生產(chǎn)流水線系統(tǒng)適用于大中型的產(chǎn)品生產(chǎn)。二、背景描述一個生產(chǎn)車輛的工廠，打算在生產(chǎn)安排中添加一種高質(zhì)量拖車的生產(chǎn)。由于由于競爭對手已停止交易，但相信實質(zhì)性的銷售業(yè)績可以在今后幾年看到。為了達到預期的效益，工廠將重新安排一條有機器人自動操作的裝配線。拖車的裝配可以被拆

2、分為五個主要的操作，每個操作將由一個機器人執(zhí)行。步驟一：將車軸和車輪安裝在車身上；步驟二：裝配車底座；步驟三：安裝機車側(cè)面；步驟四：安裝車頂；步驟五：將螺絲擰緊及質(zhì)檢。通常步驟五不是有機器操作的，因為這個過程可能會將顧客的特殊要求添加進去。裝配過程如下圖1.1。步驟一步驟二步驟三步驟四步驟五車輪車軸車底車側(cè)車頂質(zhì)檢等圖1.1生產(chǎn)流水線步驟一和步驟二處理時間符合均勻分布U(14,16)分鐘，步驟三處理時間符合均勻分布U（17，19）分鐘，步驟四復雜一點，處理時間符合均勻分布U（19,21）分鐘，步驟五是體力活，處理時間符合均值為18

3、分鐘，標準差為3分鐘的正態(tài)分布。工廠每周有五個工作日，每個工作日工作8個小時，每個工作日的8個小時都不停的進行生產(chǎn)。生產(chǎn)流水線上的機器人也會出故障，機器人供應(yīng)商保證機器人一個小時只會壞一次。機器人內(nèi)部檢包括平均修理時間符合均值為6分鐘的指數(shù)分布。生產(chǎn)流水線上可用的空間非常有限，因此，生產(chǎn)線上只能容納五輛拖車。這意味著在每一步驟中間沒有任何緩沖區(qū)的空間。每當一輛拖車裝配完成，拖車將被放到存儲區(qū)。管理層希望與潛在顧客進行合同談判，成為長期供應(yīng)商。然而，新的生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力還不明確，因此，我們需要對一周的生產(chǎn)能力進行評估。三、任務(wù)1、基

4、于案例的研究信息，嘗試去評估生產(chǎn)線每周的生產(chǎn)能力，并解釋你如何得出你的結(jié)論；2、創(chuàng)建一個仿真模型來確定每周生產(chǎn)能力，進行以一周時間為預熱期，十周時間為仿真時間的試驗。你得到的仿真結(jié)果是否和你的預測相符？導致仿真結(jié)果和預測不同的原因可能是什么：3、管理層希望你對比一下兩者策略：（1）將機器人的平均修理時間改為3分鐘；（2）擴展生產(chǎn)線，多假兩個緩沖區(qū)域。注意：第二節(jié)ED仿真建議用ED建立這個模型是非常簡單的，我們建議您經(jīng)常使用標準元素來建模。機器人和工人不需要分別去建模。（為什么？）試驗可以由experimentation菜單中的ex

5、perimentwizard實驗向?qū)磉M行。機器人的故障時間和修復時間可以以標準服務(wù)原子來建模。這種原子能夠定義原子的平均故障時間和平均修復時間。更多資料，請參照tutorial的Annex2。第三節(jié)樣例——生產(chǎn)流水線一、工作任務(wù)一：這條生產(chǎn)線的瓶頸是步驟四，如上文敘述，每個小時可以裝配3輛拖車的車頂。每個工作日工作8小時，一周共有5個工作日，因此，每周理論上有120臺拖成能夠被裝配出來。然而，10%的生產(chǎn)時間要用來處理機器故障。因此，必然地一周就會少生產(chǎn)12輛拖車，平均只能生產(chǎn)108輛拖車。這時，堵塞的時間還沒有被計算進去。如果

6、上一個過程完成，但是由于下一個過程沒有完成或者處理下一個過程的機器發(fā)生故障，因此拖車不能順利地從上一個過程流轉(zhuǎn)到下一個過程。這樣一來，就會發(fā)生堵塞。堵塞的影響是很難計算的。二、任務(wù)二和任務(wù)三：1、問題規(guī)劃及目標生產(chǎn)廠家希望建立一條新的生產(chǎn)流水線。管理層必須對流水線的生產(chǎn)能力進行承諾，他們希望對此進行精確的評估。再者，為了進行調(diào)查達到這個目的可以進行一些更改。2、建模模型的核心可以在系統(tǒng)布局找到，它形成體系描述的基礎(chǔ)。我們因此更多關(guān)注于原始層。步驟一步驟二步驟三步驟四步驟五平均15分平均15分鐘平均18分鐘平均20分鐘平均18分鐘鐘

7、每小時發(fā)生一次故障，平均時間為6分鐘圖3-1系統(tǒng)布局體系描述：這個體系包含了一個由沒有緩沖區(qū)的過程集組成的簡單系統(tǒng)，產(chǎn)品從一個過程流轉(zhuǎn)到下一個過程。因此，這樣的系統(tǒng)會經(jīng)常堵塞。生產(chǎn)流水線的前四個處理過程時間符合均勻分布，第五個步驟處理時間符合正態(tài)分布。只有前四個處理過程是用機器完成的，才有機器故障。故障發(fā)生時，有兩個重要的因素，一個是平均故障時間間隔（MTTF），另一個是平均修理時間（MTTR）。當處理平均故障時間間隔時，我們可以知道故障是否是發(fā)生在車輛裝備過程中，或者是整個時間范圍內(nèi)。3、試驗設(shè)計在我們開始試驗前，我們必須要知道

8、試驗中需要被記錄的數(shù)據(jù)。在這個案例中，我們喜歡去記錄每周的生產(chǎn)。以下的問題我們也必須明確：（1）這個仿真要運行多久？（2）這個仿真的預熱期要多久？（3）需要運行幾個仿真？（4）我們需要研究仿真的哪些方面？1）仿真運行時間管理層想知道平均每周的生產(chǎn)量