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1、玩具四驱车装配线仿真研究 专业：工业工程班级：2005级1班姓名：沈阳大学毕业设计（论文）目 录引言31 混流装配生产的研究内容及意义51.1 混流装配生产的概况51.2 研究混流装配生产线的过程分析及仿真问题的意义52 混流装配生产线82.1 混流装配生产线的相关概念92.1.1混流装配生产线92.1.2生产节拍92.1.3生产节拍与生产周期102.1.4生产节拍对生产的作用102.1.5生产线平衡122.2 混流装配生产线平衡设计142.2.1设计混流装配生产线平衡的具体步骤142.2.2混合流水生产的平准化152.2.3工艺平衡率162.3 混流装配生产线的应用价值173 混流装配生产实
2、验193.1实验目的及内容193.1.1混流装配生产实验的目的193.1.2混流装配生产实验的具体内容203.2实验流程233.3实验设备介绍243.4产品选定与拆分263.5 混流装配生产线设计303.6 物料管理354 装配线生产建模及仿真364.1 模型的建立364.2 仿真过程分析384.2.1 首批次车型对总加工时间的影响384.2.2 投产顺序组合对总加工时间的影响394.2.3 批量的大小对加工时间的影响404.3 仿真结果41结论43致谢46参考文献47附录1 混流装配生产实验48附录2 实验看板摘 要在制造企业进行产品生产的过程中，混流生产是比较典型的工业工程技术应用实例，是
3、消除效率低下的物料调配过程，以达到优化生产和物料补给的目的，所以现代企业大多采用混流装配生产，以提高本企业的生产效率。系统仿真软件是必不可少的、有益的工具。随着批量生产制造系统的发展，涉及到整个生产制造系统效率的生产线平衡问题越来越受到关注。因此，借助系统仿真技术研究生产线的平衡问题，将成为制造业发展的必然趋势。本文以我校工业工程综合实验室中混流装配生产线为研究对象，通过对玩具四驱车混流装配生产线的调查，收集整理了装配线的相关数据；设计出了混流装配生产线的生产节拍和平衡方案；在对玩具四驱车混流装配生产线进行仿真实体抽象的基础上，利用Flexsim系统仿真软件建立了装配线仿真模型。本篇论文的研究
4、为下一步实验室的建设提供依据，同时还为这类企业的装配生产线平衡、仿真研究及生产率提高探索了一条有效途径。关键词：混流生产； 生产线平衡； 生产节拍； Flexsim；仿真AbstractDuring the production process in manufacture corporation, mixed-model production is a typical example in industrial engineering technology. It is the process of clearing the efficiency of materials in order
5、to achieving the purpose of optimizing production. So , modern enterprise almost use mixed-model production to promote the efficiency. System simulation software is essential and useful tool. With the development of batch production system, more and more attention was attracted which are about the p
6、roblem of assembly line in the whole manufacture system. So, it is inevitable trend to apply the system simulation technology to resolve the balance problem in manufacture. In this paper, School of Industrial Engineering Laboratory in mixed-model production for the study, four-wheel-drive through th
7、e toy mixed-model production of surveying collected data assembly line; designed cycle time and mixed-model balance of production line programs; in the four-wheel toys assembly line simulation based on abstract entities, the use of system simulation software Flexsim established a simulation model of
8、 the assembly line. The paper for the next step of the construction of the laboratory to provide a basis for such enterprises at the same time the assembly line balancing, simulation research and productivity growth has been an effective way to explore.Keywords:mixed-model production; assembly lines
9、 balancing; cycle time; Flexsim; simulation; 引 言工业工程是以人、物料、设备、能源和信息组成的集成系统为主要研究对象，综合应用工程技术、管理科学和社会科学的理论与方法等知识，对其进行规划、设计、管理、改进和创新等活动，使其达到降低成本，提高质量和效益的目的。它是对人员、物料及设备等，从事整个系统之设计改进及运用的一门科学。它利用数学、自然科学与社会科学的专门知识及技巧，并利用工程分析与设计的原理和方法，来规划、预测，并评估由此及其有关系统中所获得的效果。工业工程专业是一门综合性很强的学科，培养的学生必须具有一定的工程分析、规划和设计能力，能够提出有
10、效的改善措施，确定系统的优化方案。在工业工程的专业教学中，单一的演示性、验证性实验是不够的，开设综合性开放实验对于培养学生的创新能力、综合能力、实践能力等具有重要的作用1。混流装配生产是比较典型的工业工程技术应用实例，通过开设实验可以使学生亲身了解制造系统中装配线的生产过程，并能从系统的角度加深对产品结构于装配关系的理解，学习产品功能与性能分析的方法以及多品中混流装配生产的组织与计划方法等，通过产品装配过程的规划、调整，运行和协同工作，切实地体验装配线平衡与优化，操作过程优化以及看板在系统工程中的应用，利用Flexsim软件对新流程的模拟仿真，为流程的改进提供模型、数据等方面的依据。本篇论文主
11、要结合我校工业工程实验室的建设及其专业综合性实验的内容，以玩具四驱车混流装配生产线为例，通过具体研究玩具四驱车混流装配生产的实验过程，设计混流装配生产线的平衡，并应用Flexsim软件对混流装配生产线进行建模与仿真。混流装配生产线对生产现场起到重大作用，它能使各种生产要素进行合理的配置与优化组合，以保证生产系统目标的顺利实现。在采用流水生产线方式的企业，流水生产线平衡是一个重要的生产管理问题，也是设计有效生产线时必须考虑的重要问题之一。因为只有当生产线平衡，也就是生产线各工序的生产节拍达到一致，才能最大限度地减少由于生产线各工序节拍不均衡造成的劳动力和设备能力的浪费，使生产线保持一种均衡、连续
12、的流动状态，从而获得所希望的产出。目前国内外对流水生产线平衡问题(Assembly Line Balancing Problem)仅见于理论上的研究，其基本研究方法是将一条实际的流水生产线按一定方式进行简化，以建立一个可以模拟实际流水线情况的数学模型，然后采用适当的方法对这个数学模型进行求解，以得出若干个理论上的可行解供流水线的设计者参考。因此，设计混流装配生产线最主要的工作，就是设计生产线的平衡。本篇论文所采用的技术路线为：首先，介绍混流装配生产线的基本概念；其次，利用工业工程方法对所设计混流装配生产线的平衡给出具体实施步骤；接着，根据我校工业工程综合实验室具体情况，对玩具四驱车的混流装配生
13、产线进行固定生产节拍平衡设计；第四，利用Flexsim软件对玩具四驱车混流装配非固定生产节拍生产线进行建模与仿真研究。希望通过本篇论文，能够对我校工业工程实验室的具体建设给与实质性的建议。1 混流装配生产的研究内容及意义1.1 混流装配生产的概况混流装配生产是消除效率低下的物料调配过程，以达到优化生产和物料补给的目的，所以现代企业大多采用混流装配生产，以提高本企业的生产效率提高效益。随着市场经济的发展和竞争的加剧，我国的产品市场形式发生了显著的变化，企业正面临着国内外剧烈竞争的大市场，客户对产品的需求越来越趋于多样化，基于订单的多品种、小批量混流生产模式被企业广泛采用。特别是汽车、电脑、家电制
14、造等以装配生产为主的企业，产品多是一种基型、多种变型，在生产作业方式以及工艺流程上基本相同或相似，因此这些企业多采用混流装配线。而混流生产线投产顺序的安排问题比单一的生产线要复杂的多，且影响着生产线整体的效率及人员或机器的利用率问题2。因此，如何安排一天的生产，一周的生产等生产排序问题，成为工业企业日常经营管理中的核心问题之一。生产线是制造系统的一个重要组成部分，由一台或者多台制造设备和物料储运装置组成的，直接面向制造执行层面的“小制造系统”；生产线的平衡设计和过程优化是实现集成制造系统优化设计的重要组成部分，是构建更高级别制造系统的基础。1.2 研究混流装配生产线的过程分析及仿真问题的意义所
15、谓混流装配线,有时也特指混合车型组装线，是指在一定时间内，在一条生产线上生产出多种不同型号的产品，产品的品种可以随顾客需求的变化而变化。由于产品市场的变化，目前越来越多的工厂选择多品种，小批量的生产模式，混流生产线被企业广泛采用。混流装配生产是比较典型的工业工程技术应用实例，它能通过消除效率低下的物料调配过程，达到优化生产和物料补给的目的，所以现代企业大多采用混流装配生产，以提高本企业的生产效率。本文根据我校工业工程综合实验的实际情况，研究玩具四驱车混流装配生产，了解混流装配线的生产过程，通过对产品装配过程的观察、规划、设计、调整，运行和协同工作，利用工业工程方法，根据生产节拍、工作站数目等条件，具体设计具有固定节拍性质的混流装配生产线的平衡，并计算混合流水线负荷率评价生产线平衡后的效率，验证所设计的平衡生产线是否合理。混流生产线投产顺序，是区别于单一生产线的生产计划问题。如果不考虑投产的排序问题，而仍像单一生产线一样，集中同一类型的产品生产，则由于产品品种的差异，同一加工工位工时不相
