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1、内容摘要本文提出的基于Flexsim的生产线仿真与优化，是根据我国现 行制造业生产流水的发展需求，通过仿真软件模拟得出具体的应用 数据。参考已有的各种生产线优化技术，通过分析模拟得出数据，对 生产线进行优化。本文重点针对仿真技术在生产线上的应用，从生 产线问题研究、仿真技术研究和生产线的优化三大块内容入手；通 过分析生产线、收集生产线数据和生产产品的步骤，为仿真建模做 好准备。仿真技术的研究，制定出仿真的方法和步骤，通过收集的 数据，建模仿真得出仿真的结果；再针对仿真所得的结果，采用现 有的优化方法对生产线进行优化；最后，通过对瓶装生产流水线实 例的flexsim仿真和优化，对以上三大块内容进
2、行分析与实践，得 出有效的结论。关键词：生产线、仿真、优化、flexsimABSTRACTThis paper put forward by Flexsim based on simulation and optimization of the production line, according to existing manufacturing production lines in Chinas development needs, through the simulation of the simulation software that specific application da
3、ta. And refer to a variety of existing technologies to optimize production line, through the analysis of simulated data to optimize production lines. This chapter focusing on technology in the production line, from the production line of study, simulation technology research and production lines to
4、optimize , start with these three big parts. Analysis production lines to prepare for simulation modeling, data collection and production of production line products step. According to existing simulation technology, work out the steps of the simulation, through the modeling and simulation data simu
5、lation results obtained. Based on the simulation results obtained , using the existing optimization methods to optimize production lines. Finally , through the case about simulation and optimization of production bottle line, the above analysis of three large pieces of content and practice, to draw
6、valid conclusions.KEYWORDS: Production Line, Simulation, Optimization, Flexsim目录第一章引言1第一节研究的背景与现状1第二节选题的意义1第二章生产线问题研究2第一节生产线的概念2第二节生产线的生产能力指标2第三节生产线的生产能力的计算与确定3一、单台设备及流水线生产能力的计算和确定3二、设备组生产能力的计算3三、工段（车间）生产能力的计算和确定3第三章离散事件仿真研究4第一节离散事件的概念及要素4第二节离散事件的仿真步骤5第三节 Flexsim仿真软件介绍7一、flexsim 简介7 .二、flexsim 的功能特点
7、8.第四章生产线平衡优化研究9第一节生产线平衡优化的相关概念9第二节生产线平义衡优化的意义10第三节生产线平衡优化的方法11第五章基于FLEXSIM的瓶装生产流水线仿真与优化13第一节 基于flexsim对生产线仿真优化的步骤13第二节 瓶装生产流水线仿真优化14一、瓶装生产线仿真问题描述L4二、瓶装生产线资料的收集与分析14三、瓶装生产线仿真模型的建立15四、装生产线仿真模型的运行与数据分析16五、瓶装生产线仿真模型的优化与再运行18六、瓶装生产线优化后仿真结果分析20第六章结论22参考文献23致谢错误！未定义书签。第一章 引言第一节 研究的背景与现状随着中国经济市场化进程的进一步加快，当前
8、市场竞争的日益激烈。面对 不可预测、快速多变的市场需求，企业运作各个方面已经产生巨大影响，必然 促使企业探索或则引用先进的管理技术以适应瞬息万变的事物、过度竞争的市 场以及消费者的要求；随着计算机技术的不断进步以及新时代的企业行为特征， 各个领域都在利用计算机技术来提高生产率、改善质量、降低成本。计算机技 术的利用不仅在于快速传输、收集信息，而且要特别关注计算机技术在模拟现 实系统、处理众多复杂变量并根据输出结果帮助决策方面的利用。仿真技术现在已经发展形成了较完整的专业技术体系，并迅速地发展为一 项通用性、战略性技术。由仿真发展到计算机仿真技术，是最近十来年才出现 的新生事物，它是伴随着计算机
9、软、硬件技术的不断进步而逐渐发展起来的。 计算机仿真技术，即是人们根据系统分析的目的，深入分析研究仿真对象（现实 系统）的各要素性质、相互关系和规律，通过抽象建立能够描述该仿真对象的结 构和行为且具有一定逻辑关系和数学关系的理论模型，然后采用编程技术将这 些模型编成计算机系统能识别的程序，再由计算机演示该现实系统，用以分析 和研究系统性能，达到认识和调节系统性能的目的。实现计算机仿真技术的一 套软、硬件系统称为仿真系统。第二节选题的意义生产线仿真作为先进制造技术的重要组成部分，其本质就是以计算机支持 的仿真技术为前提，对生产线的各个元素和生产过程进行统一的建模，在虚拟 的环境中反映 出生产制造
10、全过程，从而更有效地组织生产计划使企业 获得更 大的利润。生产线的计算机仿真模型的建立是耗时耗力的，不过仿真模型一旦建立， 对以后的经营管理具有相当大的指导意义。一些运用方法说明计算机仿真模型 的建立分析与维护不仅具有现实意义和价值，更具有未来价值和意义。第二章生产线问题研究第一节生产线的概念生产线即产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过 加工、运送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线。生产线属典型离散 事件系统，涉及各种作业计划和控制调度信息与事件。生产线，是一种按照对 象专业化原则组织起来的生产组织形式，它按照产品生产的工艺顺序排列工 位，使产品按照一定的速度，连续和
11、有节奏的经过各个工位依次加工，直到生 产出成品。生产线是制造系统的基层制造系统，是生产过程在空间上和时间上 的合理组织形式，制造系统中从原材料到产品的物理转换都是有生产线这样的 基层制造系统来实现的，它的运行性能对整个生产系统具有举足轻重的作用。第二节 生产线的生产能力指标生产能力简称产能，是指一个工厂、一个车间、一条生产线或工作站、一 台机器及某人在一定的时间内的生产能力。根据作业方式的不同，产能又可以 称为周产能、标准产能、实际产能等。在 MRPII/E即中，产能又称为可用产 能、需求产能（负荷）等。生产能力以实物指标作计量单位。生产能力的实物计量单位有:具体产品、 代表产品及假定产品。（
12、一）具体产品。在产品品种单一的大量生产企业中，计算生产能力的生产 率定额。该具体产品的时间定额或生产该产品的产量定额；企业的生产能力即以 该具体产品的产量表示。（二）代表产品。在多品种生产的企业中，在结构、工艺和劳动量构成相似 的产品中选出代表产品，以生产代表产品的时间定额和产量定额来计算生产能 力，则生产能力的计量单位即为代表产品。代表产品与具体产品产量之间的换 算，通过换算系数。换算系数为具体产品与代表产品的时间定额的比值。（三）假定产品。在产品品种数较多，各种产品的结构、工艺和劳动量构成 差别较大的情况下，不能用代表产品来计算生产能力，此时，可用假定产品作 为计量单位。假定产品是由各种产
13、品按其产量比重构成的一种假想产品。产能 的单位一般有四种，即：标准小时（小时、分、秒）、件数（数量）、千克或者吨 （重量）、米（长度）。产能与负荷的单位必须一致。在连续型生产中多采用件数 （数量）、千克或者吨（重量）、或则米（长度）等可以直接量化最终产品的单位， 对于流程作业最常用的是日产量或班产量，如:箱/每天。第三节 生产线的生产能力的计算与确定一、单台设备及流水线生产能力的计算和确定对于连续型生产企业，大量生产，按流水线组织时，生产能力按每条流水 线核算。流水线的生产能力决定于承担每道工序设备的生产能力，因此，生产 能力的计算从单台设备开始。单台设备生产能力的计算公式为：Po=Fc/t（
14、2-1）式中Po一单台设备生产能力（件、台等）；Fc一单台设备计划期有效工作时间（小时）；t一产品的工序时间定额（台时）。工序由一台设备承担时，单台设备的生产能力即工序生产能力;工序由S台 设备承担时，工序生产能力为PoS。流水线的生产能力，在各道工序的生产能力综合平衡的基础上确定。二、设备组生产能力的计算在成批及单件小批生产企业，当工段按工艺原则或对象原则组织时，生产 能力的计算通常从设备组开始，构成设备组的基本条件是它们在生产中的互换 性，也就是设备组中的任何设备在大体上相同的时间内，可以完成分配给该设 备组处理加工的任何相同工序，并能达到规定的质量标准。设备组生产能力的计算公式为：P=F
15、eS/t（2-2）式中P一设备组的生产能力；S一设备组的设备数量（台）；t一制造单位产品（具体产品、代表产品或假定产品）所需该种设备的台时 数。三、工段（车间）生产能力的计算和确定生产能力取决于设备的工段（车间），可以在计算设备组生产能力的基础 上，确定工段（车间）的生产能力。各设备组的生产能力，一般是不相等的，因 此确定工段（车间）生产能力时，要进行综合平衡工作。通常以主要设备组的生 产能力作为综合平衡的依据。所谓主要设备组是指完成劳动量比重最大或则贵 重而无代用设备的设备组。生产能力不足的设备为薄弱环节，要制定消除薄弱 环节的措施，应尽可能利用富裕环节的能力来补偿薄弱环节。第三章离散事件仿真研究第一节离散事件的概念及要素生产线属典型离散事件系统，离散事件系统是指那些系统状态变量随时间 呈离散状态的变化。离散事件系统与连续系统最主要的区别在于离散事件系统 输入、输出变量的随机性以及状态变化的不确定性。由此连续系统和离散事件 系统仿真方法有很大的区别。连续系统仿真借助数字积分算法和离散相似算法 等来求解特征系统变量之间关系的方程；离散事件仿真系统仿真则是建立系统的 概率模型，采用数值方法“执行”仿真模型。描述一个离散事件系统需要以下几个要素：（一）实体:系统所研究的对象。系统中流动的或者活动的元素称为实体，实 体有永久和临时之分:永久实体在模拟过程中始终存
