(論文)生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真課程設(shè)計說明書最新優(yōu)秀畢業(yè)論文資料搜集嘔血奉獻

武漢理工大學生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真課程設(shè)計說明書目錄1課程設(shè)計題目.22任務(wù)分析.23解題分析過程.33.1順序移動方式.33.2平行移動方式.63.3平行順序移動方式. 94三種移動方式的綜合分析與評價.124.1零件的三種移動方式的比較.124.2三種移動方式的綜合分析.125設(shè)計最優(yōu)方案.135.1設(shè)計移動方式.135.2設(shè)計小結(jié).166課程設(shè)計總結(jié).16生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真課程設(shè)計1課程設(shè)計題目現(xiàn)要加工n個相同零件，n=8+學號個位數(shù)，共8道工序，工序如下：工序一12分鐘，兩臺可用設(shè)備工序二12分鐘，兩臺可用設(shè)備工序三10分鐘，一臺可用設(shè)備工序四17分鐘，一臺可用設(shè)備工序五15分鐘，一臺可用設(shè)備工序六8分鐘，一臺可用設(shè)備工序七22分鐘，三臺可用設(shè)備工序八5分鐘，一臺可用設(shè)備，與以上工序無先后之分以上兩工序之間無先后之分以下三工序之間無先后之分請設(shè)計一種你認為好的方案，說明設(shè)計方法、過程、理由、結(jié)果，并輸出該方案的總加工時間、總設(shè)備等待時間、總設(shè)備閑置時間，flexsim仿真結(jié)果，工序圖、以及方案分析報告。設(shè)計要求：提交設(shè)計說明書。2任務(wù)分析本題要加工的是17個（n=8+學號個位數(shù)=8+9=17）相同的零件，共經(jīng)過8道加工工序。其中，工序一、工序二分別有兩臺可用設(shè)備，工序七有三臺可用設(shè)備。同時，工序二與工序三之間、工序四至六之間、以及工序八與其他工序之間無先后之分。設(shè)計過程中，如果只考慮總生產(chǎn)時間最短，整個工藝過程管理起來將會很復雜。我設(shè)定了一個最優(yōu)方案的標準，即在總生產(chǎn)時間盡可能小的前提下，將工藝過程優(yōu)化，使組織管理更加方便，而且，還要考慮到設(shè)備的閑置時間、設(shè)備的等待時間以及任務(wù)的等待時間。在設(shè)計過程中，我考慮到了不分先后順序的工序中設(shè)備可以同時啟用，零件采用交叉往復的加工順序，一定能縮短總生產(chǎn)時間，但是，零件在加工過程中受物流的影響將很嚴重，導致整個車間的物流混亂，使其效率下降。綜上所述，我認為題目的重點在于如何處理好能夠同時加工的工藝之間的關(guān)系，以及對于多個機床加工如何合理分配。零件在加工過程中可以采用三種典型的移動方式，即順序移動方式，平行移動方式和平行順序移動方式。如果零件在加工過程中采取的移動方式不同，就會造成零件的總加工時間，任務(wù)等待時間，總設(shè)備等待時間，總設(shè)備閑置時間的不同。我主要考慮先通過以上三種移動方式得出不同的方案，再對這些方案進行比較，取每種方案的優(yōu)點，盡量克服其確定，以此作為參考，最終設(shè)計一個符合題目與所設(shè)定標準的最優(yōu)方案。3解題過程分別用順序移動方式、平行移動方式、平行順序移動方式對生產(chǎn)過程進行仿真。3.1順序移動方式順序移動方式特點是每批零件在前道工序全部完工后，才整批的送到后道工序加工，即零件在工序間是整批地移動。由于一批零件在各道工序上的加工是連續(xù)進行的，而且在工序之間的銜接上也是連續(xù)進行的，因此又稱這種方式為連續(xù)移動方式。畫出其工序圖如圖所示：利用flexsim軟件對這種移動方式進行仿真，仿真圖如下：仿真可得標準報告和狀態(tài)報告，如下所示：標準報告表：Flexsim summary reportModel Clock: 1283.000 Content Throughput Staytime now min avg max minavgmaxQueue1:008.5161704080Processo8:001117555Queue2:00817177585.1896Processor11:000.5619121212Queue3:005.651717969696Processor21:000.3619121212Queue4:004.82171796130.82162Processor12:000.5318121212Processor22:000.3318121212Processor3:000.36117101010Queue5:004.091717128144160Processor6:000.22117888Queue6:003.691717128184240Processor5:000.3117151515Queue7:003.841717240256272Processor71:000.116222222Processor72:000.116222222Processor73:000.0915222222Queue9:000.771717058.24110Queue8:002.531717110187.76272Processor4:000.25117171717狀態(tài)報告表：Flexsim summary reportModel Clock: 1283.000idleprocessingbusyblockedemptyreleasingsetuputilizeQueue1:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%Processo8:0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue2:0.00%0.00%0.00%0.00%2.80%0.00%0.00%0.00%Processor11:0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue3:0.00%0.00%0.00%0.00%33.60%0.00%0.00%0.00%Processor21:0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue4:0.00%0.00%0.00%0.00%44.50%0.00%0.00%0.00%Processor12:0.00%53.00%0.00%47.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor22:0.00%33.20%0.00%66.80%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor3:0.00%36.10%0.00%63.90%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue5:0.00%0.00%0.00%0.00%51.90%0.00%0.00%0.00%Processor6:0.00%22.40%0.00%77.60%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue6:0.00%0.00%0.00%0.00%56.60%0.00%0.00%0.00%Processor5:0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue7:0.00%0.00%0.00%0.00%54.90%0.00%0.00%0.00%Processor71:89.70%10.30%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor72:89.70%10.30%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor73:91.30%8.70%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue9:0.00%0.00%0.00%0.00%91.40%0.00%0.00%0.00%Queue8:0.00%0.00%0.00%0.00%69.70%0.00%0.00%0.00%Processor4:0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%從上表我們得到，總生產(chǎn)時間是1283分鐘。設(shè)備等待時間為0。設(shè)備閑置時間為：85+193+301+471+607+862+1151=3670分鐘。其中狀態(tài)報告表中部分為零的項被省去。從上表我們可以看出，大部分設(shè)備的processing時間較低，說明設(shè)備的利用率很低，大多數(shù)時間時，設(shè)備都處在閑置狀態(tài)，這樣使的加工周期變的很長。但是從另一方面我們可以看到設(shè)備加工的連續(xù)性，保證了設(shè)備的負荷。總結(jié)順序移動方式的有缺點：優(yōu)點是：1組織與計劃工作簡單；2零件集中加工，集中運輸，減少了設(shè)備調(diào)整時間和運輸工作量；3設(shè)備連續(xù)加工不停頓，提高了工效。缺點是：1大多數(shù)產(chǎn)品有等待現(xiàn)象；2生產(chǎn)周期長，資金周轉(zhuǎn)慢，經(jīng)濟效益較差。3. 2平行移動方式每個零件在前道工序加工完畢后，立即轉(zhuǎn)移到后道工序去繼續(xù)加工，也就是工序間的零件或產(chǎn)品的傳遞不是整批的，而是以零件或產(chǎn)品為單位分別地進行，即零件時一個接著一個傳到下一工序中。畫出其工序圖如圖所示：利用flexsim軟件對這種移動方式進行仿真，仿真圖如下：仿真可得標準報告和狀態(tài)報告，如下所示：標準報告表：Flexsim summary reportModel Clock: 373.000 ContentThroughput Staytime now min avg max minavgmaxQueue1:008.5161704080Processor8:001117555Processor12:000.9118121212Queue4:00019000Processor11:000.9619121212Processor21:000.8619121212Processor22:000.8118121212Queue2:000.71290816Processor3:000.85117101010Queue5:00018000Queue7:000117000Processor6:000.66117888Queue8:002.3761704080Processor5:000.84117151515Queue9:000.8121701632Processor4:000.82117171717Queue10:00019000Queue11:00018000Processor71:000.5319222222Processor72:000.4918222222Queue12:000117000Queue3:000.6280714Queue6:002.92717032.4764狀態(tài)報告表：Flexsim summary reportModel Clock: 373.000idleprocessingbusyblockedemptyreleasingsetuputilizeQueue1:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%Processor8:0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor12:9.40%90.60%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue4:0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%Processor11:4.40%95.60%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor21:13.60%86.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor22:18.60%81.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue2:0.00%0.00%0.00%0.00%34.70%65.30%0.00%0.00%Processor3:14.60%85.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue5:0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%Queue7:0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%Processor6:34.30%65.70%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue8:0.00%0.00%0.00%0.00%21.60%78.40%0.00%0.00%Processor5:15.60%84.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue9:0.00%0.00%0.00%0.00%37.70%62.30%0.00%0.00%Processor4:17.70%82.30%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue10:0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%Queue11:0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%Processor71:46.90%53.10%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor72:50.60%49.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue12:0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%Queue3:0.00%0.00%0.00%0.00%42.60%57.40%0.00%0.00%Queue6:0.00%0.00%0.00%0.00%19.00%81.00%0.00%0.00%從該表我們可以的到平行移動方式的總的加工時間為373分鐘。設(shè)備等待時間為：216+1215 =212分鐘設(shè)備閑置時間為：5+10+17+22+29+39+47+62+79+96=406分鐘同樣，狀態(tài)報告表中部分為零的項被省去。在進行此種方式下的仿真時，我考慮到第七道工序雖然有三臺設(shè)備可以用，但對于題目所給條件而言，顯然是多了，為了節(jié)約資源，我認為只需要用兩臺設(shè)備就可以了。從上面表格可以看出，整個工序的周期比順序移動短了很多，但是設(shè)備的等待時間增加了很多，不能保證設(shè)備的連續(xù)加工，這樣使設(shè)備的利用率降低。設(shè)備的閑置時間比順序加工少了很多。平行移動加工：優(yōu)點：1.生產(chǎn)加工周期短；2設(shè)備的閑置時間少；缺點：1.機器不能連續(xù)加工，利用率低；2.加工過程中運輸頻繁；3.工藝管理不方便。3.3平行順序移動方式順序移動方式下，零件搬運次數(shù)少，設(shè)備連續(xù)加工，利用率高，但加工周期長；平行移動方式下，加工周期短， 但零件搬運頻繁，設(shè)備間歇性加工，不便利用。平行順序移動方式將兩者的優(yōu)點結(jié)合起來，既要求每道工序的設(shè)備連續(xù)加工，又要求各道工序盡可能平行地加工。在時間上安排時我們應注意以下兩點：1.當前道工序的等待時間小于后道工序時，加工完的每一個零件立即進入下一道工序（按平行移動方式）；2.當前道工序的等待大于后道工序時，只有當前道工序上完工的零件數(shù)量足以保證后道工序的連續(xù)加工，才開始將完工的零件轉(zhuǎn)入后道工序。畫出其工序圖如圖所示：利用flexsim軟件對這種移動方式進行仿真，仿真圖如下：仿真可得標準報告和狀態(tài)報告，如下所示：標準報告表：Flexsim summary reportModel Clock: 405.000 Content Throughput Staytime now min avg max minavgmaxQueue1:008.5161704080Processor8:001117555Processor12:000.9118121212Queue4:00019000Processor11:000.9619121212Processor21:000.8619121212Processor22:000.8118121212Queue2:000.71290816Processor3:000.85117101010Queue5:00018000Queue7:001.3741701632Processor6:000.66117888Queue8:002.98817056112Processor5:000.76117151515Queue9:000.7421701632Processor4:000.75117171717Queue10:001.133904896Queue11:000.923804284Processor71:000.4919222222Processor72:000.4518222222Queue12:000117000Queue3:000.6280714Queue6:002.92717032.4764狀態(tài)報告表：Flexsim summary reportModel Clock: 405.000idleprocessingbusyblockedemptyreleasingsetuputilizeQueue1:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%Processor8:0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor12:9.40%90.60%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue4:0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%Processor11:4.40%95.60%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor21:13.60%86.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor22:18.60%81.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue2:0.00%0.00%0.00%0.00%34.70%65.30%0.00%0.00%Processor3:14.60%85.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue5:0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%Queue7:0.00%0.00%0.00%0.00%29.60%70.40%0.00%0.00%Processor6:34.30%65.70%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue8:0.00%0.00%0.00%0.00%27.60%72.40%0.00%0.00%Processor5:23.70%76.30%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue9:0.00%0.00%0.00%0.00%43.20%56.80%0.00%0.00%Processor4:24.50%75.50%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue10:0.00%0.00%0.00%0.00%37.30%62.70%0.00%0.00%Queue11:0.00%0.00%0.00%0.00%43.70%56.30%0.00%0.00%Processor71:51.10%48.90%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor72:54.60%45.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue12:0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%Queue3:0.00%0.00%0.00%0.00%42.60%57.40%0.00%0.00%Queue6:0.00%0.00%0.00%0.00%19.00%81.00%0.00%0.00%從表中得到平行順序移動方式加工的總時間是405分鐘。從工序圖上可以看到，設(shè)備在連續(xù)加工，因而沒有等待時間。設(shè)備的閑置時間為：5+10+17+22+29+71+79+94+207+212=746分鐘在此種方式下的仿真時，第七道工序的設(shè)備仍然只選用了兩臺。平行順序應動方式有平行移動方式和順序移動方式的特點。既縮短了一批零件的加工周期，又避免了設(shè)備間歇運轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。其中我們看到起設(shè)備利用率在前兩種加工方式之間?？偨Y(jié)平行順序移動方式的優(yōu)點：結(jié)合了平行移動和順序移動方式的優(yōu)點。缺點：1.工藝過程組織管理復雜；2.工藝過程的設(shè)計計算比較困難。4三種移動方式的綜合分析與評價4.1零件按照三種移動方式加工情況的比較我們將3總方式的總生產(chǎn)時間、總設(shè)備等待時間、總設(shè)備閑置時間列表進行比較。移動方式比較項目順序移動平行移動平行順序移動設(shè)備閑置時間/min3670406746設(shè)備等待時間/min02120總生產(chǎn)時間/min1283373405從上表可以看出，三種方式各有特點。其中平行移動方式的總加工時間最短，而設(shè)備等待時間最長，但是其設(shè)備限制時間也最短。三種方式中，只有順序移動和平行順序移動才能使設(shè)備連續(xù)的加工。4.2三種移動方式的綜合分析比較三個移動方式的狀態(tài)表可以發(fā)現(xiàn)，平行移動方式的設(shè)備利用率最高，但是我們在慮用這個方式時應注意產(chǎn)品的運輸問題，平行移動方式產(chǎn)品運輸頻繁，這樣管理起來很不方便。但是在大批量流水線生產(chǎn)時，通過設(shè)置工藝路線可以減輕運輸壓力。雖然順序移動方式的總加工時間較長，但是其管理起來很方便，整個工藝過程清晰明了。在小批量加工時，用這個方法很方便。對于平行順序加工，盡管這個方法是平行移動加工和順序移動加工的結(jié)合，但是工藝設(shè)計起來比較困難，對于批量不大的零件，我們可以用這種方法。我們在選擇移動方式時，不能只考慮某一個環(huán)節(jié)，要全方面的去評價，要根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實際情況，權(quán)衡優(yōu)劣，分別加以利用。一般考慮的因素有：加工批量的大小、加工對象的尺寸大小、工序時間的長短以及生產(chǎn)過程空間組織的專業(yè)化形式等。對于三種方式，我們在選擇時有以下策略：順序移動方式：1.工件應該滿足體積小并且較輕；2.適合于單件小批量的生產(chǎn)；3.要求加工時間短，而調(diào)整時間較長；4.工藝要求專業(yè)化。平行移動方式：1.加工工件較大并且重；2.適合大量大批的生產(chǎn)；3.加工時間長，調(diào)整時間較短；4.對象專業(yè)化。平行順序移動方式：1. 體積較小而質(zhì)量輕；2.生產(chǎn)大量大批的產(chǎn)品；3.加工時間長，調(diào)整時間短；4.對象專業(yè)化。5確定最優(yōu)方案5.1設(shè)計移動方式第四道工序的加工時間是17分鐘，且只有一臺可用設(shè)備，因此它是主要考慮的對象。同時，第四道、第五道、第六道工序之間無先后之分，那么我就考慮將三道工序的總生產(chǎn)時間壓縮至第四道工序的加工時間。要完成這個設(shè)想，我設(shè)計將第三個零件、第十一個零件的加工順序做了一些調(diào)整，即這兩個零件的加工順序為81235647，而其余十五個零件的加工順序為81234567。在一個工序內(nèi)有多臺可用設(shè)備的情況下，我考慮按照平行順序移動方式進行加工。例如第一道、第二道工序，均有兩臺可用設(shè)備，而且加工時間均為12分鐘，采用平行順序移動的方式，第一臺設(shè)備加工九個零件，第二臺設(shè)備加工8個零件，而且按照第一個加工的是第八道工序，那么第二臺設(shè)備啟動的時間在第一臺之后，也不會增加總生產(chǎn)時間。第七道工序雖然有三臺設(shè)備可以用，但是基于題目所給的條件，三臺設(shè)備顯然是多了，為了節(jié)約資源，我認為只需要用兩臺設(shè)備就可以了。我設(shè)計了一種混合移動方式，其工序圖如下圖所示：利用flexsim軟件對這種移動方式進行仿真，仿真圖如下：仿真可得標準報告和狀態(tài)報告，如下所示：標準報告表：Flexsim summary reportModel Clock: 355.000 Content Throughput Staytime now min avg max minavgmaxSource1:008.5151704080Processor8:001117555Queue1:001.2731707.5316Processor11:000.9619121212Processor12:000.9118121212Processor21:000.8619121212Processor22:000.8118121212Queue2:002.92717032.4764Processor3:000.85117101010Queue3:002.18617039.8894Queue4:000.39121340.568Processor4:000.88117171717Processor5:000.821171515.0616Queue5:000.3511506.9314Queue6:002.69817049.41105Processor6:000.77117814.59120Queue7:000117000Processor71:000.3916222222Processor72:000.3816222222Processor73:000.3115222222Queue11:000117000Sink23:01010000Queue8:000.181609.6716Queue9:000.13160714Queue10:000.09150613狀態(tài)報告表：Flexsim summary reportModel Clock: 355.000idleprocessingbusyblockedemptyreleasingsetuputilizeProcessor8:0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue1:0.00%0.00%0.00%0.00%22.80%77.20%0.00%0.00%Processor11:4.40%95.60%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor12:9.40%90.60%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor21:13.60%86.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor22:18.60%81.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue2:0.00%0.00%0.00%0.00%19.00%81.00%0.00%0.00%Processor3:14.60%85.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue3:0.00%0.00%0.00%0.00%21.90%78.10%0.00%0.00%Queue4:0.00%0.00%0.00%0.00%60.90%39.10%0.00%0.00%Processor4:11.90%88.10%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor5:0.00%99.70%0.00%0.00%0.00%0.00%0.30%0.00%Queue5:0.00%0.00%0.00%0.00%65.00%35.00%0.00%0.00%Queue6:0.00%0.00%0.00%0.00%30.80%69.20%0.00%0.00%Processor6:0.00%65.00%0.00%0.00%0.00%0.00%35.00%0.00%Queue7:0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%Proces