基于flexsim仿真技术的文件柜生产线优化改善

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1、基于Flexsim仿真技术的文件柜生产线优化改善张国辉庄皓康闪光宋晓辉郑州航空工业管理学院摘要：以某办公产品企业的文件柜生产线为研宄对象，运用Flexsim仿真软件进行建模仿真，通过对仿真输出数据的分析，找出影响效率的关键工序，确定瓶颈工位，提出改善方案对生产线的布局和流程进行分析改善，最后对改善后的生产线进行仿真。优化后的生产线，平衡率达到79.57%,提高了7.14%,每月产量提高了20%，实现了人员设备的高效利用。关键词：Flexsim;系统建模;仿真优化;生产线平衡;作者简介：张国辉(1980-)

2、,男，河南新乡人，副教授，博士，研究方向为工业工程等。收稿日期：2017-06-19基金：国家自然科学基金(61203179)OptimizationandimprovementofthefilingcabinetproductionlinebasedonflexsimsimulationtechnologyZHANGGuo-huiZHUANGHaoKANGShan-guangSONGXiao-huiReceived：2017—06-190引言随着经济全球化和我国经济的快速增长，国内制造企业的思想发牛.了

3、改变，从以前的注重生产规模、逐渐向提高生产效率、提升产品质量、降低生产成本转移U1。这种思想的改变，使得生产线的平衡问题越来越凸显，直接影响丫企业产品的生产效率以及市场上的核心竞争力。生产线平衡问题最早由美国人提出，随后，越来越多的学者专家开始研宄这一问题m。生产线平衡改善方法有:数学最优化方法、启发式算法、工业工程的工作研究方法、三维软件仿真等。近年来三维仿真技术飞速发展，可以更加直观方便地对生产系统进行建模分析，对未来的规划作科学的预测，对投入使用的生产系统进行优化改善。运用Flexsim可以在计算机

4、内建立研究对象的系统三维模型，通过逼真图形动両显示、完整的运作绩效报告、各种方案的大量反馈信息，分析者可以对模型进行各种系统分析、优劣比较和工程验证，最终获得优化设计或改进方案。国内倪玉晋in、孟哲in、吕卫民m、孟巧凤m、李峰［10］等均采用了Flexsim软件来对生产线平衡或流程进行仿真分析并优化。本文以某办公产品企业的一条文件柜生产线为例，对该生产线进行建模与仿真，寻找瓶颈工位，分析其原因并提出和应的改善方案，并对改善方案的可行性进行验证。1项目改善的背景随着该企业发展速度的加快，同时面临着半成品库

5、存量很高，经常因为各工序之间衔接不好等原因而停线。目前该企业B产量为4500套成品，面对越来越大的市场需求，这一产量已经无法满足需求，于是对生产线的改进就显得尤为重要了。2仿真模型的建立2.1文件柜生产线概述木文以文件柜生产线为例建立生产线模型。其生产线工艺制程伍括剪板、冲压、折弯、点焊、喷粉、包装、检测、合格品出库，其中剪板、冲压、折弯、点焊、喷粉等为主要工序。该企业以订单拉动式生产模式运营，根据客户需求制定了相应的生产计划，要求每天能够生产150套成品，单班作业，每班8小时工作制，单位小时产能应满足不

6、少于18.75套。并且由于市场需求加大，企业希望该生产线月产量为7000套即每天能够生产226套，单位小时产能应满足不少于28.25套。但在实际生产屮，各工序的作业时间在理论及实际操作上均不能完全相同，由于作业负荷的不均衡导致在制品大量堆积，如表1所示，产能及线平衡率偏低，不能准时完成既定的生产任务指标和希望的生产任务指标。表1各工序待加工产品平均数目下载原表2.2建立仿真模型并设置参数该家具企业文件柜生产线为循环式单向流水线，整条流水线为半自动化多产品生产线，产品通过传送带或叉车运送，各工序间设立暂存区

7、，根据工艺流程、物料流动关系，依照程序分析相关原则绘制生产线布局图，如图1所示。根据工厂的实际生产线，用Flexsim仿真系统建立丫一条文件枳生产线仿真模型如图2所示。图1改善前土产线布局图卜载原图图2改善前生产线仿真模型图下载原图在设定各实体模型参数时，文件柜生产线的起点是发生器，即代表铁皮的供应。该生产线计划每天生产150套成品，单班作业，8小吋工作制。综合考虑机台稼动率及人工作业宽放率，通过minitab软件的数据拟合，对于每一台机器进行了参数录入。2.3仿真结果分析由于该企业装配线为单班作业，H工

8、作8小时，为更充分地收集产线数据对分析仿真结果，设定仿真时间为28800s。调整加快模型的运行速度完成规定时间系统仿真，如图3所示。仿真输出结果显示该生产线的闩产量为150.45套产品，月产量为4513套产品。其中还可以得出喷粉区和电焊区的待制品堆积较多，喷粉区的问题尤为严重;所有的工位并没有实现一个流的生产。所以该生产线的瓶颈工位是喷粉线。为了进一步了解该车间所存在的问题，对各工序产品进行连续、重复的观测后得出各工序的节拍时