flexsim实验案例介绍.pdf

《制造系统建模仿真与分析》实验案例 本实验案例通过对于一个现实的实验系统的建模仿真与分析，展示基于离散事 件动态系统的建模仿真方法在制造系统物流过程建模、仿真和分析中的应用，具体 涉及仿真软件Flexsim 的学习和运用，以及在此基础上的生产线建模、仿真与分析。 在研究学习本案例的基础上，学生可以运用相关知识，对一个生产制造系统进行建 模仿真和物流分析，并进而根据不同的订单模式或系统参数，提出相应运作策略或 系统改进方案。其结果可为有关的系统设计和改进提供评估依据，也验证了有关仿 真软件工具在此类生产系统建模、仿真和分析中的适用性。 1 系统模型介绍 1.1 系统及其物流过程的描述 本实验所涉及的是一个柔性制造系统的生产线（如图 1-1 所示），它主要有四条 流水线组成，同时加工两种不同原材料（以下称原材料a 和原材料b ），最后把加工 后的两种半成品和另一种原材料（以下称原材料c ）装配起来，成为成品d 。在模型 中，设有存放原材料a、b 和成品d 的组合式货架，存放原材料c 的货栈，它们分别 通过堆垛机和AGV 小车与生产线相联通，组成系统。 具体物流过程简述如下： (1) 组合式货架用来存放待加工的原材料和成品，货架配备堆垛机，用于从货 架上取下原材料，并运到生产线上进行加工。货架上混合存放a、b 两种货物，堆垛 机随机取出货物，放入出货台。 (2) 待加工的原材料a、b 从出货台进入流水线1，都要经过生产线旁的加工机 进行加工。流水线 1 是倍速链，旁边有多台完成同样工作的加工机，同时每台旁都 有一个搬运工人，搬运工人为加工机拾取流水线上的货物进行加工，也负责把加工 过的货物放回流水线进入下一个工序。 (3) 原材料a 通过流水线 1 的加工后成为半成品a1，进入流水线2 。流水线2 为辊筒线，上有一个气动机械臂，对半成品 a1 进行再加工，成为半成品 a2，通过 1 AGV 小车送向流水线4 上的装配机。同时AGV 小车也从货栈上取出原材料c，连同 半成品a2 放入装配机前的缓冲区。 (4) 原材料b 通过流水线1 加工后成为半成品b1 ，进入流水线3 。流水线3 为 动力辊筒线，上有一个4-DOF 机械臂，用于对半成品b1 进行检测。经检测合格者进 入流水线4 。 (5) 流水线4 是一条装配生产线，为皮带线。上有多台装配机，同时每台旁也 有一个搬运工人。搬运工人从流水线4 和缓冲区各取一个半成品a2、半成品b1 和原 材料c 放入装配机，经装配后成为成品d，再由加工者放回流水线4 上。 （6 ）成品d 从流水线4 出来进入入货台，再由堆垛机放入组合式货架。此处的 堆垛机与运送原材料a、b 进入生产线的为同一辆。 图 1- 1 系统模型图 1.2 系统的主要组成 该系统主要由加工过程和物流过程组成，其主要组成部分如表3-1 所示。 2 表 1- 1 系统的主要组成设备 名称 数量 描述和用途 组合式货架 1 立体仓库，有堆垛机负责搬运货物；用于存放原材料a、b 和成 品d 堆垛机 1 立体仓库的组成部分，可在高处取放货物；用于对货物进行存 取和搬运 加工机 n 用于对原材料a、b 进行加工 流水线 4 有倍速链、辊筒线和皮带线等不同的种类，各有各的不同特点， 但都是用于货物在生产线上的运输 气动机械臂 1 用于对原材料a 进行第二次加工 4-DOF 机械臂及其 1 用于对加工机加工好了的原材料b 进行检测 控制台