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JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现
1.1生产流程描述
实例系统生产制造単一类型的产品一一振动轮,其生产原材料为各种类型的钢板,通过机械加工,然后组装 成一个空轮(没有安装轴承座、轴承和轴)。组成振动轮的部件主要为5类?分别为外圏、圈、加强筋、隔板和 封口板,以数字1 -2,3,4,5表示;其生产过程包括12个主要加工草元,分别为剪板切割(WS1)-打坡口(WS2)、 卷圆(WS3)、轮圈焊接(WS4)、找圆(WS5)、车断面(WS6)、数控切割(KS7)、调平(WS8) ,油漆(略9),钻孔 (略10) ?轮:焊接(分装工作站)和轮子焊接(总装工作站)。其生产流程如? 5.1所示。
― 物料流 ???>看板流 WS:工作站
图5.1实例生产/库存系统生产流程图
外圈原材料为特定型号的钢板,加工过程依次为两块外圈钢板通过卷板切割机切割成适合大小,通过坡口机 将钢板两端结合处外打岀坡度,通过卷圓机将钢板卷成轮圏,经过轮圏焊接工段將轮圈接口处焊接起来,通过找 圆机将稔圈找圓然后进入轮子焊接工段?与轮和封口板焊接成轮孑。
圏原材料也为将定型号的钢板,加工过程为每次三块钢板通过卷板切割机切割成适合大小的板材,然后打坡 口,卷圆,焊接,找圓,同外圏加工过程一样。在经过找圆工段之后,轮圏再经过敷控车床,逬行端面对车?经 过钻孔工段钻岀工艺孔,到轮焊接工段与加强筋和隔板焊接成轮。
加强筋、隔板和封口板原材料也为特定型号的钢板-首先经过數控切割机切割成型,然后调平,油漆,隔板 和甘口板需要经过钻口工段,钻制工艺孔,然后,隔板到轮焊接工段逬行与圈和加强筋的焊接,封口板到粒子焊 接工段与轮和外圈焊接成轮子。
1.2基本生产单元的分解
该生产/库存系统包括四条串行线,分别为:
(1) 外圈加工串行线:剪板切割、打玻口、卷圆、轮圈焊接、找圆;
(2) 圈加工串行线:剪板切割,打坡口 ?卷圆、轮圈焊接?找圆,车端面,钻孔;
加强筋加工串行线:数控切割、调平、油漆;
隔板、封口板加工串行线:敷控切割、调平、油漆、钻孔。
该生产/库存系统包括两个并行加工模块,分别为:
圏、加强筋、隔板焊接为轮的焊接工段,即分装工作站WS11 ;
外圈、轮、封口板焊接为轮子的轮子焊接工段,即总装工作站WS12 -
生产流程中有资源共享和竞争的作此,如:
(1)、外圈在进行切割、打坡口、卷圓、焊接等工序时,使用的都是相同的设备;
(2)加强筋、隔板、封口板在进行切割、调平工序时?也是竞争使用相同的设备。
1.3系统绩效指标设计
系统绩效指标考虑系统产岀量、在制品库存、设备稼幼率和订单満意度四项。在道行Witness仿真程序设计 的时候,将通过如下的敷据模型和相关的程序送行统计计算获得。
系统产出量(TPUT,ThroughPUT):统计在特定时间长度?生产/库存系统所产出的成品數量。该指标 在Witness中可以直接在成品缓冲区的“action on input…中适行变量的累计°每当一个成品进入缓冲区, 执行式(5-1)的计算程序?即产出量増加了一个。
TPUT= TPUTH (5-1)
在仿真模型中,该统计任务由订单队列DMD.b_ordcr的action on input-- 和函数UF. tput来实现,具 体程序参看附录B部分。
在制品库存(WIP):用来统计某一时点上,生产/库存系统中所拥有的原材料、半成品或成品的量,一 般用价值来衡量。
由于生产线上具有多种物料,如外圏、圈 加强筋、封口板、隔板?每种类型物料所具有的价值不一样,需 要统计各种物料的实际价值。由于本实例并不是对实际的问题适行研究?仅仅是提供一种研究方法?所以为了使 于对各种方案逬行经济性比较?根据每件产品或部件的价值,给予它们附上对应的价值权重,然后进行统计计算。 但设加强筋最便宜,以它为1,每件物料经过一道工序加工后,每加工10分钟,价值增加一个单位,不足10分 钟的按10分钟计,得出实例系统中物料的价值权重系数如表5.1 ?表中下划线前的字符为物料名称中文首字母。
表5.1物料价值权重系数表
名称
Jqj_WS7
Fkb?WS7
Ngb WS7
Jqj_*S8
Fkb_WS8
Ngb WS8
Jqj_WS9
fkb_WS9
ngb WS9
权重
1
2
2
2
4
4
3
5
5
名称
Wq_WSl
NqJTSl
Wq_WS2
Nq_WS2
WqJTS3
Nq_WS3
Wq WS4
Nq WS4
Wq_WS5
权重
30
30
35
34
38
37
44
42
47
名称
Nq WS5
Nq WS6
Nq WSI0
Fkb_WS10
Ngb一 WS10
?S11
WS12
权重
44
49
52
8
8
83
151
系统中的在制品库存WIP计算公式如式(5-2)
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