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物流实验报告

1实验目的

本实验围绕生产物流实验系统展开，进行制造系统的建模、仿真分析与设计

优化研究实践。重点研究运用仿真软件Flexsim，对生产物流实验系统的生产过

程进行建模、仿真和分析，并进行系统改造的方案论证。

2实验内容及要求

对照实验系统，参考有关系统资料及参考案例，在对系统的基础布局、工作

特点、工作流程及实验生产设备等进行详细研究的基础上，运用Flexsim工具进

行建模，并对其生产过程进行仿真。通过仿真分析了解有关生产实验系统方案是

否满足预期运行目标的需求，并且针对仿真生产过程中所表现出来的缺陷与瓶颈

问题，提出改进方案。最终完成对于该生产系统的整体产能及物流运作分析，为

系统改造决策提供参考依据。

3实验内容与步骤

3.1生产制造系统建模与仿真基础知识研究

结合有关实验系统的生产运作原型，深入研究制造系统的运作控制，及其系

统建模与仿真相关知识；熟悉掌握Flexsim建模仿真工具及其安装运行环境，为

具体的实验与分析应用做好前期的理论与技术知识准备。

3.2系统总体了解

结合所给的实验系统资料及建模仿真设计型实验参考案例，了解本实验系统

的物流过程、实验加工与物流处理过程运行控制规则，及具体实验流程等相关方

面。在此基础上拟定自己的不同于所给参考案例的实验方案，为进一步的建模与

仿真分析做准备。

3.3系统建模及初步的仿真运行调试

对系统的各个部分进行Flexsim建模，对各个相应的系统仿真模块进行设计，

完成细节上的充分考虑，通过初步调试，验证并确定最终的系统仿真模型。

3.4系统仿真与分析

针对实验所期望解决的问题，分析仿真数据结果；根据结果对模型进行必要的参

数设置与调整；比较不同参数设置下的仿真数据结果，得到分析结论或理想的系

统设计方案。

4实验记录与数据处理

4.1系统模型介绍

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

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

4.2实验要解决的问题

(1)处理机数量的确定（n）：假定系统尚未确定加工机和装配机的数量，

需要根据加工任务状况等具体情况确定。若需要加工的货物过多，则可以增加加

工机的数量，并相应地确定装配机的数量。实验中我们可以先假定流水线1和流