生产计划与控制实验指导书.doc

中北大学 工业工程实验指导书中北大学生产计划与控制实验指导书中北大学工业工程教研室 年 月目 录目 录2实验1 单品种流水线生产系统仿真与分析3实验2 生产计划制定实验4实验1 单品种流水线生产系统仿真与分析一、 实验简介流水生产是现代工业企业很重要的一种生产方式，它是指生产对象按照一定的工艺路线顺序地通过各个工作地，并按照统一的生产速度(节拍)完成工艺作业的生产过程。本实验是通过flexsim仿真软件来建立一个单品种流水生产线系统，模拟流水生产的过程，以找出影响流水生产效率的因素。1. 模型描述某制造车间有5台不同的机器，加工一种产品，该种产品需要完成7道工序，每到工序必须在指定的机器上按事先规定好的工艺顺序进行。在保持车间逐日连续工作的条件下，仿真采用不同投产计划的工作情况。在不同投产计划组合中选出高生产效率、第低库存量方案，减少资金占用。如果一项作业在特定时间到达车间，发现该组机器全部占用，该作业就在该组机器处排入FIFO的队列，如果有前一天没有完成的任务，第二天继续加工。2. 系统数据产品的计划投产批量方案：10，20，30产品的计划投产间隔：10，20，30，40，50，60仿真时间：1天（24*60=1440分钟）加工工序如下表：表1-1 加工工序表工序机器名称平均加工时间（分）加工量/批1Waterclean752DSDcoat1453Greenfire554DSDcoat1555TCPprintfire30106Laping20107Waterclean1053. 概念模型图1 概念模型图二、 实验目的1、 掌握flexsim仿真软件的基本功能；2、 熟悉流水生产线的特点；3、 了解影响流水线生产效率的因素。三、 主要仪器设备1、计算机 2、flexsim仿真软件四、 实验计划与安排计划学时 2学时五、 实验步骤u 第一步：建立模型双击桌面上的Flexsim图标打开软件，你可以看到Flexsim菜单、工具条、实体库，和正投影模型视窗，如图1-1所示。图1-1 Flexsim软件界面1、 模型实体设计表1-2实体与系统元素的对应关系模型元素系统元素备 注Flowitem原料默认生成类型1的原料Processor机器进行不同的参数定义，表征不同机器组中的机器Queue机器组暂存区Source原材料库原材料的始发处。Conveyor传送带Sink成品库原料加工后的最终去处2、 生成实体从实体库中拖出（按住鼠标左键不放，拖至正投影模型视窗即可）所有实体：1个Source，5个Queue，5个Processor，1个Conveyor，1个Sink，把各实体按照概念模型中的位置摆好。图1-2 生成所需实体对象3、 修改名称鼠标左键双击Processor，在弹出的实体属性对话框内，修改各实体名称，与概念模型中提到的机器名称一致，便于读图。图1-3 将处理器名称改为Laping图1-4 修改名称后的布局图4、 连接端口根据流动实体的路径来连接不同固定实体的端口。按住键盘上的“A”键，按照下图中的连线情况以此连接各个实体。从Input连接到Queue1，Queue1连接到Waterclean，Waterclean连接到Queue2，Queue2连接到DSDcoat，DSDcoat连接到Queue3，Queue3连接到Greenfire，Greenfire连接到Queue2，Queue2连接到DSDcoat，DSDcoat连接到Queue4，Queue4连接到TCPprintfire，TCPprintfir连接到Queue5，Queue5连接到Laping，Laping连接到Queue1，Queue1连接到Waterclean，Waterclean连接到Conveyor，Conveyor连接到Output。图1-5 实体的“A”端口连接5、 调整Conveyor的布局由于最后加工完成的流动实体是从Waterclean流出，通过传送带Conveyor，在已完成的模型视图中，为了使流动趋于实际流动形式，对Conveyor进行修改：双击模型的Conveyor实体，在弹出的属性菜单窗口中选择，之后点击和，并按下列方式调整参数。长度值按照自己所建模型布局的实际情况设置。图1-6 改变Conveyor的布局参数图1-7 修改后的模型布局图6、 给Input指定流动实体流的到达参数双击Input，在弹出的属性窗口里，选择“FlowItem Class”下拉菜单中的“Arrival Schedule”，把Number of Arrivials改为“2”，点击Apply后出现两栏Arrival。为了每隔10分钟生成一批次10的货物，把Arrival1的Quantity改为10，把Arrival2的Quantity改为0；把Arrival2的ArrivalTime改为10；最后把Repeat Schedule/Sequence 勾选，以使实体批次循环产生。修改情况如下图：图1-8 定义Input的Arrival Schedule表为了和后面的经过Greenfire处理后的产品区分开来（经过Greenfire加工后的产品再送往DSDcoat加工，时间是不一样的，参看表1），在SourceTriggers栏中选择OnExit下拉菜单中的Set Color By Itemtype，如下图所示。图1-9 定义Input的OnExit事件7、 设定Queue1参数为了研究各个存储区（Queue）的库存，假定各个存储区的容量都是足够大的，Flexsim默认为100，修改此参数为2000000，如下图所示：图1-10 修改Queue容量为足够大对其他几个暂存区（Queue2-5）作同样设定。下面进入处理器的设定。在进行处理器设定前，必须清楚一个关键点。当我们观察所有的加工工序后，可以看到，经过第三道工序处理后的产品，送入DSDcoatcoat处理的时间发生了变化，而且在经过DSDcoat加工完后是送往TCPprinterfire，则我们在DSDcoat处应该区分是只经过1道工序还是经过了3道工序的产品，我们认为经过第3道工序Greenfire处理后的产品类型发生了变化，因此可以设定DSDcoat根据产品类型进行不同的操作。8、 设定处理器Greenfire的参数Greenfire加工时间为5分钟，加工批量为5件。产品类型1经过加工后变为产品类型2。双击Greenfire实体，打开它的参数视图，在Process Time下选择“Return constant time of 10”，如下图：图1-11选择常值处理时间点击右侧按钮，修改弹出菜单中的浅色字体为“5”，如下图所示：图1-11修改处理时间为5接下来对加工批量进行设定，点击Greenfire实体参数视图中的，修改Maximum Cotent 为5：图1-12修改加工批量为5点击OK确定设置即可。由于经过本道工序后，需要使产品类型发生变化。我们在Greenfire实体参数视图中选择“Processor Triggers”栏内的OnProcessFinish菜单下的Do nothing，然后点击右侧按钮，为了将加工流动实体类型改为2，我们需要编写简单的语句，在窗口最下面空白区添加：“setitemtype（item，2）”。图1-12 添加修改产品类型的语句另外，为了从视觉上区分两种不同加工工序的产品，我们把类型2产品设置为绿色，方法：在Greenfire实体参数视图中择“Processor Triggers”栏内的OnExit菜单下的Set Color，如下图：图1-13 设置颜色然后点击右侧按钮，在弹出的窗口将颜色参数改为：colorgreen，如下图所示：图1-14 设置颜色为绿色9、 设定处理器Waterclean的参数Waterclean加工时间为类型1产品7分钟，类型2产品10分钟，加工批量为5件。在进行参数设定前，需要明确Waterclean设定的两个关键点：首先，Waterclean处理两种不同工序的产品，因而加工时间不同；其次，两种不同工序的产品，经过加工后送往的端口也不一样，初期加工产品送往DSDcoat，完全加工后的产品送往Conveyor离开系统。我们先设定加工时间，双击Waterclean，在弹出的属性菜单里，在Process Time下选择“By Itemtype（indirect）”，然后点击右边的，将其做如下修改：图1-14 改变处理时间上图表示对于刚开始加工的类型为1的产品，加工时间为7，而经过6道工序后的类型为2的产品，加工时间为10.接下来，对加工批量进行设定，点击，将Maximum Content修改为5，如下图所示图1-14 改变加工批量接下来设定不同类型的产品加工完后送到不同的出口接收，点击，在Send To Port下拉菜单中选择“By Itemtype(indirect)”，点击右侧作如下修改：图1-15 设置输出端口至此完成对Waterclean的设置。10、 设定处理器DSDcoat的参数DSdcoat加工时间为类型1产品14分钟，类型2产品为15分钟，加工批量为5件。对于DSDcoat的设置要点与Waterclean类似，在于区分Waterclean和Greenfire送来的不同加工级别的产品，因两种产品对应不同的加工时间，并且完成后送达不同的机器。我们先设定加工时间，双击DSDcoat，在弹出的属性菜单里，在Process Time下选择“By Itemtype（indirect）”，然后点击右边的，将其做如下修改：图1-16 改变加工时间对加工批量进行设定，点击，将Maximum Content修改为5，如下图所示图1-16 改变加工批量经过DSDcoat的实体流的流向设定与Waterclean一样，点击，在Send To Port下拉菜单中选择“By Itemtype(indirect)”，点击右侧作如下修改：图1-17 设置输出端口11、 设定处理器TCPprintfire的参数TCPprintfire加工时间30分钟，加工批量为10件。TCPprintfire的设置比较简单，由于实体瘤流向只是从TCPprintfire到Laping，之前“A”连接已经对其定义了，所以只需设定处理时间和加工批量。双击TCPprintfire，在弹出的属性菜单里，在Process Time下选择默认选项，然后点击右边的，将其做如下修改“Return constant time of 30”，在Maximum Content栏内，修改数字为“10”，完成对TCPprintfire的设置。12、 设定处理器Laping的参数Laping加工时间20分钟，加工批量为10件。与TCPprintfire设置方法一样，双击Laping，在弹出的属性菜单里，在Process Time下选择默认选项，然后点击右边的，将其做如下修改“Return constant time of 20”，在Maximum Content栏内，修改数字为“10”，完成对Laping的设置。至此完成了对所有实体的参数设定。本实验希望按照前面系统数据中的设定，改变多种投产组合进行仿真，找到一种最优的投产方案。要实现这个目的，可以有三种方法实现，第一种是直接手动修改Input的生产批次和间隔，进行多次仿真；第二种及时利用Flexsim自带的Experimentr自动进行多次仿真，然解析数据比较；第三种是给定一个目标函数，让Flexsim所带的Optquest模块进行优化，找最忧解。我们采用Experimenter进行多次仿真。u 第二步 模型运行1、 设置Experimenter首先用鼠标左键点击编译窗口下方的按钮，打开Experimenter窗口。设置Simulation End Time为1440，Replications per Scenarior 为1；Number of Scenarior 为18，Number of Experiment Variables为2 在下面Experiment Variables中出现18种场景变量设置窗口。在Path行定义两个变量的路径。变量1 定义为：“Input-variablesSchedulesArrival1Quantity”,然后点击Select。变量1对应的列中设置一系列值，就可以让各个场景按照变量1的不同数值进行仿真。（设定值为10，20，30三种）对于变量2作类似操作，“Input-variablesSchedulesArrival2ArrivalTme”,然后点击Select。变量2对应的列中设置一系列值，就可以让各个场景按照变量2的不同数值进行仿真。（设定值为10，20，30，40，50，60）作为不同批量与间隔期组合情况下的仿真(共18种)。下面设定不同场景需要对比的数据。点击“Performance Measures”按钮，把需要对比的数值改为2（我们研究Input的输入产品数和Output的接收产品数），在出现的两个栏目内分别设置为：“The output of the object named “input ” in the model”,“The input of the object named “output ” in the model”2、 编译、重置、运行模型单击按钮，对模型进行编译。编译完成后，单击按钮，重置模型。最后单击按钮，开始仿真。u 第三步 数据分析仿真结束后，点击按钮，进入Performance Measures，再点击第一栏的result，Mean 下面的数字即为相应场景下的输出产品数，点击“view table”也可以以表格的方式输出数据。同样，进入Performance Measures，再点击第二栏的result，Mean 下面的数字即为相应场景下的加工完的成品数，点击“view table”也可以以表格的方式输出数据。将两个表格数据进行比较，可以发现最佳的组合，即输入输出差值最小的那组，意味着在制品库存最少。六、 验报告要求1. 写出实验目的；2. 写出实验步骤；3. 将模型的不同参数运行得出的结果进行对比，找出影响流水生产线效率的因素。七、 思考题1. 从上面的仿真中，挑选三种较好的方案，说明原因？2. 流水生产线的主要特点是什么？ 实验2 生产计划制定实验一、 实验任务熟悉速达ERP软件，建立新帐套、启用模块、熟悉企业应用平台的界面和操作方法。二、 实验目的1. 熟悉ERP软件各功能模块及其之间的关系；2. 学会使用ERP软件的基本操作；3. 熟悉与MRP有关的基础设置，明确基础设置和基础数据之间的关系。4. 学会在ERP中建立BOM和工艺路线。5. 理解主生产计划的数据来源，主生产计划时栅，时格的设置。6. 理解MRP的数据来源，物料需求计划与能力计划的关系，物料需求计划与生产订单的关系，生产订单与生产订单工序计划的关系。三、实验设备1. 计算机2. 速达ERP软件四、 实验内容1. 熟悉速达ERP软件的主要功能模块，建立新帐套、新用户等，熟悉软件的基本操作方法。2. 建立企业基础档案。3. 在ERP软件中建立产品的BOM.4. 设置生产计划需求数据，执行生产计划。5. 设置MPR计划参数，执行物料需求计划。五、 实验报告要求实验名称，目的，使用的仪器，实验方法概要以及各实验数据整理。1.写出主生产计划的原理。2.写出主生产计划在ERP系统中的地位。六、 思考题1.主生产计划在企业中的作用是什么？2.粗能力需求计划的作用是什么？1、 运行软件“速达5000工业版”图1 速达Erp软件界面图2、 选择新增，除账套名称及单位外其余取默认值，账套名称及单位自定。图2 账套选择界面图3、 进入系统主界面，然后在文件下点击“启用帐套”图3 账套启用后主界面图4、 建立货品资料图4 打开货品资料窗口 图5货品资料主界面图图6 新增货品信息界面可以在计划信息中修改生产相关参数，比如设置提前期