建模仿真课设报告

武汉理工大学生产系统建模与仿真课程设计说明书目 录一、生产系统建模与仿真课程设计任务书2二、设计目的分析.3三、设计方案介绍.42-1 顺序移动方式2-2 平行移动方式2-3 平行顺序移动方式四、分析方案并评估、选择.12五、课程设计总结13一、 生产系统建模与仿真课程设计任务书学生姓名： 彭阳谦 专业班级： 工业工程0702 指导教师： 赵秀栩 工作单位： 机电工程学院 题 目: 生产系统建模与仿真课程设计 初始条件：现要加工n个相同零件，n=8+学号个位数，共8道工序，工序如下：工序一12分钟，两台可用设备工序二12分钟，两台可用设备工序三10分钟，一台可用设备工序四17分钟，一台可用设备工序五15分钟，一台可用设备工序六8分钟，一台可用设备工序七22分钟，三台可用设备工序八5分钟，一台可用设备，与以上工序无先后之分以上两工序之间无先后之分以下三工序之间无先后之分要求完成的主要任务: 请设计一种你认为好的方案，说明设计方法、过程、理由、结果，并输出该方案的总加工时间、总设备等待时间、总设备闲置时间，flexsim仿真结果，工序图、以及方案分析报告。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日二、设计目的分析在实地生产组织方式的评判指标有下面四项时间：1、设备等待时间；2、设备闲置时间；3、任务等待时间；4、总生产时间。 首先，占最重要地位的是总生产时间和设备等待时间。总生产时间越少，即表示生产周期越短，加工效率就越高，可降低生产及管理成本。设备等待时间越少，则设备在等待过程中将消耗能源，造成成本增大等损失。其次设备闲置时间过长时会造成资金积压，设备利用率低等情况，。最后任务等待与总生产时间有关，所以综上可知，在设计方案时优先考虑总生产时间和设备等待时间尽量减少。按照上述设计目标，大体具体设计过程分为以下几步：1、对任务工序进行认真分析；2、陈述设计方案并画出工序图；3、计算各种设计方案的相关参数：4、用flexsim软件对所设计工序图进行仿真并得出相应报表；5、对所设计方案进行分析，确定最后选择方案。方案选择标准：跟据以往多次进行生产实习的经验，和自己对生产模式的想法而言，一般来说，总生产实习的减少时最具有价值的，但是不排除有意外情况，即较小的减少总生产时间，但是较大的增加了设备等待时间时，就会从综合的方面考虑到底是哪种情况更符合实际操作，更能带来更加高的效益和减少其成本。故在这次课程设计中，我选择了以总生产时间和设备等待时间作为方案选择标准，并综合实际的情况进行分析。三、设计方案介绍2-1、顺序移动方案：顺序移动方案就是9个零件的某到工序加工完成后再进行下一道工序，这种方案是生产中最简单易行的方案，但是显然其总生产时间太多，不可能是最优化的方案。先做出这个方案的工序图：从工序图中可以得出，总的加工时间为681分钟。设备在启动后加工完一批零件就停止，故设备等待时间为0。设备闲置时间：45*2+105*2+165+225+237+462+615*3=3224分钟 根据工序图以及顺序移动的特点可以看出，以顺序移动方案进行生产，设备在处于在闲置状态，这样使的加工周期大量增加。这种方案对于本次任务来说可行性较低，故这个方案分析仅此而已，仅作较简单仿真。2-2、平行移动方式：平行移动方式是9个零件在上道工序中加工完一个后立即转移到下道工序，这种方案可使零件的在制时间短，但由于工序时间较短的零件必须间断加工，所以会造成机床的等待，这种时间应属于设备等待时间，过长会引起机床的利用率降低。这个方式我所设计的工序图如下： 从该表我们可以的到平行移动方式的总的加工时间为237分钟。设备等待的时间为：2*8=16分钟。设备闲置时间为：5+10+17+22+29+47+62+127+132=451分钟。用flexsim软件对这种移动方式进行仿真，仿真图如下：平面图分析仿真：立体图分析仿真：用flexsim软件得出的标准报告表和状态报告表如下：标准报告表如下：Flexsim summary reportModel Clock: 237.000 Content Throughput Staytime now min avg max minavgmaxSource1:00009000Queue2:004.58902040Processor3:00119555Queue4:000.62903.568Processor5:000.9215121212Processor6:000.8314121212Queue7:000.983909.6724Processor8:000.84151218.420Processor9:000.78141719.2520Processor11:000.7619101010Queue12:00019000Processor13:000.5719888Queue14:001.083902040Processor15:000.7419151515Queue16:000.36190816Processor17:000.7119171717Queue18:000.6524173553Processor19:000.4615222222Processor21:000.3714222222Queue22:00019000Sink23:01010000Queue10:000.562502448状态报告表如下：Flexsim summary reportModel Clock: 237.000idleprocessingbusyblockedgeneratingemptycollectingreleasingSource1:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue2:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%Processor3:0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue4:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%43.40%0.00%56.60%Processor5:7.70%92.30%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor6:17.20%82.80%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue7:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%40.40%0.00%59.60%Processor8:15.60%55.00%0.00%29.40%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor9:22.20%48.50%0.00%29.30%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor11:24.40%75.60%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue12:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%Processor13:43.30%56.70%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue14:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%37.10%0.00%62.90%Processor15:25.80%74.20%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue16:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%63.60%0.00%36.40%Processor17:28.80%71.20%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue18:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%47.00%0.00%53.00%Processor19:53.60%46.40%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor21:62.90%37.10%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue22:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%Sink23:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue10:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%51.60%0.00%48.40%2-3、平行顺序移动方式：平行顺序移动方式是平行移动方式与顺序移动方式的相结合，在加工上有较好的连续性，每个零件加工完一个零件立即进入下道工序。按如此方案进行加工，可行性较高，总生产时间较少，设备等待时间为0，极有可能是最有方案，我设计的方案的工序图如下：由工序图可得出：该方案的总生产时间为253分钟。且其任务之间的间隙为0，可得设备等待时间为0。经计算可得其任务等待时间为：253*8（5+8+12+12+10+15+17+22）*9=1115min 设备闲置时间为：5+10+17+22+29+55+63+78+95+175=549min由此可知这种方案的可行性极高，其原理在尽量减少设备等待时间的前提下，降低总生产时间，唯有不足的是其设备闲置时间稍长，不过不影响大体布置。平行顺序移动方案的flexsim 仿真图如下：平面分析仿真：立体图仿真：用flexsim软件得出的标准报告表和状态报告表如下：标准报告表如下：Flexsim summary reportModel Clock: 253.000 Content Throughput Staytime now min avg max minavgmaxSource1:00009000Processor2:00119555Queue3:004.58902040Queue4:000.62903.568Processor5:000.9215121212Processor6:000.8314121212Queue7:00019000Processor8:000.7815121212Processor9:000.6914121212Queue10:001.3649016.4432Processor11:000.7619101010Processor13:000.5719888Processor14:000.6819151515Processor15:000.6619171717Queue16:000.06120612Processor17:000.6117222222Processor18:000.1912222222Queue19:00019000Sink20:01010000Queue29:000.61290816Queue19:001.384902856Queue20:000.34190816Queue1:000.281709.2919状态报告表如下：Flexsim summary reportModel Clock: 253.000idleprocessingbusyblockedgeneratingemptycollectingreleasingSource1:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor2:0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue3:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%Queue4:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%43.40%0.00%56.60%Processor5:7.70%92.30%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor6:17.20%82.80%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue7:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%Processor8:22.10%77.90%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor9:31.40%68.60%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue10:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%33.00%0.00%67.00%Processor11:24.40%75.60%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor13:43.30%56.70%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor14:31.80%68.20%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor15:33.80%66.20%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue16:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%94.40%0.00%5.60%Processor17:39.10%60.90%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Processor18:81.40%18.60%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue19:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%Sink20:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%Queue29:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%49.60%0.00%50.40%Queue19:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%39.30%0.00%60.70%Queue20:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%66.40%0.00%33.60%Queue1:0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%71.90%0.00%28.10%四、分析方案并评估、选择我们将三种方式的总加工时间、设备等待时间、设备闲置时间三项较为重要的时间数据做成表格进行比较分析。 三种方式的比较顺序移动平行移动平行顺序移动总加工时间681237253设备等待时间0180设备闲置时间3224451549由于顺序移动的可行性较小，故不作分析。后两种方案都有其可行性，从总加工时间上来说，平行移动法比平行顺序移动法小了16分钟。而从设备等待时间上来看的话，平行顺序移动是没有设备等待时间的，但是平行移动法有18分钟的设备等待时间。这两种方案的优劣性较难做出判断。虽然平行移动发较平行顺序移动法的设备闲置时间少了98分钟，但是在实际操作中，设备闲置时间的比重实在太小。本着从实际出发的态度，我更加倾向于平行顺序移动法，因为虽然总加工时间较平行顺序法来说长了16分钟，但是在实际工作中考虑到设备等待时间的问