系统仿真技术在制造企业中的应用

系统仿真技术在制造企业中的应用之企业生产管理在制造企业产品设计和制造的过程中,计算机仿真一直是不可缺少的工具,它在减少损失、节约经费、缩短开发周期、提高产品质量等方面发挥了巨大作用。制造业竞争的日趋激烈,促使各国研究和应用先进制造技术。先进制造技术的应用和发展,为计算机仿真的应用提供新的舞台,提出更高的要求。从发展的历程来看,仿真技术应用的领域空前的扩大,已从传统的制造领域(生产计划制定、加工、装配、测试)扩展到产品设计开发和销售领域。而与网络技术结合所带来的仿真的分布性、与图形和传感器技术相结合所带来的仿真的交互性、以及仿真技术应用的集成化,是仿真技术在制造业中应用的新趋势。按照仿真技术应用的对象不同,可将制造业中应用的仿真分为四类:面向产品的仿真;面向制造工艺和装备的仿真;面向生产管理的仿真。USER滕雪2014/10/26系统仿真技术在制造企业中的应用面向生产管理的仿真1. 生产管理的基本功能是计划、调度和控制。就仿真技术在生产管理中的应用来说,大致有以下三个方面:1.1 确定生产管理控制策略;1.2 用于车间层的设计和调度;1.3 用于库存管理。生产车间加工单元物流管理图2. 计算机仿真在生产管理控制策略中的应用用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较。比较常见的控制策略有:2. 1. MRP:这是一种“推”式的控制策略,通过需求预测,综合考虑生产设备能力、原材料可用量和库存量来制定生产计划;生产计划多版本模拟2.2 KANBAN (看板):这是一种“拉”式的控制策略,根据订单来制定生产计划,即通常所说的准时生产;2.3 LOC :面向负载能力的控制策略。根据库存水平来控制生产过程;2.4 DBR:面向瓶颈的控制策略。根据生产过程中的瓶颈环节来控制整个流程。比较的衡量指标一般包括产量、生产率等。每种控制策略中需要确定的参数包括:批量大小、看板数量、库存水平等。3. 计算机仿真在制造车间设计中的应用一般可以把车间的设计过程分两 个主要阶段:初步设计阶段和详细设计阶段。初步设计阶段的任务是研究用户的需求,然后由此确定初步设计方案。详细设计阶段的主要任务是在初步设计的基础上,提出对车间各个组成单元的详尽而完整的描述,使设计结果能够达到进行实验和投产决策的程度,具体来说即确定设备、刀具、夹具、托盘、物料处理系统、车间布局等。而仿真技术则主要用于方案的评价和选择。具体来说:在初步设计阶段,可以在仿真程序中包含经济效益分析算法,运行根据初步设计方案所建立的仿真模型,给出以下评价信息:3.1 -在新车间中生产的产品类型和数量能否满足用户要求?-产品的质量和精度是否能够满足要求?-新车间的效率和投资回收率是否合理?3.2 在详细设计阶段,使用仿真技术可以对候选方案的以下方面做出评价:-在制造主要零件时,车间中主要加工设备是否能够得到充分的利用?负载是否比较平衡?-物料处理系统是否能够和车间的柔性程度相适应?新车间的整体布局是否能够满足生产调度的要求?是否具有一定的可重构能力?在发生故障时,车间生产系统是否能够维持一定程度的生产能力?4. 系统仿真在制造车间运行中的应用FMS中的调度问题可以定义为分配和协调可获得的生产资源,如加工机器、自动引导运输工具( AGV )、机器人以及加班的时间等,以满足指定的目标。这些目标可以是满足交货日期、产量达到最大,机器的利用率达到最高,或上述目标的组合。FMS 中的调度过程包括:-选择进入FMS的工件;-为工件加工选择加工路线;-选择在机器上进行加工工作;-为 AGV 选择派遣规则。5. 计算机仿真在库存管理中的应用在整个生产系统中,库存子系统起着重要的作用。按照库存材料在生产线中作用分,可分为在线仓库和中央仓库。按库存材料性质分,可分为原材料及外购件库、在制品库、成品库和维修备件及工具库。库存控制的目的在于,使库存投资最少,且要仿真技术在制造业中的应用与发展满足生产和销