[摘要]在某企業(yè)法蘭盤生產(chǎn)物流系統(tǒng)基礎(chǔ)上，采用witness仿真軟件對(duì)法蘭盤制造流程進(jìn)行仿真研究。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)和分析，確定改善方向，采用多次取值仿真對(duì)比方法獲得生產(chǎn)過(guò)程中原材料到達(dá)的最佳頻率，提高系統(tǒng)中各工序設(shè)備的利用率。文章的研究思想和方法，可對(duì)其他制造系統(tǒng)的仿真研究提供理論依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)借鑒。
　　[關(guān)鍵詞]生產(chǎn)物流；witness；仿真
　　[作者簡(jiǎn)介]任貴選，中北大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院碩士在讀，研究方向：生產(chǎn)與運(yùn)作管理，山西太原，030051；李夢(mèng)群，中北大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院教授，研究方向：生產(chǎn)與運(yùn)作管理，山西太原，030051
　　引言
　　企業(yè)對(duì)物流進(jìn)行優(yōu)化可以降低企業(yè)成本，提高自身競(jìng)爭(zhēng)力。向物流要效益，已經(jīng)成為21世紀(jì)企業(yè)為降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)而努力的過(guò)程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。生產(chǎn)物流是企業(yè)物流研究的核心環(huán)節(jié)。如今仿真技術(shù)已經(jīng)成為分析研究各種復(fù)雜系統(tǒng)的重要工具，它廣泛用于工程領(lǐng)域和非工程領(lǐng)域，對(duì)物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真的研究，也日益受到人們的重視。物流系統(tǒng)仿真是針對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行建模，并在電子計(jì)算機(jī)上編制相應(yīng)應(yīng)用程序，模擬實(shí)際物流系統(tǒng)運(yùn)行狀況，然后對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，用以指導(dǎo)物流系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與運(yùn)作管理。
　　本文以DT公司生產(chǎn)的某型號(hào)法蘭盤為研究對(duì)象，采用Witness仿真軟件對(duì)該產(chǎn)品的生產(chǎn)物流系統(tǒng)進(jìn)行分析和仿真研究，擬解決生產(chǎn)物流系統(tǒng)中存在的具體問(wèn)題，進(jìn)而提出優(yōu)化方案，探索提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的有效方法和途徑。
　　一、產(chǎn)品生產(chǎn)物流系統(tǒng)現(xiàn)狀分析
　�。ㄒ唬┥�產(chǎn)工藝流程現(xiàn)狀
　　DT公司生產(chǎn)的某型號(hào)法蘭盤是應(yīng)客戶訂單要求生產(chǎn)，主要安裝于管殼式余熱鍋爐的進(jìn)氣口端。該型號(hào)法蘭盤的材質(zhì)為09MnNiD鋼材，原材料為單個(gè)成品重量約為30kg，生產(chǎn)工藝流程大致由“①下料②熱處理③車內(nèi)、外圓④車螺紋⑤鉆、擴(kuò)孔⑥鉗工去毛刺”6個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，如圖1所示。
　　第三道工序車內(nèi)、外圓和第四道工序車螺紋均在CA6140車床操作完成，所以在仿真中合并為一道工序進(jìn)行操作。在該型號(hào)法蘭盤的生產(chǎn)過(guò)程中，第一道工序下料為鍛壓的方式，工藝由C41-40kg分體空氣錘完成，第二道工序熱處理的完成設(shè)備為RT2-75-12熱處理爐，第五道工序鉆、擴(kuò)孔在Z3050X16/1鉆床上完成，最后一道工序鉗工去毛刺為人工完成，該工序的操作由一位工人即可承擔(dān)。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)最后一道工序去毛刺之后即可打包出廠。產(chǎn)品各工序所分配的設(shè)備及測(cè)得的各工序加工時(shí)間如表1所示，其中，每臺(tái)機(jī)器同時(shí)只可加工一個(gè)零部件，鉗工環(huán)節(jié)每名工人一次處理一個(gè)產(chǎn)品。
　　（二）生產(chǎn)流程簡(jiǎn)化及假設(shè)
　　對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的建模分析無(wú)法反映全部現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，仿真模型也不是全部現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的重復(fù)或預(yù)演，因此必需對(duì)模型進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化和假設(shè)。筆者對(duì)DT公司某型號(hào)法蘭盤的生產(chǎn)物流系統(tǒng)做出如下假設(shè)。
　　1.生產(chǎn)中的每一個(gè)工序都抽象為一個(gè)機(jī)器，工序的實(shí)際操作過(guò)程被釋義為時(shí)間延遲。
　　2.假設(shè)模型運(yùn)行過(guò)程中不出現(xiàn)機(jī)器故障和人員疲勞的狀況。
　　3.本模型中，把生產(chǎn)加工區(qū)周轉(zhuǎn)箱都抽象為緩存區(qū)，假設(shè)工序間的物理運(yùn)輸距離比較短，工件在前一工序加工完成后直接進(jìn)入下一工序的緩存區(qū)。
　　二、物流仿真設(shè)計(jì)及運(yùn)行分析
　　（一）模型元素定義及細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)
　　本例中，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行物理方法的描述，即用Witness計(jì)算機(jī)物理仿真對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行描述，得到簡(jiǎn)化近似模型。其中，用define進(jìn)行系統(tǒng)各元素定義，鋼板定義為part元素，各機(jī)器組定義為machine，每個(gè)工序抽象定義為一個(gè)machine元素，每個(gè)machine元素可同時(shí)處理的在制品數(shù)量進(jìn)行批量設(shè)置。通過(guò)display對(duì)各元素的可視化進(jìn)行單元模塊設(shè)計(jì)。模型各元素定義如表2所示。
　　分別對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)元素實(shí)體進(jìn)行可視化和細(xì)節(jié)設(shè)置，包括它的Name、Text、Icon、Part Queue、Value等屬性。各元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)如下所示，
　　1.Part元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)
　　Name：加工件
　　Type：active
　　Inter Arrival：20.0
　　Output rules：push to下料
　　2.對(duì)machine元素的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)
　�。�1）Name：下料
　　Quautity：2
　　Cycle time：25.0
　　Input rules：pull from下料緩沖區(qū)
　　Output rules：push to熱處理緩沖區(qū)
　　（2）Name：熱處理
　　Cycle time：46.0
　　Quantity：3
　　Input rules：pull from熱處理緩沖區(qū)
　　Output rules：push to車工緩沖區(qū)
　�。�3）Name：車工
　　Quantity：3
　　Cycle time：80.0
　　Input rules：pull from車工緩沖區(qū)
　　Output rules：push to鉆擴(kuò)孔緩沖區(qū)
　　（4）NaBe：鉆、擴(kuò)孔
　　Quantity：3
　　Cycle time：58.0
　　Input rules：pull from鉆擴(kuò)孔緩沖區(qū)
　　Output rules：push to去毛刺緩沖區(qū)
　�。�5）NaBe；鉗工去毛刺
　　Quantity：2
　　Cycle time：40.0
　　Input rules：pull from去毛刺緩沖區(qū)

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