系统仿真课程设计报告 - 柔性制造系统(6)

北京科技大学08级物流工程课程设计 柔性制造系统仿真与优化 黄维 40840220

如图8.5所示，有两种投产方式：顺序循环投产（控制代码如图8.6）和顺序投产（控制代码如图8.7）。顺序循环投产是指按照part1 3件、part2 2件 、part3 4件的顺序循环产生，直到投产的工件达到180为止；顺序投产是指按照part1 60件、part2 40件、part3 80件的顺序投产。

图8.6 控制顺序循环投产代码

图8.7 控制顺序投产代码

图8.8是对话框的说明部分，简要介绍了基本操作和一些提示。

图8.8 说明

图8.9 新模型的布局

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采用不同的小车数量和不同的投产方式进行仿真，仿真结果统计如下：

小车数量 1 2 3 4 5 顺序循环投产 20:56 14:38 12:34 11:58 11:56 顺序投产 20:35 15:38 13:59 13:22 13:18 不同数量的的小车在不同的投产方式下的设备利用率如图8.10—8.20所示。

图8.10 1辆小车顺序循环投产 图8.11 2辆小车顺序循环投产

图8.12 3辆小车顺序循环投产 图8.13 4辆小车顺序循环投产

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图8.15 5辆小车顺序循环 图8.16 1辆小车顺序投产

图8.17 2辆小车顺序投产 图8.18 3辆小车顺序投产

图8.19 4辆小车顺序投产

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图8.20 5辆小车顺序投产

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从仿真结果分析可知，小车数量增加时，无论采取哪种投产方式，都可以有效的缩短生产时间，提高设备的利用率，但两种投产方式相比而言，顺序循环投产的方式显然能更有效的缩短时间。从一辆小车到五辆小车，设备的利用率都在提高，但是随着小车数量增到四辆后，提升的速度就不明显了，可见，小车数量达到一定程度后，增加小车数量对缩短时间的效果就不明显了。而且由于增加小车就意味着增加成本，因此小车数量控制在四辆以下是比较合适的。设备3的效率是所有设备中最高的，也就是说瓶颈在设备3，有效提高设备3的生产率可有效缩短生产时间。

8.5 提高小车速度

保持其他条件不变，改变小车的速度可以减少设备等待的时间，例如，采取一辆小车、顺序循环投产方式，当小车速度提高到2m/s时，生产在16:48时就结束了，比1m/s是速度的时间缩短了将近4个小时，设备的利用率也有所提高。但在现实系统中，小车的速度不能太高，太高就会引起对小车的控制难度加大，因此提高小车的速度现实意义有限。

8.6 改变设备缓冲容量

提高设备缓冲的容量可以减少小车的等待时间，将设备缓冲的容量设为10，最终仿真在20:49结束，相比缓冲为4快了10分钟，可见提高缓冲容量对缩短生产时间的效果不明显。

9、优化方案

从仿真分析可知可行方案有以下两个： 方案一：

小车数量 设备缓冲容量 小车速度 投产方式 完成订单时间 3 4 1m/s 顺序循环（part1 3、part2 2、part3 4） 12:34 该方案在12:34时完成了订单，满足了在13:00完成的要求，是可行的。从设备1到设备5的利用率依次为35%、31%、87%、45%、25%，设备的利用率除了设备3的，其他的都

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在20%——50%之间，而设备3的利用率达到了87%，可见瓶颈在设备3，有效提高设备3的生产率可有效缩短加工时间。 方案二：

小车数量 设备缓冲容量 小车速度 投产方式 完成订单时间 4 4 1m/s 顺序循环（part1 3、part2 2、part3 4） 11:58 方案二在11:58完成了订单，比计划节省了1个多小时，比方案一还节省了36分钟。从设备1到设备3的利用率依次为44%、35%、98%、54%、28%，与方案一相比，该方案的设备利用率更高，设备3更是到达了98%，无论在方案一还是方案二，设备3的利用率都很高，提高设备3的生产率或改变加工工艺都可缩短时间。

方案二在时间和设备利用率上比方案一更具优势，但方案二多增加一辆小车，加大了投入成本，因此，在现实生产中可根据实际的生产需要选择比较节省的方案一或选择更节省时间的方案二。

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