基于eM_plant的某壓縮機(jī)生產(chǎn)線優(yōu)化設(shè)計(jì)

趙晶　王昭宇　張佳倫

【摘 要】當(dāng)今社會(huì)，提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本成為企業(yè)贏得激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵所在[1]。而很多生產(chǎn)企業(yè)存在著生產(chǎn)線布局不合理的現(xiàn)象，嚴(yán)重的影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率，那么如何根據(jù)實(shí)際情況改進(jìn)優(yōu)化現(xiàn)有的生產(chǎn)線、生產(chǎn)布局也是提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段。

本文主要是針對(duì)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特征以及裝配特點(diǎn)，找出生產(chǎn)線在運(yùn)行過程中存在的問題，應(yīng)用工業(yè)工程的理論方法對(duì)現(xiàn)有裝配線進(jìn)行改進(jìn)，提出了兩種生產(chǎn)布局方案，并應(yīng)用eM_plant軟件對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行建模仿真，得出最優(yōu)方案。進(jìn)而，得出解決生產(chǎn)線布局問題的一般方法。

【關(guān)鍵詞】eM_plant；仿真；布局；優(yōu)化0 前言

壓縮機(jī)是一個(gè)相對(duì)來說比較精密的設(shè)備，對(duì)其零部件的精度要求以及裝配車間的環(huán)境要求都很高，0.03g的雜質(zhì)就可以造成壓縮機(jī)在1s內(nèi)暴死（失去壓縮能力），通過生產(chǎn)線布局的改進(jìn)，不僅可以減少再制品數(shù)量，同時(shí)也可以減少工人數(shù)量和在制品移動(dòng)距離。eM-Plant可以對(duì)各種規(guī)模的工廠和生產(chǎn)線，建模、仿真和優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，分析和優(yōu)化生產(chǎn)布局[2]。應(yīng)用eM-Plant軟件進(jìn)行布局優(yōu)化仿真，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低優(yōu)化成本具有重要的意義。

1 問題描述

壓縮機(jī)裝配線是由缸體分裝線、后蓋分裝線、轉(zhuǎn)動(dòng)總成裝配線、動(dòng)力總成裝配線和壓縮機(jī)總裝線5條分裝線組成，各條分裝線先對(duì)原材料零件進(jìn)行局部裝配，形成半成品，并將其運(yùn)送到整裝線進(jìn)行最終裝配形成壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的裝配工藝流程如圖1所示。

圖1 壓縮機(jī)裝配工藝流程圖

針對(duì)某壓縮機(jī)裝配工廠，目前生產(chǎn)線存在著幾種不合理現(xiàn)象：（1）生產(chǎn)線線間在制品存儲(chǔ)過多；（2）工件在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)磕碰傷等；（3）車間內(nèi)的物流人員工作量過大，經(jīng)常出現(xiàn)人員緊缺的狀況；（4）物流路線在不同程度上存在著混亂的現(xiàn)狀。針對(duì)以上問題，應(yīng)用工業(yè)工程相關(guān)理論加以分析，最終提出以下兩種改進(jìn)方案：方案一：“魚骨形布局”；方案二： “O形布局”。

2 建立模型

2.1 基本參數(shù)設(shè)置

打開eM_plant軟件，在Model下新建一個(gè)frame，并將其重命名為Plant，并打開此Plant。點(diǎn)選模板的物件，分別在Plant中插入4個(gè)source，2個(gè)Flowcontrol，26個(gè)SingleProc以及21個(gè)Buffr。將各元素按照三種布局放置，并運(yùn)用Connector來連接各個(gè)物件，可以按“Ctrl鍵+滑鼠左鍵 ”，連續(xù)點(diǎn)選或插入物件。更改Plant中的SingleProc物件名稱。具體名稱、時(shí)間及屬性設(shè)置為：假設(shè)前面一工位物料運(yùn)送的節(jié)拍為11秒，所以source的Interval設(shè)為11秒，MU設(shè)為entity；Flowcontrol設(shè)置為各分流50%；E1和E20操作時(shí)間設(shè)為23.74秒；E2和E21操作時(shí)間設(shè)為25.68秒；E3操作時(shí)間為13.412秒；Interface中side設(shè)為right。Plant的設(shè)置工作完成，添加的各工位的設(shè)置與上述步驟相同。

圖2 EM_plant魚骨形布局模型

2.2 按照裝配線布局進(jìn)行建模

以原有布局為例，在Plant中添加14個(gè)Workplace，一個(gè)Workpool，1個(gè)broker及相應(yīng)的路徑，并對(duì)Workpool進(jìn)行相應(yīng)的屬性設(shè)置，雙擊Workpool圖表，進(jìn)入對(duì)Workpool設(shè)置對(duì)話框，單擊Creation Table按鈕；雙擊某工位圖標(biāo)進(jìn)入設(shè)置頁面，點(diǎn)開Exit Strategy分頁，對(duì)需要物流人員的工位進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置完成后按F5運(yùn)行即可。

3 仿真結(jié)果分析

通過以上設(shè)置，可以得到原有方案以及魚骨形布局與O形布局的模型。圖2為魚骨形布局模型。

從各布局方案中以及運(yùn)行結(jié)果可以看出，原有的布局中需要兩個(gè)物流人員來保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行，而魚骨形布局和O型布局都只需要一個(gè)物流人員就能夠保證生產(chǎn)需要，而且物流人員所走的路徑要縮短很多。而魚骨型布局相對(duì)于O型布局更加緊湊，在等待、堵塞等的數(shù)據(jù)也要更加合理，因此對(duì)于小規(guī)模改進(jìn)生產(chǎn)布局的情形下，優(yōu)先選擇魚骨型布局。

4 結(jié)論

通過運(yùn)用工業(yè)工程的相關(guān)理論與eM_plant軟件相結(jié)合的方法，解決壓縮機(jī)生產(chǎn)線布局問題，在很大程度上優(yōu)化了裝配過程，降低了裝配成本，提高了生產(chǎn)效率。這些方法具有很好的可移植性，在其他相類似的流水生產(chǎn)領(lǐng)域中具有一定的實(shí)用價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]彭旺明，張曉川.eM_plant在生產(chǎn)線作業(yè)仿真中的應(yīng)和研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2004.

[2]林則孟.物件導(dǎo)向模擬eM-Plant.臺(tái)北：新竹清華大學(xué)工業(yè)工程與工程管理系，2005.endprint