基于Flexsim的W公司生產線生產排序仿真研究

摘 要：本文主要研究W公司多品種氣門生產線生產排序問題。先介紹W公司氣門生產線現狀，根據客戶需求及現實生產情況，運用Flexsim軟件建立氣門生產線仿真模型，通過對預先制定的不同生產排序方案依次進行仿真，求出結果并進行對比分析，得到訂單需求下最優的生產方案。

關鍵詞：生產排序；Flexsim；氣門生產線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.088

0 引言

隨著市場需求呈現多樣化和個性化趨勢，許多企業的生產線逐漸從每日的大批量生產或成批輪番生產，轉向中小批量多品種混合生產，這是企業生產方式發生變化的主要特征。本文調研分析W公司生產線的實際生產情況，利用Flexsim 軟件對多品種生產線生產排序問題進行建模與仿真，預先為企業的混合生產線設計方案進行分析、評估，以得到最優的生產方案。

1 生產線現狀

W公司主營產品為發動機氣門和挺桿，經常出現生產任務混淆，臨近交付期限未能完成計劃指標。因此，需要合理制定生產計劃，滿足客戶需求，保證產品的多樣性。但生產線不是試驗臺，增強生產計劃前瞻性尤為關鍵，需要借助軟件預先進行仿真，才能得到較為科學的依據。

2 基于Flexsim的氣門生產線生產排序仿真模型

2.1 建立仿真模型

本文研究三種產品的排序，設置三個發生器作為氣門始發處模型單元放入工作窗口內，然后放入發生器3個，暫存區21個，處理器為22個，吸收器1個。每個暫存區穿插在兩道工序之間。

步驟1：發生器的參數設置。三個發生器對應設置B1、B2、B3分別為白黑黃三種顏色。

步驟2：處理器設置。處理器中的最大容量默認為1個，預置時間根據不同工藝調整時間，它由換模時間和首件試機時間組成，觀測統計后如表1所示。

步驟3：暫存區設置。磨桿端面容量設為150；充鈉的暫存區設為10，其余工序后的暫存區設為4。

步驟4：吸收器設置。主要記錄規定時間內的加工總數量。

2.2 氣門生產線生產排序仿真模型的實現

W公司3種產品B1、B2、B3，每種500件更換品種，每2500件為一個周期循環，每天有效生產時間為1225min，根據市場需求B1，B2，B3產出比以2：1：2完成生產計劃。為方便生產排序方案，將B1產品看作A，B2產品看作B，B3產品看作C。AABCC方案，由5組產品構成，每組500件，出發時間根據磨桿端面加工計算。由于A、C連續生產，則一個批次三個實體，每批次A1000件，C1000件。因此產品加工時間變為A75min，B40min，C73.34min。一個批次的生產周期213.34min （75+40+73.34+3*5+2*4+2），且有2次砂輪修整時間共4分鐘，2個A之間無需換模和首樣檢驗，二者時間只考慮一次。因此一個大批次的非加工時間為19min，預置時間5min，A和C還需加上4分鐘的砂輪修整時間，所以A、C每1000件的生產時間如表2。

A產品磨桿端面工序加工時間79min，則B到達時間84min，C到達時間131min；第二批次A到達時間213.34min。 E8線一天有效生產時間為1225min，一個月為36750min。根據批次周期213.34min，A產品到達次數為173次，B、C產品的到達數均為172次，停止時間設置為36750。運行后吸收器接受404個實體，即134組批次循環再加上一個A和一個B，因此吸收器接收A產品數13.5萬支，B產品數6.75萬支，C產品數13.4萬支，共計33.65萬支。同時最后一個工序精磨盤錐面C產品還存在部分已加工完成的氣門。調試發現此時已完成858支，所以AABCC方案生產氣門數共337358支。

3 仿真結果

生產制造會出現不合格產品的情況，合格品數量=總生產數*（1-廢品率）。根據統計B產品14個月的廢品率情況，得知B1、B2、B3廢品率分別為8.65%， 7.10%， 7.73%，所以三種產品合格率分別為91.35%，92.9%，92.27%。排序共有30種方案，依據上述仿真原則，得到最優方案是CBAAC組合，共產出310570支，即B1產品123322支，B2產品62707支，B3產品124441支。

4 結束語

對多品種加工生產線進行生產排序，以最小的成本投入可獲得快速、高效的利益回報。本文利用Flexsim軟件，基于W公司生產的真實現狀，在調研統計準確合理的情況下進行預先仿真，可以對生產計劃的制定和實施提供較為科學的理論依據，從而滿足了訂單需求，達到了提高產能的目的。

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作者簡介：王曉達（1993-），男，山東濟南人，研究生，研究方向：工業工程運營管理。