Y公司车间设施布局规划与仿真研究

发布时间：2017-05-27 23:07

  本文关键词：Y公司车间设施布局规划与仿真研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了更好的适应多品种少批量的生产方式,越来越多的公司将工业工程的理论推行到产品的生产制造过程中去,而合理车间设施的布局规划、先进的生产物流系统,则可以大大地减少企业的生产物流费用和人力资源的浪费,体现了精益思想在敏捷制造中的优势。本文首先阐述了课题的研究意义和研究方向,并介绍了国内外专家在车间设施布置领域以及生产物流系统仿真方向的研究进展和相关理论。根据目前实际情况,运用SLP与遗传算法相结合的方法对车间布局进行设计与优化,并对车间曲轴生产区域的物流系统进行仿真分析,提出改善方案并验证。本文通过对Y公司3号车间的实地调查,从生产物流系统和规划布局的角度上分析,发现该车间存在以下几点问题： (1)该车间整体设施布置和物流规划就存在问题； (2)库存中的物料摆放不合理； (3)暂存区的面积设置不合理、不准确。根据以上这些问题,运用系统布置方法(SLP)对车间布局的现场资料和各单位之间的物流与非物流之间关系进行全面分析,绘制设施间的位置图和面积相关图,综合各种因素确定方案1。但是仅仅使用SLP方法对车间设施的布局进行规划还存在一定的局限性,为了弥补不足,在原有的基础上增加使用改进后的遗传算法,以设备间的物料搬运成本最小化为目标函数,以车间的限制空间作为约束条件从而建立数学模型。利用MATLAB软件对其进行编程并求解,将SLP方法中得到的布局方案1作为遗传算法的初始种群的部分染色体,对该种群进行遗传编码后,通过选择、交叉、变异等一系列操作,从而实现对车间设施布局设计与优化,得出布局方案2。通过CATIA的AEC工厂设计模块将车间布局方案2的二维图转换成三维,从而建立工厂车间的数字化仿真平台,最终完善了车间布局方案。以该车间中的曲轴加工区域为研究对象,根据曲轴的加工工艺流程以及车间的实际情况,运用Extendsim软件建立生产物流仿真模型,对该模型进行验证和确认后,进行模拟运行。根据在仿真过程中所出现的瓶颈问题,提出相应的改进方法与措施。按照改进后的方案重新进行仿真并输出数据。最后将改进前后的数据进行对比,证明该优化方案的可行性和有效性。
【关键词】：布局设计 遗传算法 Extendsim MATLAB CATIA
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB491
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 研究的意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 论文主要研究内容10
• 1.4 本章小结10-11
• 第二章 车间布局规划理论与方法11-17
• 2.1 车间设施布局设计概述11-14
• 2.1.1 车间设施布局的定义11
• 2.1.2 车间设施布局的目标和原则11
• 2.1.3 车间设施布局的基本形式11-14
• 2.2 系统布置设计SLP14-16
• 2.2.1 系统布置设计的输入数据14
• 2.2.2 系统布置设计的一般步骤14-16
• 2.3 本章小结16-17
• 第三章 Y公司的生产规划研究17-29
• 3.1 Y公司背景17
• 3.2 车间问题分析17-20
• 3.2.1 车间设施规划布局不合理18-19
• 3.2.2 车间库存中物料摆放不合理19-20
• 3.2.3 暂存区面积设置不合理20
• 3.3 车间的重新布局规划20-27
• 3.3.1 生产工艺流程分析20
• 3.3.2 作业单元的重新划分20-21
• 3.3.3 作业单位物流关系分析21-23
• 3.3.4 作业单位非物流关系分析23-24
• 3.3.5 作业单位综合相互关系分析24-26
• 3.3.6 作业单位物流面积相关图26-27
• 3.4 建立初始布置方案27-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第四章 基于遗传算法的车间布局优化29-46
• 4.1 遗传算法29-32
• 4.1.1 遗传算法的原理与运算流程29-31
• 4.1.2 遗传算法的优点与不足31-32
• 4.1.3 遗传算法的应用32
• 4.2 车间布局的数学模型32-34
• 4.2.1 建模基本要求与要素32-33
• 4.2.2 模型的建立33-34
• 4.3 遗传算法在车间布局中的应用34-37
• 4.3.1 求解步骤34-37
• 4.3.2 遗传算法在3号车间的应用37
• 4.4 运行程序37-43
• 4.5 基于数字化工厂布局规划43-45
• 4.5.1 运用CATIA进行三维工厂车间设计43
• 4.5.2 车间布局设计整体三维图43-45
• 4.6 本章小结45-46
• 第五章 基于ExtendSim的生产物流系统仿真46-59
• 5.1 系统仿真46-48
• 5.1.1 系统、系统模型与系统仿真46
• 5.1.2 系统仿真运行流程46-47
• 5.1.3 ExtendSim仿真软件47-48
• 5.2 曲轴的生产物流问题描述48-51
• 5.2.1 曲轴的加工工艺流程描述48-49
• 5.2.2 确定仿真目标49
• 5.2.3 利用ExtendSim对现有生产系统进行仿真49
• 5.2.4 完成现有生产系统模型49-51
• 5.3 仿真模型的运行51-53
• 5.3.1 模型验证与确认51
• 5.3.2 加工时间和准备时间的实现51-52
• 5.3.3 随机发生故障的仿真52-53
• 5.3.4 运行模型53
• 5.4 仿真实验与分析53-55
• 5.5 生产系统的改进与优化55-58
• 5.5.1 改进方案55
• 5.5.2 优化结果55-58
• 5.6 优化方案的评价58
• 5.7 本章小结58-59
• 第六章 总结与展望59-61
• 6.1 总结59
• 6.2 展望59-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文65-66

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本文编号：401389