基于Witness的电力设备生产线平衡优化研究

发布时间：2020-09-02 10:41

　　第四次工业革命的核心是智能制造,带来了智能生产的大局面,在“工业4.0”的快速推动下,全球制造业面临着巨大挑战。竞争日益激烈的局势下,如何摆脱老式生产模式,焕发新的活力:如何利用技术发展,扩宽不同的产品路线;如何借着智能化生产的东风,形成新的核心竞争力,这些难题摆在了中国制造业面前。为了应对这些变革,许多公司正在审时度势,寻找自身弊端,力求从企业内部发现问题,从根本上解决困境,A公司是其中的典型代表。该公司在制造业中颇有盛名,发展势头良好,但在智能制造的冲击下,业绩持续下滑,经营状况一落千丈。为了扭转这一局面,决定先对该公司主打产品B型断路器生产现场进行调研,结果发现车间生产一线存在着严重的生产线不平衡现象,这在很大程度上制约了其生产效率,会导致人员分配不合理、物料浪费严重、等待作业时间过长等一系列问题,使产量下降、员工积极性不高、经济效益减少。根据这些情况,可以运用生产制造中常用的IE方法,比如程序分析、秒表测时法等对此进行优化,在一定范围内最大程度地解决生产线不平衡问题。因为生产一线包含着许多基本作业元素,他们之间存在着一定的逻辑关系,而且在一个生产流程屮,会有紧前紧后工序,因此可以按照彼此间的约束关系建立相关的线性规划模型来描述B型断路器的基本生产情况。在建立的线性规划模型中,用来描述约束关系的方程式有很多,单纯地运用一般方法求解,工作量会很大,此时可以借助Lingo软件来模拟解决,而且能对工作站数目进行不同赋值,进而求出不同的优化方案。通过IE法和线性规划模型对B型断路器进行的生产线平衡改善,得出了一些理论理上的优化方案,具体的实际操作效果可以通过Witness仿真系统来模拟体现。通过对B型断路器的现有生产方案、IE优化方案、不同工作站下的线性规划方案仿真模拟,可以从Witness界面中清楚地看到各工作站的运转情况,从提取的数据报表中可以得到各种仿真元素的工作概况,最后得出Witness能很好地模拟B型断路器的生产情况,为企业决策者提供参考意见。将不同的研究方法结合到一起对同一个研究对象进行比较分析,可以避免单一方法运用时造成的片面性,可以将传统方法与现代知识结合起来探究新的适用区域,可以给制造业带来新的发展生机,中国制造业应该抓住这个机会,在全球制造业大改变的环境下,破除陈旧,革新技术,把“中国制造”变成“中国智造”。
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：F426.61;TM50
【部分图文】：

逦．．逦—１（Ｔ邋＾逦２．回路屯邋ｍ邋测试逦＾逦—邋—邋Ｉ邋一—４４逦：逡逑＾邋￣Ｔｌ逦３．底盘车进出测试和分介闸操作测试逦２逦４４￣￣逡逑４８邋逦４．标小－粘贴逦邋１逦４５．４６．４７逡逑４９逦５．１邋丨ｉｆ邋板安妓逦２逦４５．４６．４７逡逑５０邋逦６．外观整体检汽逦邋Ｉ邋４８．４９逡逑根据衣３－１叶得出，各工作站的观测工时、整个生产流程的瓶颈，根据第二草逡逑提出的作业时间宽放率为５％可以得出，此生产流程的标准工ｌｌ、Ｊ？、标准节拍、空闲逡逑工T等，各组数据Ｈ休情况如表３－２所示，将观：测丨：时、标准Ｃ时、有效勾无效Ｉ：逡逑T、各Ｉ：作站忙碌率数据用柱状图表示，如图３－１、图３－２、图３－３、图３－４所示。逡逑衣３－２各工作站观测工T及h傋脊表逡逑Ｉ：作站邋ｎ邋１逦２逦３逦４逦５逦１逦６逦１逦７邋Ｔ邋８逦１逦９￣Ｆ邋１０逡逑观测丨：时（ｍｉｎ）逦２５逦１２逦２０逦１９逦１０逦１３逦６逦４逦一９逦８逡逑标准邋１：时（ｍｉｎ）逦２６．２５逦１２．６０逦２１．００逦１９．９５逦】０．５０逦１３．６５逦６．３０逦４．２０逦９．４５逦８．４０逡逑标淮节拍（ｍｉｎ）逦２６．２５逦２６．２５逦２６．２５逦２６．２５逦２６．２５逦２６．２５逦２６．２５逦２６．２５逦２６．２５逦２６．２５逡逑＇个：丨’木１—丨：时（ｍｉｎ）逦０逦１３．６５逦５．２５逦６．３０逦１５．７５逦１２．６０逦１９．９５逦２２．０５逦１６．８０逦１７．８５逡逑利川中：（％）逦１．００逦０．４８逦０．８０逦０．７６逦０．４０逦０．５２逦０．２４逦０．１６逦０．．１６逦０．３２逡逑儿成数ＩＩ邋（ｔ）逦９逦

线平衡,标准工时,时间利用率,及格线

根据表３－２的数据，［１］公式（２－１）、式（２－２）、式（２－３）可以汁算出：逡逑Ｊｔ，逡逑４逦１３９邋３逡逑Ｐ邋＝——＾逦＊１００％邋＝逦逦—＊１００％邋＝５０．４０％逦（３－１邋）逡逑Ｋ邋＊邋ｍａｘ（７Ａ）逦１０＊邋２６．２５逡逑ｃ／邋＝１邋－邋Ｐ邋＝１邋－０．５０４＝４９．６％逦（３－２）逡逑ｌｆ（ｃｒ－Ｔ｝ｙ逡逑Ｓ／邋＝邋Ｖ＾￣邋逦－１４．６５逦（３－３）逡逑根据Ｐ的评判标准，７丨：产线平衡率２８０％为良，计Ｉ？：出的丨＞＝５０．４％远小ｒ邋８０％，逡逑还未达到及格线；平衡损大申－ｄ却很高，＋符合？般＇ｌｉ产线的ｉ￡常怙况；生产线平逡逑消指数高达１４．６５，不符合ＳＩ越小越好的要求。因此，此生产流程存在矜很人的生逡逑产线不平衡问题，从图３－１、阁３－２、图３－３、图３－４屮史能肖白明显地看出来。瓶逡逑颈」：序存在１号１：作站，其它丨：作站的时间利用率．大部分都少Ｔ邋５０°／。，因此对Ｂ型逡逑断路器］：艺流程进行改造很有必要。逡逑

平衡图,工作时间,工作站,时间利用率

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