结构板生产线产能预测仿真研究

发布时间：2017-08-23 23:22

  本文关键词：结构板生产线产能预测仿真研究

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【摘要】：随着近年来航天发射任务量的持续增长,对各类航天器结构板的产品需求不断增大,北京卫星制造厂生产任务的持续增长与当前生产线产能的矛盾日益突出。特别是在航天产业化发展的新形势下,产品研制生产周期长、成本高、研制与批生产快速转换能力弱等问题日渐突出。该厂结构板生产线的资源调度、人员安排和设备布局等还存在很大不足,无法准确评估生产线的瓶颈工位和生产能力。针对以上问题,本文深入分析国内外研究现状,提出了基于建模仿真技术的生产线优化改善方法,通过在相关工位调整生产时间、增减人员设备等措施进行产能提升效果验证。在调研阶段,梳理了结构板生产线的生产全过程,现场调研了当前结构板生产线生产任务、产品构成以及结构板生产线。运用工业工程中的ECRS方法将其工艺流程简化为12道工序,作为之后建模仿真的流程依据。利用作业测定技术测定统计了各工位人机料法环等生产要素的生产数据,提出了一套以多品种、小批量为特点的结构板生产线数据结构,作为仿真模型的初始数据。在建模仿真阶段,本文提出面向对象的建模方法,实现了实际生产系统在仿真软件中的虚拟复现。基于之前所统计的人机料法环等生产数据,运用e M-Plant仿真软件构建了结构板生产线的仿真模型,并结合简化后的工艺流程确定了各模型之间的元件关联和模型运行规则。之后选取单块结构板的产出时间与实际生产时间作对比来进行模型验证。在模型验证合理的基础上,针对所建立的模型进行仿真,分析结构板生产线的平衡率、瓶颈工位、人员设备安排、设备利用率等。在优化阶段,针对该厂结构板生产线实际生产情况,本文提出三个优化方案。通过改变作业时间、人员配置等措施在车间进行产能提升效果验证,进一步挖掘了当前生产线的生产能力,实现了对生产能力的科学预测。
【关键词】：结构板 生产线 建模仿真 eM-Plant
【学位授予单位】：北华航天工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V46
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 选题背景及研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10
• 1.2.2 国内研究现状10-11
• 1.2.3 生产系统建模仿真优化研究应用综述11-12
• 1.3 本文主要研究内容12-14
• 1.3.1 航天产品生产线调研及需求分析12-13
• 1.3.2 航天产品生产线建模仿真及优化技术研究13
• 1.3.3 航天产品生产线产能评估技术研究13-14
• 1.4 主要创新点14
• 1.5 研究方法和技术路线14-17
• 1.5.1 研究方法14-15
• 1.5.2 技术路线15-17
• 1.6 本章小结17-18
• 第2章 生产系统建模、仿真及优化理论18-25
• 2.1 生产线系统18
• 2.1.1 生产线系统概述18
• 2.1.2 生产线系统形式18
• 2.1.3 生产线系统规划18
• 2.2 系统建模理论18-19
• 2.2.1 系统建模理论简介18-19
• 2.2.2 仿真模型分类19
• 2.3 仿真技术原理19-21
• 2.3.1 系统仿真概述19-20
• 2.3.2 计算机仿真作用20
• 2.3.3 离散事件系统仿真20
• 2.3.4 仿真软件介绍20-21
• 2.3.4.1 eM-Plant软件简介20-21
• 2.3.4.2 WITNESS软件简介21
• 2.4 生产能力与生产线优化设计理论21-24
• 2.4.1 生产能力的内涵及分类21-23
• 2.4.1.1 生产能力的内涵21-22
• 2.4.1.2 生产能力的分类22-23
• 2.4.2 生产线优化设计理论23-24
• 2.4.2.1 生产线平衡23
• 2.4.2.2 作业测定技术23-24
• 2.4.3 ECRS原则24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 结构板生产现状25-29
• 3.1 结构板生产线生产现状25-27
• 3.1.1 结构板生产线分析25
• 3.1.2 生产任务分析25-26
• 3.1.3 产品特点26-27
• 3.2 车间布局27-28
• 3.3 案例研究28
• 3.4 本章小结28-29
• 第4章 基于eM-Plant的结构板生产线建模技术研究29-52
• 4.1 生产流程分析29-31
• 4.2 工艺流程整理31-32
• 4.3 生产要素32-34
• 4.4 数据采集34-37
• 4.5 模型规则整理37-39
• 4.5.1 产品规则37-38
• 4.5.2 人员规则38
• 4.5.3 操作台规则38
• 4.5.4 热压罐规则38
• 4.5.5 时间规则38-39
• 4.5.6 加工工位规则39
• 4.5.7 缓冲区规则39
• 4.5.8 运行规则39
• 4.6 仿真模型39-46
• 4.6.1 生产要素模型42-43
• 4.6.2 控制要素模型43-44
• 4.6.3 图表要素模型44-46
• 4.7 模型构建46-50
• 4.8 模型验证50-51
• 4.9 本章小结51-52
• 4.9.1 提出了一套以多品种、小批量为特点的结构板生产线数据结构51
• 4.9.2 建立了结构板生产线的仿真模型51-52
• 第5章 基于eM-Plant的结构板生产线仿真优化研究52-61
• 5.1 仿真运行—正常工作时间52-53
• 5.2 改善方案 1——外观检测工位增加工时53-55
• 5.3 改善方案 2——外观检测工位增加工人55-57
• 5.4 改善方案 3——前处理增加工人57-60
• 5.5 本章小结60-61
• 5.5.1 增加外观检测的工作时间（8:00-20:00 延长至 8:00-23:00）60
• 5.5.2 增加外观检测的工人数量（增加3个工人）60
• 5.5.3 增加前处理阶段的工人数量（增加3个工位）60-61
• 第6章 结论61-63
• 6.1 论文总结61-62
• 6.1.1 本论文研究内容61
• 6.1.2 技术难点及解决方法61-62
• 6.1.2.1 生产流程梳理61-62
• 6.1.2.2 生产数据采集62
• 6.1.2.3 构建仿真模型62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-66
• 附录66-76
• 攻读学位期间取得的科研成果清单76-77
• 致谢77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 孙建华,高广章,蒋志强;生产线平衡的手段与方法研究[J];成组技术与生产现代化;2004年04期

2 郭伏;模特法在生产线能力平整中的应用[J];东北大学学报(社会科学版);2003年01期

3 寇猛;;工业工程在生产线优化中的应用[J];中国管理信息化;2008年24期

4 石宇强;;基于达宝易与Flexsim的生产线优化研究[J];机械设计与制造;2011年02期

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本文编号：727882