某转向器制造企业生产物流系统仿真研究

论文摘要

随着全球经济一体化的发展,制造企业间的竞争更趋激烈。在产品生产的整个过程中,大部分的时间是用于存储、装卸、等待加工和运输。因此,对生产物流系统的研究是提高企业生产效率,降低生产成本的有较手段。同时,生产物流系统是一个复杂的离散事件系统,用传统方法分析比较困难,目前比较有效的优化分析方法是计算机仿真方法。通过仿真可以找出系统可能出现的问题,并在此基础上对之进行分析,给出优化方案。本文首先总结了生产物流建模与仿真基本理论,归纳比较了当前生产物流系统优化方法和主要仿真软件。根据对江西麦丹转向器制造企业生产车间的调研,进行实证研究。在分析该企业供应链,生产系统和物流管理的基础上,在Petri网建模方法的指导下,针对具体转向器部件的生产流程,建立了生产物流系统的离散事件描述模型。其次,本文研究和总结了系统仿真的理论、离散事件系统的仿真策略和专业仿真软件witness的仿真技术。在Petri网建立物理模型的基础上,研究开发了基于witness仿真技术的生产物流系统仿真模型。以企业利润最大化为目标,构建了目标函数。利用Witness软件的优化器对目标函数进行优化分析,得出了前10个最优方案,选取最优前三个方案进行再次仿真分析,比较三个仿真方案仿真结果参数,确定最优方案指导现实系统。最后,根据实际调研时,生产车间提出的设备利用率不高和检验车间提出的工人利用率不高的问题,在系统仿真模型的基础上,分别设计了生产加工模块和检验维修模块仿真模型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 主要问题
• 1.2.2 生产物流系统的研究现状
• 1.3 主要内容和创新点
• 1.4 论文结构
• 2 生产物流系统的建模与仿真理论
• 2.1 生产物流基本理论
• 2.1.1 生产物流的定义与类型
• 2.1.2 企业生产物流模式简介
• 2.1.3 生产物流系统优化方法与原则
• 2.2 Petri网的概念
• 2.2.1 基本Petri网的组成及基本模型
• 2.2.2 基本Petri的特点与分析方法
• 2.3 离散事件系统仿真
• 2.3.1 离散事件系统仿真的分类
• 2.3.2 离散事件系统仿真钟推进机制
• 2.3.3 离散事件系统的仿真策略
• 2.3.4 主要仿真软件比较
• 2.4 Witness仿真技术概述
• 2.4.1 Witness仿真软件简介
• 2.4.2 Witness主要建模单元及规则
• 3 M转向器企业生产物流系统的建模与仿真
• 3.1 企业的背景
• 3.1.1 企业的背景资料
• 3.1.2 企业的生产任务分析
• 3.1.3 企业生产物流的构成要素
• 3.2 M转向器企业生产加工车间建模
• 3.2.1 系统建模的背景与意义
• 3.2.2 转向器加工车间生产物流系统的层次模型
• 3.2.3 转向器加工车间生产物流系统的Petri网模型
• 3.3 基于 Witness的企业整体系统仿真分析
• 3.3.1 工厂整体生产物流系统模型构建
• 3.3.2 模型的主要构成元素
• 3.3.3 模型中主要元素的参数
• 3.3.4 构建模型目的和相关假设
• 3.4 模型的运行和优化分析
• 3.4.1 Witness优化模块Optimizer介绍
• 3.4.2 模型运行的结果
• 3.4.3 模型的优化变量和目标函数
• 3.4.4 模型优化分析
• 3.5 仿真结论
• 4 面向车间需求的企业物流子系统的仿真分析
• 4.1 以提高设备利用率为目标的生产加工物流子系统的仿真设计
• 4.1.1 生产加工模块的元素构成
• 4.1.2 生产加工模块仿真模型的目标和建立
• 4.1.3 生产加工模块仿真运行和结果
• 4.1.4 生产加工模块的仿真优化
• 4.2 以提高工人利用率为目标的检验维修物流子系统的仿真设计
• 4.2.1 检验维修模块的元素构成
• 4.2.2 检验模块仿真的模型建立与运行
• 4.2.3 检验仿真模型优化
• 5 全文总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录