生產線仿真建模過程和優化方法

寫在前面

今天我們分享一個詳細的生產線仿真建模和分析案例

一、生產線描述

桌子生產案例，一張桌子由1個桌面（Top）和4條腿（a,b,c,d）組成。工藝流程如下圖，

1）左上角倉庫中存儲物料長木板Long和圓木板Log，每間隔10小時車輛分別運輸1000個長木板Long和1000個圓木板Log至分揀區。

2）物料在分揀區根據物料類型進行分揀，圓木板至緩沖區2(圓木板存儲區)。

3）長木板則運輸至分拆站拆裝為4個leg零件（白色的）。leg零件經過傳送帶進入某一空閑設備Station1234中，被加工為leg-acd零件，加工時間分別為50s、50s、30s、25s，Station12共用一人進行上下料，Station34各1人進行上下料，上下料時間為10s。在傳送帶部分未加工的零件將進入柔性Device前緩沖區，被柔性Device加工為leg-acd零件，柔性Device設備屬性分別有大停機和小停機兩種故障，分別需要T3、T2員工維修10、2min。

4）加工后的零件leg-acd都需要進行質量檢測，其中95%的合格產品進入暫存區等待下一步加工，剩余5%的不合格產品則進入維修站進行產品維修，需要1人。維修后的零件將再次質檢，若質檢通過則進入暫存區，否則由工人搬運至報廢區。

5）經過分揀、加工等一系列操作，AGV按照批次數量20運輸位于緩沖區2的桌面（圓木板）至裝配站，按照批次數量80運輸位于暫存區的桌腿（leg-acd）至裝配站，裝配時間30s。

6）桌子裝配完成進行質檢，根據產品質量劃分為產品Q1Q2Q3，當產品總數達到批次數量時，AGV將產品運送至成品庫。

7）在成品庫中產品按照產品類型分區存放，當產品Q1Q2Q3數量分別達到100200300個時，AGV運送產品至倉庫中存儲，完成整個加工流程。

二、仿真建模過程

針對該生產流程，建立仿真模型如下：

1原材料出庫

通過觸發器，實現10h出庫1000個桌面和長腿，進入出庫緩沖區。設置如下。

2.運輸原材料至生產線

利用出庫緩沖區MU進入后控制方法，實現1000個批量同時呼叫AGV運輸至生產線前緩沖區。

3.桌面和桌腿分揀分流

通過緩沖區出口策略，實現桌面和桌腿分揀分流

4.分拆站配置

通過拆卸站面板配置拆卸BOM和時間。

5.傳送線

在變量集中設置變量triggerNum實時記錄傳送線中待加工零件leg的數量。當傳送線中存在待加工零件，且設備acd其中之一空閑時，零件leg直接移動至空閑設備進行加工。

通過傳送線站點的設置和控制方法，實現進出傳送線邏輯建模。

6.柔性設備

柔性設備中可將零件leg加工為leg-acd，通過自定義方法根據不同零件加工類型，計算柔性設備所需加工時長、準備時長。

柔性設備中存在維修需求，當設備大停機時需要T3員工維修10分鐘，當設備小停機時需要T2員工維修2分鐘。設置設備啟用故障后，通過自定義控制方法，根據柔性設備的加工維修狀態判斷當前故障類型，針對不同類型故障定義相應的工人維修策略。

7.質檢分流

配置質檢時間20s，通過質檢1出口策略實現產品質量異常流程的模擬

8.工人運輸

通過緩沖區4的工人任務請求，工人站點，工人池工人配置，實現工人運輸。

9.AGV批量運輸至裝配站

通過AGV站點、AGV線段、AGV系統配置和AGV任務請求方法實現AGV批量運輸。

10.成品庫

通過成品庫中允許存放的零件類型與最大庫存量設置可以定義倉庫中零件存放位置與數量。通過自定義控制方法獲取倉庫中存放零件信息，實現當產品Q1Q2Q3數量分別達到100200300時的出庫操作。

11、線邊生產的成品按照批量運輸至倉庫

三、仿真分析優化

1、產線產能分析，輸出UPH數據（每小時生產產量）

2、生產線平衡率計算，對于傳送線端，實時計算線平衡率

3、設備利用率分析

4、緩沖區在制品變化過程分析

5、AGV物流效率分析

6、工人強度分析

7、產品生產周期統計分析

8、倉庫庫存數據分析

審核編輯：湯梓紅