嬰兒培養(yǎng)箱裝配流水線仿真設(shè)計(jì)

更新時(shí)間：2016-06-30 10:07:21 關(guān)鍵詞：嬰兒培養(yǎng)箱,嬰兒保暖箱

摘要：該文針對(duì)A公司嬰兒培養(yǎng)箱產(chǎn)品裝配的現(xiàn)狀，應(yīng)用時(shí)間研究等基礎(chǔ)工業(yè)工程手段進(jìn)行生產(chǎn)流水線的分析與設(shè)計(jì)，并通過仿真軟件Flexsim進(jìn)行流水線的建模仿真，對(duì)比仿真的結(jié)果和實(shí)際數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)流水線存在的問題，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理，的流水線設(shè)計(jì)方案。

從福特使用流水線生產(chǎn)，到許多大型制造企業(yè)通過使用流水線生產(chǎn)方式來提高生產(chǎn)效率都很好地驗(yàn)證了流水線生產(chǎn)在企業(yè)發(fā)展中的重要性。在流水線設(shè)計(jì)優(yōu)化中，計(jì)算機(jī)仿真是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通過仿真可以解決實(shí)際生產(chǎn)中的諸多問題，降低企業(yè)的成本。為此越來越多的企業(yè)使用仿真軟件來模擬實(shí)際生產(chǎn)，使得仿真軟件了廣泛應(yīng)用。徐芳[1]在涂裝流水線設(shè)計(jì)及仿真優(yōu)化問題中對(duì)設(shè)計(jì)的方案采用AuToMod仿真軟件進(jìn)行流水線仿真，有效地解決了涂裝流水線出現(xiàn)的問題；寶斯琴塔娜根據(jù)生產(chǎn)物流的特點(diǎn)及其仿真技術(shù)的功能，利用Flexsim軟件對(duì)流水線生產(chǎn)物流仿真優(yōu)化的方法，成功優(yōu)化一個(gè)工廠四條流水線；田雙[3]以某重工業(yè)履帶挖掘機(jī)裝配線設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，規(guī)劃裝配車間的平面布局圖，運(yùn)用Simio仿真軟件研究設(shè)計(jì)了挖掘機(jī)裝配流水線模型，不僅提高了生產(chǎn)效率，也提高了車間管理效率?！　?/p>

針對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱的裝配流水線設(shè)計(jì)問題，本文將通過仿真軟件進(jìn)行仿真與優(yōu)化，為制造型企業(yè)裝配流水線設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1 問題描述　　

通過對(duì)A公司嬰兒培養(yǎng)箱產(chǎn)品裝配過程進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)目前還是純手工裝配，生產(chǎn)效率低，并且裝配車間布局分布不合理，裝配過程中浪費(fèi)太多，員工工作效率低下。針對(duì)這些問題，結(jié)合目前大多數(shù)制造企業(yè)的生產(chǎn)方式，決定針對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)流水線設(shè)計(jì)，劃分工位，并通過仿真軟件Flexsim對(duì)設(shè)計(jì)的流水線進(jìn)行優(yōu)化處理。

2 流水線設(shè)計(jì)　　

本文在設(shè)計(jì)流水線時(shí)充分研究流水線生產(chǎn)的各個(gè)要素，對(duì)裝配過程進(jìn)行仔細(xì)分析，以達(dá)到合理設(shè)計(jì)的要求。

2.1 裝配過程分析　　

本文以YP-90A嬰兒培養(yǎng)箱為例進(jìn)行流水線設(shè)計(jì)，其產(chǎn)品主要由輸液架、恒溫室、控溫箱、手搖床機(jī)構(gòu)以及I型機(jī)座5大部件組成。裝配流程如圖1所示。

2.2工位劃分　　

對(duì)產(chǎn)品每個(gè)部件的每道工序進(jìn)行裝配工序時(shí)間的測(cè)定，根據(jù)每一部分的裝配順序及所需時(shí)間繪制各部件的裝配流程，如圖2~圖6，圖中工序上數(shù)字表示完成該工序所需的操作時(shí)間。根據(jù)設(shè)計(jì)的裝配流程進(jìn)行工位劃分，記錄各個(gè)工位的人數(shù)和所需時(shí)間，然后通過生產(chǎn)線平衡率的計(jì)算來判斷流水線是否可行，計(jì)算流水線的平衡率B：正常情況下，一條生產(chǎn)線的平衡率應(yīng)大于0.75，可見，本設(shè)計(jì)基本符合要求。

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3 仿真建模

針對(duì)上述流水線運(yùn)用Flexsim進(jìn)行仿真優(yōu)化，在Flexsim中發(fā)生器、暫存區(qū)、處理器、合成器分別代表不同的實(shí)際工序，繪制仿真模型如圖7所示。根據(jù)企業(yè)的實(shí)際工作時(shí)間將仿真時(shí)間設(shè)定為7h，運(yùn)行仿真軟件后，根據(jù)仿真結(jié)果可知成品放置區(qū)的數(shù)量為70臺(tái)，也就是說車間一天的生產(chǎn)量可達(dá)70臺(tái)。其次，可以發(fā)現(xiàn)一些工位的空閑時(shí)間較多。計(jì)算工位的工作效率圖8。從圖8中可以看出各個(gè)工位的工作效率低下，生產(chǎn)能力弱，流水線節(jié)拍不平衡。針對(duì)上述問題進(jìn)行工位調(diào)整，考慮到某些工序可以同時(shí)進(jìn)行操作，將工位上工序數(shù)目進(jìn)行優(yōu)化，使得各個(gè)工位操作時(shí)間趨于平衡，優(yōu)化后的工位劃分如表1所示從表1中可以看出優(yōu)化后的流水線瓶頸時(shí)間為266s，根據(jù)優(yōu)化后劃分的工位進(jìn)行模擬仿真，分析模擬仿真后輸出結(jié)果：55.png

運(yùn)行相同的時(shí)間輸出產(chǎn)品的數(shù)量由原來的70臺(tái)增加至91臺(tái)。根據(jù)輸出結(jié)果計(jì)算工位的工作效率，圖9，可以看出所有工位的工作效率都了提高，并且工作效率都大于0.8，大大提高了生產(chǎn)率。

4 結(jié)論　　

本文首先通過了解裝配車間嬰兒培養(yǎng)箱產(chǎn)品的裝配過程，重新設(shè)計(jì)裝配流程，再考慮裝配流水線的仿真設(shè)計(jì)。在流水線設(shè)計(jì)的過程中，針對(duì)公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)山型流水線，通過對(duì)各個(gè)部件裝配工序時(shí)間的測(cè)定劃分工位，并用瓶頸時(shí)間作為流水線的生產(chǎn)節(jié)拍。通過分析流水線各項(xiàng)指標(biāo)，人員的工作效率均大于0.75。運(yùn)用仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的流水線進(jìn)行仿真模擬，將流水線設(shè)計(jì)過程中的數(shù)據(jù)輸入到仿真軟件中，通過不斷優(yōu)化流水線參數(shù)并進(jìn)行仿真，了合理的流水線設(shè)計(jì)方案。