摘 要

制造业是我国经济发展的发动机，承担着推动经济发展的重要作用。本文通过研究混流装配线投产排序问题，意在为制造业企业混流装配线投产排序提出一个可行的理论依据与方式方法。

本文首先对混流装配线投产排序问题的相关信息做出详细地介绍，包括着混流装配线的优点特性、投产排序问题的重要性和设计投产排序方案的方式方法。其次介绍了Flexsim仿真软件的相关信息以及使用界面与组成；之后一步一步非常详尽的描述了使用该软件对混流装配线建模的步骤，将我们仿真建模全过程展现出来。最后，利用Flexsim仿真软件输出的运行数据，对不同投产排序方案的指标进行对比，选出本混流装配线投产排序问题实例的最合理方案。给企业提供了选择投产排序方案的一种方法。

关键词：混流装配线，Flexsim 仿真，工业工程，投产排序。

Abstract

Manufacturing industry is the engine of China's economic development, bear the important role in promoting economic development. This paper proposes a feasible theoretical basis and method for the production and assembly of mixed-model assembly line in manufacturing enterprises by studying the sequencing of mixed-model assembly line.

In this paper, the information about the scheduling problem of mixed-model assembly line is introduced in detail, including the advantages of mixed-model assembly line, the importance of putting into production sorting and the way of designing the sorting scheme. Secondly, it introduces the information of Flexsim simulation software and the interface and composition. After step by step, we describe the steps of modeling the mixed-model assembly line with the software, and show the whole process of simulation modeling. Finally, using the operational data output by Flexsim simulation software, the comparison of the indexes of different production and sorting schemes is selected, and the most reasonable scheme of the example of the mixed line assembly is put forward. To the enterprise to provide a choice of production scheduling program of a method.

Key words: mixed-model assembly line, Flexsim simulation, Industrial engineering, Production sequencing

目 录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.1.1 论文研究背景 1

1.1.2 论文研究意义 2

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外制造系统建模仿真技术研究状况 2

1.2.2 国内制造系统建模仿真技术研究状况 3

1.3 论文的研究内容及组织结构 3

1.3.1 论文的研究内容 3

1.3.2 论文的组织结构 4

第二章 混流装配线投产排序相关问题 5

2.1 混流装配线相关信息 5

2.2 混流装配线投产排序的重要性 5

2.3 混流装配线上存在的不确定因素 6

2.3.1 装配过程中存在的不确定因素 6

2.3.2 装配工人存在的不确定因素 6

2.4 混流装配线投产排序问题描述 7

2.5 混流装配线投产排序规划方法 7

第三章 基于Flexsim的混流装配线投产排序仿真 8

3.1 Flexsim仿真软件简介 8

3.2 Flexsim的标准实体模型 8

3.3 Flexsim的仿真建模步骤 10

3.4 Flexsim仿真的约束条件 12

3.5 Flexsim混流装配线仿真模型的建立 12

3.5.1 规划模型布局 12

3.5.2 建立对象逻辑 13

3.5.3 设置模型参数 13

3.5.4 全局表的建立与导入 16

3.5.5调试运行模型 17

第四章 混流装配线投产排序方案对比与评价 18

4.1 Flexsim仿真模型原定投产排序数据分析 18

4.2 混流装配线投产排序方案评价标准 18

4.3 Flexsim仿真模型多种投产排序数据分析 18

4.4 各投产排序方案的分析比较 19

第五章 总结与展望 21

5.1 总结 21

5.2 展望 21

参考文献 22

致谢 24

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 论文研究背景

改革开放后，一系列招商引资使得我国制造业飞速发展，“世界工厂”的称号不胫而走，制造业也是我国的经济支柱，而现今，在产业升级的浪潮中，制造业担当着我国经济发展和转型的主导作用^[1]。我国要从“制造大国”变为“制造强国”，制造业的产业升级务必要尽早实现。

装配线是为了实现标准化生产与大批量生产而诞生的生产系统，它的出现提高了工业生产的效率，进而提升了人们的生活质量^[2]。最初的装配线只用来生产单一型号的产品，通过连续投放产品与工件到装配线上，经过多个不同职能但重复执行数个动作的工作台实现产品的生产。这样的传统装配线提升了生产效率并且降低了成本，因此在福特时代取得了令人瞩目的成绩^[3]。

在传统装配线上，因为多个工作台的工作内容不尽相同，所以使得各工作台的工作负荷均有差别，但是加工工件在每个工作台经历的滞留时间是近乎相同的，因此，为了达到最高的生产效率，我们需要合理分配各个工作台的工作负荷，令每个工作台的工作负荷尽量保持均衡^[4]。在混流装配线中，除了各个工作台的工作负荷有差别，还存在着一个工作台生产不同型号的产品的工作内容差异，比如在汽车装配过程中，安装天窗有自动天窗和手动天窗两种配置，在同一个工作台安装不同的天窗所需要的工作时间和零部件可能会出现差异。综上所述，在平衡混流装配线的设计过程中，我们先要进行各个型号产品的产量预测，确定其生产频率，从而计算出各任务的平均负荷，然后通过合理分配任务达到预测中的各工作台的平均负荷保持均衡。除此之外，因为不同型号的产品在同一个工作台上的工作负荷存在差异，若高负荷的零部件连续到达同一个工作台，必将造成此工作台负荷过载，但若负荷高的零部件与负荷低的零部件交替到达工作台，则不会出现负荷过载。所以，我们还需要根据订单要求设计各个型号产品的投产顺序来降低负荷，这就是混流装配线排序^[5]。

在如今的工业4.0时代，为了满足日益增长的用户个性化定制需求、面对越发激烈的市场竞争，越来越多的企业选择了混流生产模式，例如汽车装配、家电制造等行业，混流装配线正成为其主流配置^[6]。这些企业生产的大多是从一种基础产品演化出的多种差异性产品，因此选择一种最优的混流装配线投产排序方案来提升生产效率并且降低成本是每个企业必须要面对的。

1.1.2 论文研究意义

近年来，随着产品的快速更新换代、客户日益增长的个性化需求，越来越多的企业改变了原有生产方式，转变为小批量多品种的混流装配生产^[7]。在混流装配生产方式中，为了增强产品竞争力，要实现生产周期的压缩、生产成本的控制，生产出低价格高质量的产品来迎合客户的要求，这样才能在市场中占据先机。