论文总字数：19973字

摘 要

中国的制造型企业在原材料以及劳动力方面具有价格优势，但是许多企业缺乏先进的管理观念以及管理技术。这使得企业在处理生产运营问题时捉襟见肘。随着计算机技术的发展，建模仿真越来越多的被应用到制造业的优化领域之中。使用Flexsim建模仿真成为了解决由高度离散的事件组成的各种系统的优化问题的重要工具。

本文以徐州中材的第四代稳流冷却机的生产系统为研究对象，首先对其生产情况进行介绍与分析，包括生产现场的问题和加工工艺流程；然后根据生产数据和工艺流程对此生产系统进行建模，运行模型后发现生产系统的不足与瓶颈；最后，针对这些不足与瓶颈进行优化与设计，修改模型后运行，评价优化方案的效果与可行性。

关键词：生产系统 Flexsim 优化 仿真

The optimization and design in the manufacturing system of Xuzhou Sinoma

Abstract

Manufacturing enterprises in China always have a price advantage of raw material and labor force.However,many enterprises lack advanced management theory and management technique,which makes the companies hard up when dealing with problems in operation.With the rapid development of computer science,simulation is increasingly applied to the optimization of manufacturing industry.Flexsim can be a useful tool to cope with the optimization made up of several highly discrete events.

This dissertation is based on the manufacturing system of Xuzhou Sinoma's 4th generation cooler.Firstly,it will introduce and analyze the manufacturing condition including process flow and its problems in the field of production. Then,build a mobel based on the statistics and process.The model will be simulated then in order to find the weakness and constraints of this system.Finally,it will optimize and design the weakness and constraints. Run the model after updating the old model.At last,I will evaluate and analyze the effect and the practicability.

Key words: Manufacturing System ；Flexsim ；Optimization ；Simulation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究意义 2

1.3 本文主要内容 2

第二章徐州中材第四代稳流冷却机生产作业分析 4

2.1 第四代行进式稳流冷却机产品介绍 4

2.2 核心部件工艺流程分析 5

2.2.1 冷却机车加工车间布局 5

2.2.2核心部件工艺流程 6

2.3 生产现状 9

2.3.1 员工生产效率低 9

2.3.2 生产中存在瓶颈 10

2.3.3 作业现场杂乱 10

2.4 基于Flexsim的稳流冷却机生产仿真 10

2.4.1 Flexsim仿真软件简介 11

2.4.2 Flexsim模型建立 11

2.4.3 仿真运行及结果分析 16

第三章 冷却机生产系统优化设计 20

3.1 生产组织精益化 20

3.1.1 优化设备配置 20

3.1.2 优化人员配置 21

3.1.3 检验区重新安排 21

3.2 瓶颈控制 22

3.2.1 约束理论及原则 22

3.2.2 瓶颈控制策略 22

3.3 改善激励措施 25

第四章 冷却机生产系统实施效果 28

4.1 生产效率提高 28

4.1.1 运行优化模型 28

4.1.2 模型输出结果与分析 28

4.2 激励机制有效运行 31

第五章 总结与展望 32

5.1 主要研究内容 32

5.2 后继研究展望 32

参考文献 34

致谢 35

第一章 绪论

1.1 研究背景

在经济全球化的时代主题下，制造业的生产效率以及灵活性需要提高。在制造业生产水平越来越现代化的驱使下，生产系统也越来越复杂，生产节奏逐渐加快，如何来效的安排人、设备、物料、能源等等生产要素，如何改进生产系统对不同产品的适应能力，成为了企业最先考虑的问题。如果安排不当或改进措施不当，可能会付出较大的代价。而仅仅通过人来预测结果，不仅花费时间长，而且不能保证较小的误差。而如今，计算机技术已经十分发达，在某种程度上已经可以代替人的活动，借助计算机仿真技术，建立仿真模型，然后运行模拟的真实系统，可以找到企业管理者难以发现的问题，并且能够对问题的解决方案作出较为准确的结果分析。

徐州中材装备重型机械有限公司，主要业务为大型节能环保的烧成设备、粉磨设备的生产，是非常典型的单件小批量生产类型，生产组织方式是传统的“计划 调度”模式，这种计划性的生产模式严重束缚了生产管理的自主性、适应性、灵活性，而且员工的质量意识、成本意识以及工作习惯并没有随着生产技术的更新而产生变化，因此生产现场总是一副大家都很忙，效率却不高的样子。生产效率较低而导致的质量问题以及交货期不稳定开始影响了公司的核心竞争力。

徐州中材的产品生产特点主要有：一是订单的不确定性，订单到达不确定，订单内容不确定；二是机床通用性与产品专用性，公司会针对客户的要求来涉及产品，但是生产所使用的机床设备一般是固定的，偶尔需要改造设备；三是生产的一次性；四是生产周期长，几乎大多数产品的生产周期都需要好几个月；五是产品体积大，结构较为复杂，产品重量几十吨到上百吨。^【2】

这种生产特点就需要该公司的生产系统具有较高的适应能力，能够对不同产品的生产做出最快的反应来安排人员、设备。计算机建模仿真能够对不同的安排方案做出预测，以此节约宝贵的生产时间，企业管理人员可以以此仿真结果作为参考，做出效果最佳的决策。

1.2 研究意义

机械制造与计算机仿真的技术日趋成熟，联系越来越紧密。用计算机仿真建模来研究生产系统，不仅成本非常低，而且可以把生产系统内在制品或装配产品的工艺情况，生产流程等生产要素信息结合起来，生动地再现生产的全过程，反应生产线详细的运作过程和特征，为管理者运作管理和规划设计提供了较为理想的工具。

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