生产系统仿真实验报告.docx
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生产系统仿真实验报告
一、实验课程名称：
生 产 系 统 仿 真 实 验
二、实验项目名称：
实验一、和生产管理相关的各部门业务处理
实验二、生产管理流程模拟
实验三、装配流水作业流水线仿真模拟实验
三、实验目的和要求
该综合实验的目的和任务是使学生在学习《生产计划与控制》后对课程所涉及的主要
内容如生产系统的规划和设计、生产计划的编制、生产过程控制、MRP 系统的原理和设计
等）进行一次系统性较强的综合运用，以便更全面深入地领会与应用生产与运作管理的方
法和技术。
四、实验内容和原理
实验一 和生产管理相关的各部门业务处理
利用企业管理教学模拟实习软件处理 2002 年 12 月，2003 年 8 月 1 日-8 月 15 日所发
生的业务。
实验二 生产管理流程模拟
实验内容：
2003 年 8 月 1 日，营销部接到一个顾客订单（武汉金田摩托车有限公司要
求购买 WH125T 的五羊脚踏板摩托车 2200 辆，要求 2003 年 8 月 30 日交货），请将该订单
在企业完成，将产品在 8 月 30 日交付给客户，并且财务部收到货款为止。
实验三 装配流水作业流水线仿真模拟实验
有如下一个流水加工生产线，不考虑其流程间的工件运输，对其各道工序流程进行建
模。
该加工系统的流程与相关参数如下：
L_a
Q_in
L_b
Q_m1
Q_m2
L_a2
M1 Q_out1
L_b2
M2 Q_out2
Massm
1． 两种工件 L_a、L_b，分别以正态分布（10,2）和均匀分布（20，10）min 的时间间隔进
入系统，首先进入队列 Q_in
2． 两种工件均由同一操作工人进行检验，每件检验用时 2min。
不合格的废弃，离开
1
系统，合格的送往后续加工工序，合格率为 95%；
3． L_a 送往机器 M1 加工，如需等待，则在 Q_m1 队列中等待；L_b 送往机器 M2 加工，
如需等待，则在 Q_m2 队列中等待；
4． L_a 在机器 M1 上加工时间为均匀分布（5,1）min，加工后的工件为 L_a2；L_b 在机
器 M2 上的加工时间为正态分布（8,1）min，加工后的工件叫做 L_b2；
5． 一个 L_a2 和一个 L_b2 在机器 Massm 上装配成 L_product，需时为正态分布（5,1）
min，然后离开系统。
6． 如装配机器忙，则 L_a2 在队列 Q_out1 中等待；L_b2 在队列 Q_out2 中等待；
建立上述流水作业线仿真模型。
连续仿真一个月的系统运行情况。
五、主要仪器设备：
福思特企业管理教学模拟实习软件、flexsim 仿真软件
六、操作方法与实验步骤
实验一：
和生产管理相关的各部门业务处理
对客户机进行配置后，进入福思特企业管理系统。
按照五羊本田实习指导书来进行操
作。
处理 2002 年 12 月，2003 年 8 月 1 日-8 月 15 日所发生的业务。
模拟了营销部、生产
部、采购部、品质部、仓库、技术部、财务部、人力资源部、设备动力等部门的业务流程
和各部门之间的联系。
实验二：
生产管理流程模拟
我们小组由 5 人组成，我是负责生产部。
其中 1 人为系统管理员，兼市场部、财务部；
1 人负责采购部；1 人负责仓库；1 人负责品质部及其他部门。
1.进入系统生产部模块，点击主生产计划，编制 MPS。
在查看例外报告后，更新
MPS。
2
2.点击粗能力分析，查看负荷
3.确认完工作中心负荷小于工作中心能力后，点击主生产计划确认。
3
4.主生产计划确认后，进入物料需求计划，编制计划，采用重排法，查看例外报告后
发出计划。
点击细能力分析，查看所有工作中心各时段的能力负荷情况。
5.进入车间作业计划，点击自动安排生产部门按钮，安排各物料的加工部门，确认气
缸体生产计划。
4
6．点击计划领料单，点击添加，在部门编号处点击右键，选择铸造科。
点击子表录入，
选择生产任务单号，选择物料，确定，保存。
7.在仓库出料后，添加工序任务单，确认生产。
之后点击“工序流转卡”进行工序流
转卡录入，选择部门后填写合格数量，完工日期，操作人和质检人。
5
7.在气缸体完工后，点击半成品送检，选择生产部门，填写制单人后保存。
6
8.气缸体入库后，进入车间作业计划，确认发动机生产计划。
重复上述步骤。
发动机
完工送检入库后，开始五羊脚踏板摩托车的生产，最后将成品送检。
实验三：
模型中所需参数：
check检验工位检验时间= 2.0 min
M1加工工位处理时间=均匀分布（5,1）min
M2加工工位处理时间=正态分布（8,1）min
Massm 装配工位处理时间=正态分布（5,1）min
7
工位（设备）名称
空闲（idel）%
处理（processing）%
堵塞（blocking）%
收集（collecting）
check
66.70
33.30
0.00
0.00
Q_in原材料暂存区最大容量=10
Q_m检验合格品暂存区最大容量=10
Q_m1合格品 L_a 暂存区最大容量=10
Q_m2合格品 L_b 暂存区最大容量=10
Q_out1 L_a 加工后暂存区最大容量=10
Q_out1 L_b 加工后暂存区最大容量=10
状态：
空闲 - 实体是空的。
设置 - 实体处于建模人员定义的预置时间内。
处理 - 处于建模人员定义的处理时间内。
阻塞 - 实体已释放临时实体，但是下游实体没有准备好接收。
收集 -合成器已经从输入端口 1 接收到了第一个临时实体，正在收集余下的临时实体。
建立上述流水作业线仿真模型。
连续仿真一个月的系统运行情况
运行：
仿真运行时间：
2596768.80 s
仿真运行次数：
4
仿真开始时间：
0.00s
结束时间：
2596768.80 s
运行结果：
图 1运行效果图（修改前）
数据（修改前）：
各个工位设备运行情况（利用率）：
8
对列名称
最长队长
stats_contentmax
最短队长
stats_contentmin
平均队长
stats_contentavg
平均等待时间
stats_staytimeavg
Q_in
1
0
0.026324
0.158143
Q_m
1349
0
651.914625
3402.109538
Q_m1
10
0
9.896066
154.729521
Q_m2
1
0
0.000071
0.001118
Q_out1
10
0
9.967585
156.473171
Q_out2
1
0
0.000009
7.863567
工位（设备）名称
输入量（input）
输出量（output）
平均处理时间
（stats_staytimeavg）
check
7203
7203
2
M1
2762
2761
15.601093
M2
2751
2751
7.992417
Massm
5502
5501
7.863567
M1
0.50
19.20
80.30
0.00
M2
49.20
50.80
0.00
0.00
Massm
0.00
31.90
0.00
68.00
各个工位物流量：
各个工位前队列情况：
对模型进行：
修改将发生器 1 的到达时间间隔，改为正态分布（16，1）分钟，发生器 2 的
到达时间间隔，改为均匀分布（12，20）分钟
模型中所需参数：
check检验工位检验时间=2.0min
M1加工工位处理时间=均匀分布（8,11） min
M2加工工位处理时间=正态分布（12,2） min
Massm 装配工位处理时间=正态分布（5,1） min
Q_in原材料暂存区最大容量=10
Q_m检验合格品暂存区最大容量=10
Q_m1合格品 L_a 暂存区最大容量=10000
Q_m2合格品 L_b 暂存区最大容量=10
Q_outL_a 和 L_b 加工后暂存区最大容量=10
运行：
仿真运行时间：
26094396 s
仿真运行次数：
2
仿真开始时间：
0.00s
结束时间：
26094396 s
运行结果：
9
对列名称
最长队长
stats_contentmax
最短队长
stats_contentmin
平均队长
stats_contentavg
平均等待时间
stats_staytimeavg
Q_in
1
0
0.02684
0.161212
Q_m
1344
0
664.591924
3515.530128
Q_m1
10
0
9.889146
155.235967
Q_m2
1
0
0.00009
0.001413
Q_out1
10
0
9.961277
156.994295
Q_out2
1
0
0
0
工位（设备）名称
空闲（idel）%
处理（processing）%
堵塞（blocking）%
收集
（collecting）
check
66.70
33.30
0.00
0.00
M1
0.60
19.10
80.30
0.00
M2
49.40
50.60
0.00
0.00
Massm
0.00
31.70
0.00
68.30
工位（设备）名称
输入量（input）
输出量（output）
平均处理时间
（stats_staytimeavg）
check
7240
7240
2
M1
2766
2765
15.625733
M2
2755
2754
7.993369
Massm
5509
5508
7.89186
图 2运行效果图（修改后）
调整后的数据：
各个工位设备运行情况（利用率）：
各个工位物流量：
各个工位前队列情况：
七、实验结果与分析：
10
一）通过两天的时间对企业管理教学模拟实习软件的操作，模拟生产系统，我对生产
系统有了基本的了解，也了解了各部门的职能。
1. 1）.营销部：
客户资料录入及查询、进行客户评估，编制企业报价单、存货查询，接
客户订单、订单评审及录入销售合同、生成定制单，有足够存货或完成生产后录入交运单，
完成交货后录入已收款。
2）.财务部：
应收和应付账款。
3）.人力资源：
人事档案录入、查询及管理、员工奖惩。
4）.生产部：
编制主生产计划，通过粗能力分析判断是否可行，确认主生产计划，编制
物料需求计划，通过细能力分析，选择车间作业计划，领料后编制工序任务单和工序流转
卡，完成生产后将成品或半成品送检。
5）.技术部：
成品设计与改进，图纸管理等。
6）.设备动力：
水电费录入、设备故障及维修管理，固定资产登记表管理等。
7）.品质部：
将采购或产生的物料、成品以及半成品进行质检并填写质检记录表。
8）.仓库：
将检验合格的物料。
半成品、成品入库，满足生产部的物料需求。
2.企业的物流有：
采购部-品质部-仓库-生产部-品质部-仓库。
包括各个部门之间都有双
向的信息流。
3.生产管理的工作内容：
根据预测定制单和定制单，参考年度生产规划与月度生产计
划编制主生产计划；进行粗能力分析，生产能力不够时调整主生产计划，并确定主生产计
划可行；根据主生产计划、库存信息和物料清单编制物料需求计划，包括了外购计划、外
协加工计划及车间作业计划；按照车间作业计划编制工序任务单，领取物料，投料生产，
记录各道工序完成人员；生产过程制造的半成品、产品填写质检单送到质检部检验入库。
4. 业务流程：
营销部和客户初步确定订单后订立合同。
将客户订单复印件发财务部、
生产部备案。
会同相关部门对生产部制作的产前样进行评审， 通知生产部安排批量生产。
生产部根据订单制定生产计划，给采购部，采购部根据外购计划和外协加工计划，做好向
供应商购买原材料的工作，仓库和质检部做好原材料的质量检验以及入库工作，原材料到
位后生产部和仓库做好原材料的出库录入。
提取原材料后生产部开始生产生，生产出的半
成品和成品需要品质部做好质检工作，然后仓库做好入库工作。
根据合同交期与客户沟通
安排出货日期，并通知生产部。
交货后，及时了解客户对产品的装配使用情况，并将客户
需要改善的问 题反馈给相关部门，完善以后产品。
协助财务部对出货产品货款进行及时回
收。
11
5. 管理方法及策略：
标准化，就是将企业里有各种各样的规范，如：
规程、规定、规则、标准、要领等
等，这些规范形成文字化的东西统称为标准（或称标准书）。
制定标准，而后依标准付诸行
动则称之为标准化。
那些认为编制或改定了标准即认为已完成标准化的观点是错误的，只
有经过指导、训练才能算是实施了标准化。
创新改善与标准化是企业提升管理水平的 2 大轮子。
改善创新是使企业管理水平不断
提升的驱动力，而标准化则是防止企业管理水平下滑的制动力。
没有标准化，企业不可能
维持在较高的管理水平。
生产管理策略：
低成本生产战略，产品创新和新产品引进战略，优势集中战略。
6.主生产计划：
根据订单制定主生产计划，根据重排法获取需要的生产资料，然后自
动获取供应商，讲外购计划和外协加工计划发给采购部。
粗能力平衡和细能力平衡：
根据生产部和能够使用的生产力以及仓库采购部采购的原
材料来做到粗能力和细能力平衡。
物料需求计划：
根据订单数量制定出原材料的需求数量，然后根据仓库库存，制定出
采购计划。
二）1.在实验三中工件 B 的速度相对于工件 A 慢了很多，使得设备
Q_m2、 M2、Q_out2 的闲置时间太多，不能有效利用，M2 的使用率远远不及 M1。
且暂
存区 Q_in 、Q_m1、Q_out1 容量相对不足，Lb 的发生器产生的工件 B 的数量比 A 少了很
多,导致在后面的合成时,A 的暂存数量很多，所以，需要对系统的参数进行调整。
2.Lb 的发生器产生的工件 B 的数量比 A 少了很多,导致在后面的合成时,A 的暂存数量
很多。
导致 B 的加工设备闲置。
还有就是暂存区容量。
3.
（1）将发生器 1 的到达时间间隔，改为正态分布（16，1）分钟，发生器 2 的到达时间
间隔，改为均匀分布（12，20）分钟；
（2）处理器 2 的处理时间改为均匀分布（8，11） ，处理器 3 的处理时间改为正态分布
（12，2）。
4. 调整后的系统仿真结果运行更流畅，结果更合理，设备利用率达到最好。
这就是生
产节拍的调整，使得各个工序的加工能够达到平衡，减少瓶颈工序的时间。
尽可能使两个
工序使用率之比越接近 1 越好，尽可能使两个工序队列的长度之比越接近 1 越好，要尽量
保持较低的机器空闲率和减小等待率。
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5.初步学习仿真软件和建模的心得体会和建议
通过这次实验，让我了解和熟悉了 Flexsim 仿真软件，并初步的学会了运用该软件来
模拟物流系统中所要涉及的过程及步骤。
在此次实验中,由于我们实习时间很有限,而且不是很连续,导致自己对软件的熟悉程度不
够,但在我自己通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使
自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。
在整个设计中,自己遇到了很
多建造模型上的问题,参数不对或者仿真结果不是自己想的那样,但是在自己的揣摩和学习下,克
服了这些困难,虽然模型做的不是非常完美,但是基本的内容还是体现出来了,自己也懂得了
许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的
学习工作生活有重要的影响。
而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程.
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