建模仿真课设报告.docx

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建模仿真课设报告

一、生产系统建模与仿真课程设计任务书…………2

二、设计目的分析……………………………………..3

三、设计方案介绍……………………………………..4

2-1顺序移动方式

2-2平行移动方式

2-3平行顺序移动方式

四、分析方案并评估、选择…………………….……12

五、课程设计总结……………………………………13

一、生产系统建模与仿真课程设计任务书

学生：

阳谦专业班级：

工业工程0702

指导教师：

秀栩工作单位：

机电工程学院

题目:

生产系统建模与仿真课程设计

初始条件：

现要加工n个相同零件，n=8+学号个位数，共8道工序，工序如下：

工序一12分钟，两台可用设备

工序二12分钟，两台可用设备

工序三10分钟，一台可用设备

工序四17分钟，一台可用设备

工序五15分钟，一台可用设备

工序六8分钟，一台可用设备

工序七22分钟，三台可用设备

工序八5分钟，一台可用设备，与以上工序无先后之分

以上两工序之间无先后之分

以下三工序之间无先后之分

要求完成的主要任务:

请设计一种你认为好的方案，说明设计方法、过程、理由、结果，并输出该方案的总加工时间、总设备等待时间、总设备闲置时间，flexsim仿真结果，工序图、以及方案分析报告。

指导教师签名：

年月日

系主任（或责任教师）签名：

年月日

二、设计目的分析

在实地生产组织方式的评判指标有下面四项时间：

1、设备等待时间；

2、设备闲置时间；

3、任务等待时间；

4、总生产时间。

首先，占最重要地位的是总生产时间和设备等待时间。

总生产时间越少，即表示生产周期越短，加工效率就越高，可降低生产及管理成本。

设备等待时间越少，则设备在等待过程中将消耗能源，造成成本增大等损失。

其次设备闲置时间过长时会造成资金积压，设备利用率低等情况，。

最后任务等待与总生产时间有关，所以综上可知，在设计方案时优先考虑总生产时间和设备等待时间尽量减少。

按照上述设计目标，大体具体设计过程分为以下几步：

1、对任务工序进行认真分析；

2、述设计方案并画出工序图；

3、计算各种设计方案的相关参数：

4、用flexsim软件对所设计工序图进行仿真并得出相应报表；

5、对所设计方案进行分析，确定最后选择方案。

方案选择标准：

跟据以往多次进行生产实习的经验，和自己对生产模式的想法而言，一般来说，总生产实习的减少时最具有价值的，但是不排除有意外情况，即较小的减少总生产时间，但是较大的增加了设备等待时间时，就会从综合的方面考虑到底是哪种情况更符合实际操作，更能带来更加高的效益和减少其成本。

故在这次课程设计中，我选择了以总生产时间和设备等待时间作为方案选择标准，并综合实际的情况进行分析。

三、设计方案介绍

2-1、顺序移动方案：

顺序移动方案就是9个零件的某到工序加工完成后再进行下一道工序，这种方案是生产中最简单易行的方案，但是显然其总生产时间太多，不可能是最优化的方案。

先做出这个方案的工序图：

从工序图中可以得出，总的加工时间为681分钟。

设备在启动后加工完一批零件就停止，故设备等待时间为0。

设备闲置时间：

45*2+105*2+165+225+237+462+615*3=3224分钟

根据工序图以及顺序移动的特点可以看出，以顺序移动方案进行生产，设备在处于在闲置状态，这样使的加工周期大量增加。

这种方案对于本次任务来说可行性较低，故这个方案分析仅此而已，仅作较简单仿真。

2-2、平行移动方式：

平行移动方式是9个零件在上道工序中加工完一个后立即转移到下道工序，这种方案可使零件的在制时间短，但由于工序时间较短的零件必须间断加工，所以会造成机床的等待，这种时间应属于设备等待时间，过长会引起机床的利用率降低。

这个方式我所设计的工序图如下：

从该表我们可以的到平行移动方式的总的加工时间为237分钟。

设备等待的时间为：

2*8=16分钟。

设备闲置时间为：

5+10+17+22+29+47+62+127+132=451分钟。

用flexsim软件对这种移动方式进行仿真，仿真图如下：

平面图分析仿真：

立体图分析仿真：

用flexsim软件得出的标准报告表和状态报告表如下：

标准报告表如下：

Flexsimsummaryreport

ModelClock:

237.000

Content

Throughput

Staytime

now

min

avg

max

min

avg

max

Source1:

Queue2:

4.5

Processor3:

Queue4:

0.6

3.56

Processor5:

0.92

Processor6:

0.83

Queue7:

0.98

9.67

Processor8:

0.84

18.4

Processor9:

0.78

19.25

Processor11:

0.76

Queue12:

Processor13:

0.57

Queue14:

1.08

Processor15:

0.74

Queue16:

0.36

Processor17:

0.71

Queue18:

0.65

Processor19:

0.46

Processor21:

0.37

Queue22:

Sink23:

Queue10:

0.56

状态报告表如下：

Flexsimsummaryreport

ModelClock:

237.000

idle

processing

busy

blocked

generating

empty

collecting

releasing

Source1:

0.00%

Queue2:

0.00%

100.00%

Processor3:

0.00%

100.00%

0.00%

Queue4:

0.00%

43.40%

0.00%

56.60%

Processor5:

7.70%

92.30%

0.00%

Processor6:

17.20%

82.80%

0.00%

Queue7:

0.00%

40.40%

0.00%

59.60%

Processor8:

15.60%

55.00%

0.00%

29.40%

0.00%

Processor9:

22.20%

48.50%

0.00%

29.30%

0.00%

Processor11:

24.40%

75.60%

0.00%

Queue12:

0.00%

100.00%

0.00%

Processor13:

43.30%

56.70%

0.00%

Queue14:

0.00%

37.10%

0.00%

62.90%

Processor15:

25.80%

74.20%

0.00%

Queue16:

0.00%

63.60%

0.00%

36.40%

Processor17:

28.80%

71.20%

0.00%

Queue18:

0.00%

47.00%

0.00%

53.00%

Processor19:

53.60%

46.40%

0.00%

Processor21:

62.90%

37.10%

0.00%

Queue22:

0.00%

100.00%

0.00%

Sink23:

0.00%

Queue10:

0.00%

51.60%

0.00%

48.40%

2-3、平行顺序移动方式：

平行顺序移动方式是平行移动方式与顺序移动方式的相结合，在加工上有较好的连续性，每个零件加工完一个零件立即进入下道工序。

按如此方案进行加工，可行性较高，总生产时间较少，设备等待时间为0，极有可能是最有方案，我设计的方案的工序图如下：

由工序图可得出：

该方案的总生产时间为253分钟。

且其任务之间的间隙为0，可得设备等待时间为0。

经计算可得其任务等待时间为：

253*8－（5+8+12+12+10+15+17+22）*9=1115min

设备闲置时间为：

5+10+17+22+29+55+63+78+95+175=549min

由此可知这种方案的可行性极高，其原理在尽量减少设备等待时间的前提下，降低总生产时间，唯有不足的是其设备闲置时间稍长，不过不影响大体布置。

平行顺序移动方案的flexsim仿真图如下：

平面分析仿真：

立体图仿真：

用flexsim软件得出的标准报告表和状态报告表如下：

标准报告表如下：

Flexsimsummaryreport

ModelClock:

253.000

Content

Throughput

Staytime

now

min

avg

max

min

avg

max

Source1:

Processor2:

Queue3:

4.5

Queue4:

0.6

3.56

Processor5:

0.92

Processor6:

0.83

Queue7:

Processor8:

0.78

Processor9:

0.69

Queue10:

1.36

16.44

Processor11:

0.76

Processor13:

0.57

Processor14:

0.68

Processor15:

0.66

Queue16:

0.06

Processor17:

0.61

Processor18:

0.19

Queue19:

Sink20:

Queue29:

0.61

Queue19:

1.38

Queue20:

0.34

Queue1:

0.28

9.29

状态报告表如下：

Flexsimsummaryreport

ModelClock:

253.000

idle

processing

busy

blocked

generating

empty

collecting

releasing

Source1:

0.00%

Processor2:

0.00%

100.00%

0.00%

Queue3:

0.00%

100.00%

Queue4:

0.00%

43.40%

0.00%

56.60%

Processor5:

7.70%

92.30%

0.00%

Processor6:

17.20%

82.80%

0.00%

Queue7:

0.00%

100.00%

0.00%

Processor8:

22.10%

77.90%

0.00%

Processor9:

31.40%

68.60%

0.00%

Queue10:

0.00%

33.00%

0.00%

67.00%

Processor11:

24.40%

75.60%

0.00%

Processor13:

43.30%

56.70%

0.00%

Processor14:

31.80%

68.20%

0.00%

Processor15:

33.80%

66.20%

0.00%

Queue16:

0.00%

94.40%

0.00%

5.60%

Processor17:

39.10%

60.90%

0.00%

Processor18:

81.40%

18.60%

0.00%

Queue19:

0.00%

100.00%

0.00%

Sink20:

0.00%

Queue29:

0.00%

49.60%

0.00%

50.40%

Queue19:

0.00%

39.30%

0.00%

60.70%

Queue20:

0.00%

66.40%

0.00%

33.60%

Queue1:

0.00%

71.90%

0.00%

28.10%

四、分析方案并评估、选择

我们将三种方式的总加工时间、设备等待时间、设备闲置时间三项较为重要的时间数据做成表格进行比较分析。

三种方式的比较

顺序移动

平行移动

平行顺序移动

总加工时间

681

237

253

设备等待时间

设备闲置时间

3224

451

549

由于顺序移动的可行性较小，故不作分析。

后两种方案都有其可行性，从总加工时间上来说，平行移动法比平行顺序移动法小了16分钟。

而从设备等待时间上来看的话，平行顺序移动是没有设备等待时间的，但是平行移动法有18分钟的设备等待时间。

这两种方案的优劣性较难做出判断。

虽然平行移动发较平行顺序移动法的设备闲置时间少了98分钟，但是在实际操作中，设备闲置时间的比重实在太小。

本着从实际出发的态度，我更加倾向于平行顺序移动法，因为虽然总加工时间较平行顺序法来说长了16分钟，但是在实际工作中考虑到设备等待时间的问题，对于工人来说是十分头痛的，虽然两种方案最后的效果都可以，不过从人因化工作的角度来看，我选择了平行顺序移动法作为这次设计的主要方案。

五、课程设计总结

经过这两周的课程设计，我们在实验室操作计算机，并运用Flexsim软件进行仿真训练，完成了许多以前很多难以想象的任务，这对我们来说帮助非常之大，我主要有以下几点感想和心得。

首先，有机会进一步的熟悉和运用Flexsim软件带给我很多感想，很多以前没有想到过的方案，很多离奇的想法，都可以用它付诸于实践，这对我们以后走向社会又打下了一个坚实的基础。

同时也让我认识到了人类智慧的伟大，至少目前很多高新科技软件都是我们闻所未闻、见所未见的，我们只有一直不懈的努力前进才能学到更多的知识，才能更进一步提升我们自身的能力，适应激烈竞争的社会。

其次，在这次课程设计中，我又一次深刻的认识到理论与实际相结合的重要性，仅有一个空洞的想法是不够的，甚至是没用的，唯有讲理论知识与实践操作相结合，才能更好的把握时机，对问题进行更深层面的分析，做到理论指导实践，实践印证理论。

最后，要全方位的考虑问题，比如最后方案的选取中不能仅仅依靠课本中的知识进行解读，还需要综合各方面的因素和许多以前积累起来的经验，这是需要很长时间的努力和更加厚实的基础才能做到的，这也是为什么我们仍然在学习，仍然在努力的原因。

当然我相信，沿着这条路走，我们终将从中获得许多宝贵的财富。

本科生课程设计成绩评定表

姓名

性别

专业、班级

课程设计题目：

课程设计答辩或质疑记录：

成绩评定依据：

最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）

指导教师签字：

年月日

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