基于EM-Plant的中小型汽车焊装生产线仿真模拟研究
基于Plant Simulation的SMT生产线仿真技术研究
Modeling and Simulation 建模与仿真, 2020, 9(1), 29-35Published Online February 2020 in Hans. /journal/moshttps:///10.12677/mos.2020.91004Simulation and Analysis of SMT Production Line Based on Plant SimulationFeng Zhang1, Yihui Guan1, Honghui Zhan21CRRC Qingdao Sifang Co., Ltd., Qingdao Shandong2HUST-Wuxi Research Institute, Wuxi JiangsuReceived: Dec. 7th, 2019; accepted: Dec. 20th, 2019; published: Dec. 27th, 2019AbstractProduction line simulation is an effective means of planning and scheduling in the manufacturing workshop. In this paper, based on the AGV quantity planning and path planning in the AGVS design process of an electronics manufacturing enterprise in rail transportation industry, a production system simulation model based on Plant Simulation is established to minimize the material deli-very time, summarize the optimal vehicle configuration and layout scheme, and provide decision support for production logistics solutions in electronics manufacturing plants.KeywordsAGV, Simulation, Plant Simulation, Modeling基于Plant Simulation的SMT生产线仿真技术研究张峰1，管益辉1，湛红晖21中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛2华中科技大学无锡研究院，江苏无锡收稿日期：2019年12月7日；录用日期：2019年12月20日；发布日期：2019年12月27日摘要生产线仿真是对制造车间进行生产规划、调度的有效手段。
基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术研究的开题报告
基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术研究的开题报告一、研究背景随着汽车工业的快速发展和市场需求的增长，汽车焊装生产线成为现代汽车工厂必不可少的一部分。
而如何提高汽车焊装生产线的生产效率和生产质量，是汽车制造企业必须面对和解决的问题。
本研究旨在采用基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术，研究汽车焊装生产线的优化方式，提高生产效率和生产质量。
二、研究目的和意义目的：1. 通过建立汽车焊装生产线的数学模型，研究焊装过程中的生产效率和生产质量问题。
2. 利用eM-Plant仿真软件分析焊装生产线的流程，找出瓶颈和改进方案。
3. 优化焊装生产线的运行方式和节约成本。
意义：1.提高汽车焊装生产线的生产效率和生产质量，降低成本和缩短生产周期。
2.为汽车制造企业优化生产线提供理论和实践依据，推动汽车工业的可持续发展。
3.促进eM-Plant仿真软件在汽车焊装生产线优化中的应用，推动软件技术的发展。
三、研究内容和方法内容：1. 建立汽车焊装生产线的数学模型，分析生产过程和产能瓶颈。
2. 利用eM-Plant仿真软件分析焊装生产线的流程，找出瓶颈和改进方案。
3. 优化焊装生产线的运行方式和节约成本。
方法：1. 搜集汽车焊装生产线的相关知识和资料，建立数学模型。
2. 利用eM-Plant仿真软件对焊装生产线进行仿真模拟。
3. 分析仿真结果，找出瓶颈和改进方案。
4. 通过优化焊装生产线的运行方式和节约成本，提高生产效率和生产质量。
四、预期结果和局限性预期结果：1. 通过建立数学模型和仿真模拟，找到汽车焊装生产线的瓶颈和改进方案。
2. 优化焊装生产线的运行方式和节约成本，提高生产效率和生产质量。
3. 推动eM-Plant仿真软件在汽车焊装生产线优化中的应用，促进软件技术的发展。
局限性：1.研究范围的局限性，只能研究某一特定焊装生产线的优化方法。
2.数据采集的局限性，影响研究的可靠性和准确性。
3.研究过程中的局限性，可能遇到技术和数据难以解决的问题。
汽车焊装生产线虚拟调试的全面应用
技术改造汽车焊装生产线虚拟调试的全面应用魏引娣（天津国际铁工焊接装备有限公司，天津 300385）摘 要：科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，采用虚拟调试技术可通过减少现场调试时间进而缩短项目整个周期，并且能降低前期设计错误带来的风险、提高项目实施的可靠性。
关键词：汽车焊装；生产线；虚拟调试；全面应用引言虚拟生产仿真技术是目前对新项目焊装生产线进行工艺规划的主要手段，但对于序列化生产中焊装生产线的提产项目，基本上都是根据以往的经验，通过简单的节拍计算，给出粗略的生产节拍表，并据此做出方案，就开始实施。
这种简单的方法，经常造成资源浪费，也存在达不到产能预期的风险。
本文在确定生产线瓶颈，并给出初步解决方案后，利用仿真软件PlantSimulation对焊装生产线建立仿真模型，通过设置单因子多水平试验进行分析，评估焊装线生产能力，给出方案评价。
1虚拟调试技术的原理虚拟调试技术是在虚拟环境中实现对于整个生产线及生产过程的评估，包括工艺规划、产品数据、制造仿真和生产线布局，在生产线进厂安装前，完成程序编制，并将虚拟生产线模型与物理PLC、HMI等自动化设备连接，通过虚实结合的方式，对生产、服务程序进行预演，在生产线设备安装之前发现并解决问题，从而达到提高现场程序调试效率、降低风险的目的。
虚拟调试是一项复杂的系统性技术，需要工艺、仿真、机器人、PLC等多领域技术人员的相互配合才能完成。
2汽车焊装生产线虚拟调试的全面应用2.1工艺仿真工艺仿真是建立与焊装实物生产线完全一致的3D虚拟生产线，针对每个线体、区域和工位，包括生产过程、产品零件及生产设备的输入和输出。
在仿真软件中做详细的三维布局及工艺规划，布局中包含焊装线所有设备、基础单元，如夹具、抓手、输送设备、线槽、水气管道、围栏、电气柜、钢结构、机器人及其附属设备等。
然后做全要素运动仿真，包含工艺循环以及服务程序循环的所有步骤，每个轨迹点的参数设置满足工艺要求，参数值介于各设备正常运行所允许的范围内（如机器人位于某一个轨迹点上时，机器人各轴的角度极限），并且在整个循环内都不存在干涉现象。
Em_plant在生产线作业仿真中的应用研究
第28卷 第4期2004年8月武汉理工大学学报(交通科学与工程版)Journal of Wuhan University of Technolo gy(T r anspo rtat ion Science&Engineer ing)V ol.28 N o.4Aug.2004Em-plant在生产线作业仿真中的应用研究彭旺明 张晓川(武汉理工大学物流工程学院 武汉 430063)摘要:T ecno matix的Em-plant软件能够模拟生产和运输系统,是对物流系统规划进行仿真的理想选择,文中分析了Em-plant在一个流水线作业中装配的仿真过程及方法,阐明了Em-plant在离散系统仿真中的优势.以一个制作电脑桌的流程为例,说明Em-plant在流水线仿真中的优越性.关键词:Em-plant;流水线作业;仿真;优化中图法分类号:T B4910 引 言生产线系统和系统的运行受随机因素的影响,表现出离散、随机、并发和递归的特点,是一种典型的离散事件系统[1,2].目前,最常用的仿真算法有:面向事件的事件调度法(event scheduling);面向活动的活动扫描法(activity scanning)和面向进程的进程交互法(pro cess in-teraction).Em-plant采用的是进程交互法进行仿真,仿真钟推进时,将满足时间条件的所有事件从FEL(future events list)移到CEL(current events list),然后按活动扫描法对CEL中的每个记录进行扫描.当条件为真时,执行成分的活动,修改系统的状态并确定该成分的下一事件.当CEL中所有记录处理完成后,结束对CEL的扫描,推进仿真钟,再将FEL中的最早发生事件移到CEL中,直至仿真结束[2,3].1 Em-plant的功能Tecnom atix的Em-plant软件具有丰富的建模单元,能够模拟和模仿生产和运输系统.物料移动单元有:产生加工品的单元,用于对加工品送料口的建模;物体单元,用于对加工品的建模;分流口单元,用于对分合流口的建模;单处理单元,用于对加工单元的建模;双处理单元,用于对双加工单元的建模;组装单元,用于对组装机器的建模;拆装单元,用于对拆装机器的建模;仓库单元,用于对仓库的建模;排序单元,用于对排列工序的建模;轨道单元,用于对道路的建模;小车单元,用于对运输车辆的建模;线单元,用于对输送带的建模;集装箱单元,用于对集装箱及各种容器的建模;缓冲区单元,用于对缓冲站的建模;调控单元,用于对调节分配资源的人的建模;出站单元,用于出站口的建模;仿真钟,控制仿真的运行.信息流单元有:表文件单元,可将统计的数据放入表单元中;触发器单元,控制程序调用与否及调用条件,对于面向对象建模的仿真尤其吻合现实;文件接口单元,可将仿真统计出的数据与其他应用程序(如w ord和Ex cel)进行通信;文件连接单元,可使其他应用程序(如wo rd)生成的文件为Em-plant使用;程序单元,控制仿真的运行条件.统计及分析单元:瓶颈分析单元,可分析整个系统的瓶颈,并将各个单元的效率及利用情况以表格的形式罗列出来,从而找出瓶颈所在,进行优化[4～5].¹收稿日期:20040420 彭旺明:男,30岁,硕士,主要研究领域为物流系统仿真2 Em -plant 在生产线仿真领域的应用下面以一个厂制作电脑桌的流程(图1)为例说明Em -plant 在流水线仿真中的优越性. 在图1中,source1产生桌面,桌面通过输送带line1进入初加工工序initialization,so ur ce2产生的托盘进入缓冲站buffer ,当输送带line 2上已经有桌面时,buffer 就提供一个托盘,使得桌面放在托盘上,进入下一道工序.为了使桌面精确无误地放在托盘上,就必须对line 2和buffer 的出口进行程序(控制1)控制,放在托盘上的桌面进入loadingstation,然后通过line3流入组装工序(as-sembly)中,在这儿桌面与桌子腿组装成一个完整的桌子,然后又通过输送带line 4,这时桌子已经组装完成,在line4的出口就可以将托盘回收,回收的托盘通过输送带line5流回系统,循环利用,被组装完的桌子流入exit ,流出整个系统.仿真参数如下.桌面进入系统的时间间隔为15min;发送托盘的间隔为20min ;entrance 的加工时间为14min 30s ;loadingstation 的加工时间为15min;assembly 的加工时间为14min 50s;exit 的加工时间为14min;buffer 的加工时间为5min ;drain 的加工时间为4min ;所有输送带的长度为10m,速度为1m /s;工人上班时间为早上7:45～11:45,下午14:00～17:00.程序如下.控制1的程序is doif line2.r eady and buffer.ready then buf fer.co nt.mo ve(lo ading station);line2.co nt.mo ve(lo adingstation.co nt ); end;end;控制2的程序is dow aituntil ex it.empt y prio 1@.co nt.mo ve(exit);@.m ove (line5);end;图1 制作电脑桌的流程图表1 Em -plant 仿真后的统计结果处理单元 w aiting w or king 等待时间/s 利用效率/%工作时间/s 利用效率/% 桌面发送单元1295.3 35.98 2304.7 64.02 托盘发送单元1280.9 35.58 2319.1 64.42 输送带11273.7 35.38 2326.3 64.62 初加工单元583.2 16.20 2177.6 60.49 输送带21273.7 35.38 2326.3 64.62 缓冲站1233.0 34.25 2274.8 63.19 承运中转单元115.6 03.21 1165.3 32.37 输送带31274.1 35.39 25.9 64.61 组装单元167.4 4.65 1113.5 30.93 输送带41274.1 35.39 2325.9 64.61 输送带51274.8 35.41 2325.2 64.59 卸载单元219.2 6.09 1061.6 29.49 ・598・武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2004年 第28卷 用瓶颈分析单元bottleneckanalyzer 统计结果(如表1所示),表中只列出了处理单元中对评价系统效率极为重要的2个参数w aiting 和w orking 的时间.每个单元的效率是通过其w ait-ing 和w orking 时间百分比体现出来的,从表1中可清楚看出系统各单元的利用效率情况. 从表1可看出组装单元、承运中转单元、卸载单元、出口的利用效率只有30.93%、32.37%、29.49%、26.08%,比较低.而其他单元的利用效率都比较高,可见系统的瓶颈在组装单元、承运中转单元、卸载单元和出口.对于一个现实生产这种产品的工厂来说,可根据仿真的统计结果对这4个单元进行改进,提高生产力.3 结束语生产线作业系统是一种典型的离散系统,受随机因素影响较大,离散系统仿真算法较多,其中面向进程的进程交互法更符合生产线的实际情况.Em -plant 采用的就是进程交互法,它具有丰富的建模单元,能够模拟各种物流系统中的处理单元,再加上软件本身强大的统计分析功能,可清楚地看出系统的瓶颈所在.结合一个工厂生产电脑桌的实例,对其仿真统计结果进行分析,找出瓶颈发生的单元,对其提出改进建议.参考文献1 张晓川.现代仓储物流技术与装备.北京:化学工业出版社,2003.301～4302 蒋惠园,杨 .美国企业物流成本的分析与国内降低物流成本的对策.武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2003,27(1):56～583 张晓萍.现代生产物流及仿真.北京:清华大学出版社,2000.211～2924 王晓东,胡瑞娟.现代物流管理.北京:对外经济贸易大学出版社,2001.224～2325 欧阳文霞.物流信息技术.北京:人民交通出版社,2003.152～180Application of Em-plant in Simulationto Material Flow OperationPeng Wangming Zhang Xiaochuan(Dep artment o f L ogistics Engineer ing ,W UT ,W uhan 430063)AbstractComputer simulation has played g reat r ole in lo gistics sy stem planning and sy stem evaluation,has become effective to ol o f analy sing ,designing and optimizatio n .Em -plant produced by T ecnomatix can sim ulate manufacture and transportatio n system ,is an ideal choice for logistics simulatio n.T his article detailedly intro duces the sim ulation pr ocess and method of EM-plant in assembly ,painting ,packing ,trayrecy cling,shipping of material flow ,specializes on the outstanding advantag e of Em-plant for dis-crete sy stem simulatio n ,analy ses the bottleneck and optim ization way s .Key words :Em -plant;material flow ;sim ulation ;o ptimization・599・ 第4期彭旺明等:Em -plant 在生产线作业仿真中的应用研究。
基于eM-plant的汽车零部件生产线平衡技术的仿真研究
制 造 业 的 生产 基 本 上 都 是 在 进 行 细 分 化 之 后 的 多 工 序 、 水 流 化 、 续 作 业 生 产 线 ， 于 分 工 作 业 ， 化 了作 业 难 度 ， 作 业 连 由 简 使
２ ｅ —ｐａ ｔ 件 介 绍 Ｍ ｌｎ 软
科 学 的依 据 。
［ 关键词 ］ 生产线 ；Ｍ — ｌ ｔ仿真 ； ｅ Ｐａ ； ｎ 瓶颈 ［ 中图分类号］ ２ ４ ０ １ ０ ．７ Ｆ ２ ． ；４ ７ ４ １ ７ ［ 文献标识码 ］ Ａ
文章编号 ］０ ５—１２ （ ０ ０ １ ０ １ ｏ １０ ５ Ｘ ２ １ ）２— ｌ４一 ４
［ 摘
６０３ ） １０ １
要］ 在分析 汽车零部件生产车 间的输 出轴热前加工线 生产线 的基础 上 ， ， 系统仿真软件 ｅ 利｝ ＝ 何 Ｍ—Ｐａ ｔ ｌ 对其生 ｎ
产线的物流状况进行 了仿 瓶颈等问题 ， 对系统可 能的问题进行 了深入分析与探讨 ， 并提出了解决这些 的方法 。在分析 的基础上重新设置新的方案 ， 并进行仿 真建模。分析 的结 果为生产线 的分 析提供 了
Ｙ Ｏ Ｈ ｉ ｅｇ Ｆ Ｎ ｕ ｓｅｇ Ｇ Ｏ Ｄｎ — ａ Ａ ａ —ｆ ， Ｅ Ｇ Ｘ ｎ— ｈｎ ， Ｕ ｉｇ ｊｎ ｎ
（ｃｏｌ ｆ ｏｉｉ ， ｏｔｗ ｓ Ｊ ｏｏｇＵ ｉｅ ｉ ， ｈｎ ｄ １０ １ Ｃ ｉ ） Ｓｈｏ ｏ ｇ ｔｓ Ｓ ｕ ｅｔ ｉ ｔｎ ｎｖｒ ｔ Ｃ ｅｇｕ６ ０ ３ ， ｈｎ Ｌ ｓｃ ｈ ａ ｓｙ ａ
eM_Plant在流水生产线仿真研究中的应用
eM_Plant在流水生产线仿真研究中的应用摘要:文章详细分析了利用eM_Plant对一条流水生产线进行仿真的过程与方法,通过仿真找到影响企业生产的因素,并对改进后的方案进行仿真,为改进方案提供了理论支持。
关键词:eM_Plant;生产线;仿真近年来,我国的制造业、物流业发展很快,很多制造企业也在新建或改建自己的生产线,但由于规划和设计的不完善,很多系统在正式使用时都出现了问题。
仿真是对已经存在或尚未真实存在并且处于规划设计中的系统,构造系统模型并在计算机上进行仿真的复杂活动[1]。
通过对模型进行仿真实验,对实验数据进行分析,进而科学的开展系统方案评价和系统分析。
文章采用仿真软件eM-Plant作为仿真平台,以一条实际的生产线为例,详细研究了用em-plant仿真平台进行生产线建模和仿真的流程和步骤,通过对仿真结果的分析,找出瓶颈发生的单元,并提出了改进意见。
1eM-Plant简介eM-Plant是Tecnomatix公司开发的,主要用于离散事件系统的仿真,有很强的制造工程背景,是用C++实现的关于生产、物流和工程的仿真软件[2]。
eM-Plant 可以对各种规模的工厂和生产线进行建模、仿真和优化生产系统,分析和优化生产布局、资源利用率、产能和效率、物流和供需链等。
eM-Plant凭借视窗图像化的界面,可以很直观的展现仿真模型和仿真过程,在仿真的同时,用户可以及时更改仿真模型中对象的属性达到并行仿真的效果,同时动态的得到物件属性更改后所得的结果。
eM-Plant包含了许多抽象化的对象,这些对象包括信息流对象、物流对象和用于统计分析的工具对象。
通过对这些基本对象的组合可以实现仿真模型的构建。
2生产线仿真的基本过程生产线仿真的一般步骤从明确仿真目的到仿真结束一共经历七个步骤[3]。
①确定仿真目标。
进行系统仿真时,首先要确定仿真的目标,也就是仿真要解决的问题。
这是系统调研和建模的依据。
②数据收集。
数据收集的对象是仿真建模需要的相关数据。
eM-Plant在机车预组装生产线建模与物流仿真中的应用
代表牵车轨道 ， 代表车体。
３ 仿真 目标 的设定
面对装配生产线这类离散事件系统 ，具有以下 些 重要 的系统 评 价指标 Ｉ Ｓ ］ 。 （） １ 设备利用率。 是指设备实际工作时间与总工 作 时 间之 比。设 备 利 用率 是 很多 仿 真都 关 注 的一 个
一
图 ２ 生 产 线 布 置 图
１ ｅ Ｐａ ｔ Ｍ— ｌ 软件 简介 ｎ
收 稿 日期 ：０２ ０ — ３ ２ １— ２ ０
基金项 目：十一五” “ 国家科技支撑计划“ 中国高速列车关键技术研究及装备研 制” 目之“ 项 共性基础及 系统集成化技 术” 课题 子任 务“ 字化 工艺制造模 型和数据库 ”２ ０ Ｂ Ｇ１Ａ １Ｇ １ ３ 数 （ ｏ９ Ａ ２ ０ 一 ０ — ） 作者简 介 ： 张如杰 （９７ ） 男 ， １８一 ， 山东菏泽人 ， 硕士研究生 ， 主要 研究方 向为虚拟 仿真制造技术 ； 讯作者 ： 自建 （９３ ） 通 杨 １８一 ， 男， 河南 太康人 ， 工学学 士 ， 主要研究方 向为机械制造技 术。
（ ）仿真结果分析 。按 照现阶段年生产情况 ， ３ Ａ 型车年产量 １０ ， ９ 节 Ｂ型车年产量 ７５ 。由于该机 ２节 车的 Ａ型车与 Ｂ型车的数 目比为 １ ， 以能够组装 ：所 ３
ｅ ； ｎｄ车 体 数 大 于 １７ ０
９ 列机车 ， ５ 余下 １５ Ｂ型车。 ５节 时， 仿真模型停止 ， 在控制 台打 印出仿 真时间 ； 否则 综上所述 ， Ｂ型车的产量过大 ， Ａ型车产量过小 。 仿真继续进行。 由两种车体生产线 的仿真结果可知 ， Ｂ型车的生产节 调用上述程序 ， 运行仿真模型得 出 ： Ａ型车生 当 拍要 比 Ａ型车的快 ； 两种车体生产线的平衡率 ， 台位 产线生产 １８ ０ 节车体时 ， 仿真模型停止 ， 仿真时间为 的利用率均达到 ９ ０％以上 ，且保持在一个 比较接近 ２６０ ：７１． ０ 。 即在 第 ２６天 ， 条 Ａ型 车 生 产 １： ０ ：７７ ０ ０ ０ １ 该 的范 围 内 ， 需 作 出调 整 ， 无 只需平 衡 好 二者 之 间 的产 线 转而 生产 Ｂ型车 。剔 除该 程 序 ， 续 运行 仿 真 ， 继 当 量关系。 仿 真 时 间 为 ３ ００：００ ． ０ ０ ：００ ： ０ ０时 ，车 体 总数 为 １４ ００ ４
基于eM－Plant的总装车间EMS系统仿真与优化
基于eM－Plant的总装车间EMS系统仿真与优化朱一舟;张黎辰【摘要】The eM-Plant simulation software is adopted for EMS cart simulation of the EMS conveying system in the assembly shop.Based on the conveying characteristics of the EMS system,the eM-Plant-based simulation program is de-signed,including speed setting of EMScart,length setting of the guide rail,and cart quantity setting,etc.Through simu-lation operation analysis for the carts of different numbers,the optimal number of carts is gained,providing powerful data support for preparation of the program.%应用eM－Plant仿真软件，对整车厂总装车间的EMS输送系统进行EMS小车数量仿真，根据EMS系统的输送特点，设计了基于eM－Plant的仿真方案，包括EMS小车的速度设定、导轨长度设定、小车数量设定等，通过对不同小车数量的仿真运行分析，得到了最优的小车数量，为方案制定提供了有力的数据支持。
【期刊名称】《起重运输机械》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P33-35)【关键词】eM-plant;总装车间;规划;仿真;EMS小车【作者】朱一舟;张黎辰【作者单位】上海大众汽车有限公司上海 201805;上海大众汽车有限公司上海201805【正文语种】中文【中图分类】TP391在汽车整车厂的总装车间中，需要EMS小车对产品车进行流水输送，与其他输送系统相比较，自动轨道运行小车输送系统(EMS)的每台小车能根据要求在不同的位置实现以不同的输送速度运行及在不同的工作位置对所输送物件安装高度和角度的调节，以满足生产对输送工件的节拍和位置要求。
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ｌ 汽 车生产 工序重组 的数学建模
１ ． １ 汽 车 焊装 生产 线 布局及 工位 主要 工作步 骤简 介
汽车焊装生产线主要工作一般是汽车的前后门组装 ， 纵梁焊接， 翼子板预装 、 组装 、 调整等。其流水线布 局一般 为顺 序扩 张式 生产 ， 流水线 虚拟 图如 图 １ 所示。
Ｎ１ Ｎ２ Ｎ３ … … Ｎｉ
图 １ 汽车生产 线布 局
以上 是焊装 生产 线 的布局 ， 每个 工序 是 由不 同 的工 位来 组 成 ， 每 个 工 位 的 工人 完 成 工 作需 要 不 同 的步
骤， 完 成工 作所需 的 时间也 不相 同 。 １ ． ２ 汽车焊装生产线的数学模型构建
重组 ， 意 味着 出车数量 的改变 。出车数量用 函数来表示 ， 本文所求的即是 函数的最大值 ：
Ｍ ａ ｘ ｆ （ ｘ ） （ ， ）∈ Ａ
ｆ ｇ （ ） Ｏ １
Ｓ Ｉ ・ ＝ ｛ ， 、 ｎ ｝ ｉ ＝ １ ， ２ ， ３ ． ． …． ； ＝ 十 １ ， 十 ２ …． ．
李
（ 西南交通大学
摘
华 ，王淑营
６ １ ０ ０ ３ １ ）
ａ ．机械工程学院 ； ｂ ．信息科学 与技术学 院的布置特点 ， 以及 工人加 工时间的安排 ， 建立汽车加 工的数 学模型 ， 重组加工 工位 。
在以 Ｅ Ｍ — Ｐ Ｉ ａ ｎ ｔ 为平 台的基础上 ， 采用 离 散 事件控制的仿 真方法 ， 对汽车车 身组装ｈ－ Ｙ － 进行仿真 ， 分析ｈ ￣ ＿ ｒ － 过 程的瓶
Ｏ 引 言
中小型汽车焊装企业一般是指年产量在 ６万到 ７ 万辆之间， 日均生产量在 ２ ０ ０ 辆左右 的企业 。目前 中 小型汽车焊装公司一般存在着生产布局 比较混乱 ， 工位工序 的时间安排不合理等各个方 面的问题。汽车生
产 车 间普遍采 取流 水线 工作 方式 ， 单 个 工位进 行 了细化 分工 ， 这 样 可 以增强 工 人 的熟 练 程度 ， 提 高 单个 工 位
的工作效率。但对整个生产线而言 ， 所有工位的工作时间在现实上不可能完全同步 ， 这样就造成了负荷高的 工位工作时间过长 ， 负荷低的工位待工时间过短 ， 导致整个生产线 的工作 效率不均衡 ， 企业的生产率低下。 目前 ， 国 内外 汽车公 司逐 步应 用仿 真软件 对企 业 的生产 线进行 建模仿 真 ， 用 以解决存 在 的各 种 问题 ，其 中应 用 最广 的是 以色列 Ｔ ｅ ｃ ｎ ｏ ｍ ａ ｉ ｘ公 司生产 的 Ｅ Ｍ —Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ 软件 ， 它所 建 立 的仿 真模 型 ， 能 够 从 企 业本 身 出发 ， 建 立生产线工位 ， 并利用其强大的功能模块解决现实中的问题。例如， 科学规划企业的生产布局 ， 建立运转 良 好 的物流系统模型。这样能够解决企业存在的一些问题 ， 例如原材料的进出和利用 ， 但并没有考虑到重组工 序工作时间解决方法。文中着重介绍工序时间的重组对降低企业生产成本的重要作用。
ｎ
行解 的分量 表示 目 标 函数。Ａ＝Ｈ ［ （ ｉ ， Ｃ ｍ ｉ ） ， （ ｍ 【 …Ｃ ｍ ） ］ Ｒ 表示定义域 ， ｇ （ ） 表示不等式约束 ， ｆ
．
（ ） 表 示 等式 约束 。
１ ． ３ 焊 装 生产线 的 工位 描述 及工 位 的重组
第 ６期
李华 ， 等： 基于 Ｅ Ｍ— Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ 的 中小型汽车焊装生产线仿真模拟研究
其中Ｙ ＝（ （ ， ｔ ） ， （ ， ｔ ） … … ． ． （ ， ｔ ） ） 表示 一个 可行 解 ， ‘ ∈［ （ ： ｎ ￡ ｍ ｌ ｉ ） ， （ ｍａ ｘ ， ） ］ 示一 个 可
设工位个数 由一组 向量来表示 ＝（ １ ， ２ ， ３ … … ． ， ｎ＋１ ） ， 工序个数 由一组 向量表示为 Ｊ＝（ １ ， ２ ， ３ … … ． ～， Ⅳ
十 １ ） ， 单个工序由不同的工位组合而成， 所 以工位的个数大于等于工序个数 ， 即 ≥ ｔ 为每个工位的总的工作时 间， ｔ 用一组向量表示为 ｔ ＝（ ｔ ， ｔ ， ｔ ， … … ｔ ） ， 在焊装生产线 中 ， 的最大值不超 过 ８ １ 秒， 故０ －ｔ ＜ ８ １ （ Ｉ ｌ ｌ ｓ ） ， 工位 的
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ５ － ０ ６
基金项 目： 国家科技 支撑计划项 目（ ２ ０ １ ２ Ｂ Ａ Ｆ １ ０ Ｂ ０ ８ ） 作者简介 ： 李华 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 男， 河南商 丘人 ， 硕士研究生 ， 主要从事仿真技术与机械设计方面研究 ； 王淑营（ １ ９ ７ ４ 一 ） ， 女， 天津人 ， 教授 博士 ， 主要从 事网络化 制造公共 服务平 台相关技术研究 和系统开发。
颈 问题 ， 找 出提 高汽车焊装生产线生产率 的方法。
关键词 ： Ｅ Ｍ— Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ； 工位重组 ； 仿 真模 拟 ； 汽 车 流 水 线
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ９
文献标志码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ９— ３ ９ ０ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ６ ８ ０— ０ ５
一
般 中小 型 汽车 焊装 生产 线 的工 位如 下表 ， 每个 工 位都需 要一 定数 量 的工人 进行 汽车 的安装 和 调整 ， 不
筇２ ３卷
第 ６期
长
春
大
学
学
报
Ｖｏ １ ． ２３ Ｎｏ ． ６
２ ０ １ ３年 ６月
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ Ｃ ＨＡＮＧＣ ＨＵＮ ＵＮＩ Ｖ ＥＲ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ
Ｊ ｕ ｎ ｅ ２ ０１ ３
基于 Ｅ Ｍ． Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ 的中小型汽车焊装生产线仿真模拟研究