Flexsim项目：××便利贴供应链建模与仿真设计

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1 课程设计目的与要求

1.1课程设计目的

FlexSim是一个基于Windows的，面向对象的仿真环境，用于建立离散事件流程过程。FlexSim仿真系统是工程师、管理者和决策人对提出的"关于操作、流程、动态系统的方案"进行试验、评估、视觉化的工具。
我们通过学习了解flexsim 软件，培养我们善于应用课堂所学理论知识发现问题和解决问题的能力。使用flexsim 软件对实际的生产物流建立模型进行仿真运行，从而对其物流过程，加工工序流程进行分析和改进，得出合理的运营管理生产。本课程设计主要对××便利贴在其部件入库和组装出库过程中通过仿真模拟发现存在的问题，减少工作中的浪费，提高运行效率。

1.2课程设计业务描述及要求

1.2.1 课程设计业务描述

卡纸收货区收到A、B、C、D、E五种材料，发生器里发出托盘将五种材料装在托盘里成为一批一批的货物发往合成器，再进行拆包工作，货物由一个工人将材料搬运至暂存区，剩下的托盘被放到托盘储存区进行储存。通过任务分配器，把任务分配给四个工人，工人把货物搬至处理器，五个处理机分别对五种材料染色，都染成不同的颜色，分别染成红、蓝、绿、黄、粉。通过传输带运送至两个组装处理器，把五种材料组装起来，由一个托盘发生器产生托盘把这五种产品组合放在一个托盘内，存置暂存区，再让叉车把一托盘货物搬至质量检测处理器进行检测放入货架。经过检测处理器来检测产品合格不合格，按照90%的合格率和10%的不合格率分类，把不合格产品放入不合格区域。由一个工人把合格产品搬运至合格产品暂存区，再由叉车把半成品便利贴放入货架，进行下一步工序。便利贴半成品接下来要完成7道工序，每道工序必须在指定的机器上按事先规定好的工艺顺序进行。首先，进行切割，把产品切割成一样的大小放入暂存区，进行称量计量环节，货物达到规定的重量后进行塑封，又再经过一次称量计量，没有问题后进入暂存区，接着进行质量检测环节，货物进行贴标签的步骤，最后把货物打包装箱起来堆放在暂存区，产品包装为固定时间10秒。再由一个工人把货物搬运到传送带上，堆垛机从传送带上把货物放到货架上。通过设置一个全局表，按照客户订单来发货，剩下的货物放在仓库中，客户需要货物时就发送给客户。不同的包装使用不同的托盘，共记5种，由托盘发生器分别在不同的时间段放出，假设一个标有类型值的空托盘表示来自于一个顾客的订单。当再有订单来时，即可发货。产品是放在托盘上输送出去的。

1.2.2 课程设计业务要求

1、熟练掌握系统仿真的基本原理；
2、熟练掌握交通运输系统仿真模型的构建；
3、热练地掌握交通运输系统仿真软件的选择与使用；
4、能对数据进行输入分析，能利用仿真得到的数据进行系统优化与改进。

2 课程设计实现过程

1.建立概念模型

2.建立Flexsim6的模型：
（1）确立概念模型中各元素的模型实体；

（2）在新建模型中加入模型实体；
（3）根据各个模型实体之间的关系建立连接；
（4）根据题目要求的系统数据为不同的模型实体设置相应的参数，已达到对各工序实施控制的目的；
①　卡纸发生器：到达时间间隔设置为0。在创建触发设置类型，为duniform（1，5）

②　托盘发生器：创建触发设置类型，为duniform（1，5）
③　合成器：加工时间为0
④　处理器：五个处理器染成五种不同颜色，在触发器里的进入触发中设置颜色。预置时间设置为6，加工时间为16

⑤　传送带：速度设置为2
⑥　发生器：到达方式为到达时间间隔，设置为exponential(0, 100, 0)，临时实体种类为Pallet

⑦　合成器：组装产品，加工时间为10，组成清单都设置为3

⑧　处理器：切割，刚开始加工产品，加工时间为7；而经过6道工序后的产品，加工时间则为10

⑨　处理器：塑封，加工时间为5，加工批量为5
⑩　处理器：贴标签，加工时间为20分钟，加工批量为10件
11　合成器：设置一个全局表，按照客户订单来发货

3.模型建立之后，模型的运行与分析；
4.运行完成后输出报表，查看每个模型实体的简单统计数据；
5.根据输出数据对生产工艺流程进行分析，找出瓶颈工序，并合理规划工序流程，合理的进行运营管理。
仿真周期设为1小时，使用复演法做多次独立的仿真试验，然后通过观察、统计、分析实时状态图和导出的仿真实验数据，得到最终的仿真结果。

3 课程设计心得

通过本次的供应链建模与仿真课程，我学习到了很多，这还是比较有意思的课程，所以我自己也很投入地做着这次课程设计。我发现flexsim不仅能够把我们现实中的东西模拟仿真出来，而且也可以自己创造一些新的流程再造，把一些无法在现实中实现的情况模拟仿真出来。这种仿真是不需要耗费大量的人力和物力的，对公司的生产发展工作起到了一个非常大的帮助。我们可以在电脑上大胆模拟各种情景，这可以开拓我们的思维，锻炼我们的能力。
在网络上和B站查找了很多关于flexsim的学习资料并认真学习了一下，大致能够知道如何有效的运行flexsim 。在处理一些简单的实体时，能够利用软件做出模型，并进行数据分析，得出大致结论。但在操作过程中，我还是遇到了很多困难，一些无法完全看懂的参数和设置没有及时弄懂，导致后期设置工作进行得缓慢。在系统地了解了相关参数、设置名称、功能后，课程设计才顺利地完成。在设计过程中，通过查阅大量有关资料，也有与同学互相交流经验，并相互讨论请教，让我们的同学关系更进了一步，同学之间互帮互助，一起探讨问题，听听不同的看法对我自己的课程设计也有很大的帮助，所以也要学习我的同学们。
虽然最后这个设计并没有很好，但在制作的过程中所学的知识与经验，让我日后能在工作中独立思考，树立对自己工作能力的信心，我相信这对今后的学习工作有非常重要的影响。这将是我在这门课程设计中收获的最大财富，使我终身受益。

4 业务建模与仿真的结果分析

4.1业务的模型图

4.2模拟仿真运行时的运行状态及模拟仿真结果

4.2.1输出的模拟仿真运行时的运行状态分析（附截图）

4.2.2模拟运行后的输出数据分析（附数据表，只统计数据比例，第四部分深入分析）

Flexsim Summary Report
Time: 10450.91131

Object Class idle processing blocked
暂存区4 Queue 0 0 0
染色wxx Processor 5008.417941 2512 764.744645
染色wxx Processor 4460.823606 2528 1745.149725
染色wxx Processor 6854.180531 2192 0
染色wxx Processor 3501.123611 2528 2623.736807
染色wxx Processor 3723.324264 2512 2089.570827
传送带wxx Conveyor 0 0 9109.553484
传送带wxx Conveyor 0 0 7962.935684
传送带wxx Conveyor 0 0 418.95069
传送带wxx Conveyor 0 0 10274.11442
传送带wxx Conveyor 0 0 9095.70144
组装wxx Combiner 944.461846 420 0
暂存区wxx Queue 0 0 0
货架wxx Rack 0 0 0
任务分配器16wxx Dispatcher 10450.91131 0
叉车wxx Transporter 10180.18735 0 0
工人wxx1 Operator 3846.605334 0 0
工人wxx4 Operator 4687.193098 0 0
工人2wxx Operator 6205.957583 0 0
切割wxx Processor 10135.91131 315 0
暂存区wxx Queue 0 0 0
称重计量wxx Processor 9820.911312 630 0
暂存区wxx Queue 0 0 0
塑封wxx Processor 10225.91131 225 0
暂存区wxx Queue 0 0 0
检测wxx Processor 10000.91131 450 0
暂存区wxx Queue 0 0 0
贴标签wxx Processor 9550.911312 900 0
工人5wxx Operator 10144.86446 0 0
工人3wxx Operator 7958.581878 0 0
传送带wxx Conveyor 0 0 0
堆垛机wxx ASRSvehicle 9771.025056 0 0
货架wxx2 Rack 10450.91131 0 0
传送带wxx12 Conveyor 0 0 0
托盘发生器wxx1 Source 0 0 8887.61808
拆包wxx Separator 22.43028 1010 333.870868
操作员46689 Operator 698.971476 0 0
暂存区wxx47 Queue 0 0 0
组装wxx45 Combiner 943.826545 30 0
发生器10768 Source 0 0 5409.089552
传送带wxx45 Conveyor 0 0 0
堆垛机wxx45 ASRSvehicle 9971.480158 0 0
货架wxx46 Rack 10450.91131 0 0
传送带12114 Conveyor 0 0 0
合成器1wxx Combiner 44.456896 0 10406.45442
卡纸发生器wxx6 Source 0 0 10450.91131
托盘储存区27wxx Sink 0 0 0
质检wxx Processor 9950.911312 500 0
合格品暂存区58wxx Queue 0 0 0
暂存区62wxx Queue 0 0 0
合成器63 Combiner 5.558577 150 0
托盘发生器64wxx Source 0 0 10260.71038
传送带65wxx Conveyor 0 0 0
客户wxx Sink 0 0 0
打包装箱285wxx Processor 10003.2357 447.675617 0

4.2.3根据输出数据，以各实体的加工和空闲时间进行对比，做出圆饼图进行观察各工序的工作状态

①　第一个合成器：

②　拆包器：

③　染色器：

④　质检器：

⑤　第二个合成器：

4.2.4输出结果分析

针对以上的仿真模拟，对检验系统的优化过程是裁剪人员，原来把货搬到染色器的人有4个人，用3个人完全可以完成，所以裁剪掉一名工人，充分利用3名工人。如果这个工厂想加工更多的产品，就需要提高组装器的工作效率。可以通过分析得出有些暂存区出现了拥堵，如果不对检测机台进行修改，模型中就会不断积累越来越多的待加工品，而暂存区的容量也会不断增加直到无法再加。为了解决这个问题，我们不得添加一个组装器，因为组装器台是整个系统的瓶颈之一。
另外还可以找出些设备工作负荷过低，长时间处于闲置状态。以上问题的发现可对整个系统的优化起到很好的指导作用。