基于Flexsim 软件的生产线仿真优化

基于Flexsim 软件的生产线仿真优化
现代企业生产中，很多经营者只是盲目投入生产线，通过扩大规模的方式来提高生
产能力，而往往忽略了生产线的平衡问题，没有尽力发掘现有生产线的潜力。

在这种情
况下，运用计算机软件对生产线进行统一的建模仿真分析，合理地调整生产线平衡，可
以使生产线的利用率更高。

1 Flexsim 简介
Flexsim 是一款离散事件商业化系统仿真软件。

Flexsim 可以用来对根据特定事件发
生的结果在离散时间点改变系统状态的系统进行建模，建模快捷简单且仿真分析能力
强大，可以解决服务、制造、物流等方面的问题，也可以按照操作人员的不同需求进
行仿真分析。

Flexsim 具有的特点是，在仿真过程
物堆积情况、操作人员的工作状态等，而且能够统
计出完整的工作状态报告。

同时Flexsim 的结果可
以在其他软件上使用，并且可以从Excel 表读取和
输出资料，还可以从生产线上读取现时资料作为分
析功能。

Flexsim 也允许用户建立自己的模拟对象
来满足用户自己各种不同的实际要求。

2 Flexsim 仿真模型的建立Flexsim 应用深层开发
对象，这些对象代表着一定的活动和排序过程。

要
想利用模板里的某个对象，只需要用鼠标把该对象
从库里拖出来放在模型视窗即可。

每一个对象都有
一个坐标（x，y，z）、速度（x，y，z），旋转以
及一个动态行为（时间）。

对象可以创建、删除，
而且可以彼此嵌套移动，既有自己的功能，同时又
能继承来自其他对象的功能。

这些对象的参数可以
把任何制造业、物料处理和业务流程的主要特征快
速简单地描述出来。

基于Flexsim 的生产线优化步骤一般如图1 所示。

其中具体步骤如下:
（1）调研系统，完成系统结构、系统流程和系
统相关参数的采集；
（2）建立生产线物流模型，确定系统布局图表，
即描述对系统仿真目的有关的实体和实体
之间的联系；
（3）建立仿真模型，在物理模型的基础上，建立计算机可识别的模型，并输入相关参数；
（4）运行仿真模型，需要确定终止仿真的时间；
（5）分析仿真结果，采用统计学方法，对仿真结果的可信度和精度进行分析，并通过延长时间和增加次数来提高结果准确度；
（6）模型优化，根据输出的仿真结果，对系统方案进行优化。

对系统的部分参数进行修改，形成不同的系统方案。

对修改后的模型重复运行多次，对不同方案进行结果比较，达到优化的目的；
（7）总结，对模型仿真过程进行总结说明。

3 仿真实例
M 企业是一家玩具生产企业。

由于该企业产品很多，装配数量也不相同， 故选取生产批量比较大的产品遥控汽车作为研究对象，对其装配生产线进行仿真优化。

该产品的流程图如图2 所示。

在生产线生产模式中，发现瓶颈工序是至为关键的。

瓶颈是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源， 即生产线中生产节拍最慢的环节。

对于生产线而言，因为单位产品的生产时间是由生产线上的瓶颈时间所决定，所以，降低瓶颈时间和各工位生产同期化是提高生产线平衡率的关键。

由于此生产线每道工序均用时不多， 这样一来，如果存在瓶颈工序，则会迅速影响整个生产线， 进而影响生产效率。

3.1 建立生产线仿真模型
通过实际调查， 研究对象在6 道工序的加工时间分别如表1所示。

按照车间实际布置情况建立仿真模型，根据生产情况设定
各个模型的参数。

首先在Flexsim 软件环境中调入所需的模块，包括发
生器、缓存区、处理器、吸收器；其次根据收集到的数据
设
置各模型参数；
最后根据各工序间的顺序关系选择连接
方式。

经过上述处理该生产线立体模型如图3 所示
首先在Flexsim 软件环境中调入所需的模块，包括发
生器、缓存区、处理器、吸收器；其次根据收集到的数据
设
置各模型参数； 最后根据各工序间的顺序关系选择连接
方式。

经过上述处理该生产线立体模型如图3 所 工序
A B C D E F /s。