Flexsim仿真技术的文件柜

   随着经济全球化和我国经济的快速增长,国内文件柜制造企业的思想发生了改变,从以前的注重生产规模、逐渐向提高生产效率、提升产品质量、降低生产成本转移。这种思想的改变,使得生产线的平衡问题越来越凸显,直接影响了企业产品的生产效率以及市场上的核心竞争力。生产线平衡问题最早由美国人提出,随后,越来越多的学者专家开始研究这一问题。生产线平衡改善方法有:数学最优化方法、启发式算法、工业工程的工作研究方法、三维软件仿真等。近年来三维仿真技术飞速发展,可以更加直观方便地对生产系统进行建模分析,对未来的规划作科学的预测,对投入使用的生产系统进行优化改善。运用Flexsim可以在计算机内建立研 究对象的系统三维模型,通过逼真图形动画显示、完整的运作绩效报告、各种方案的大量反馈信息,分析者可以对模型进行各种系统分析、优劣比较和工程验证,最终获得优化设计或改进方案。国内倪玉晋、孟哲吕卫民、孟巧凤、李峰等均采用了Flexsim软件来对生产线平衡或流程进行仿真分析并优化。本文以倬尚办公产品的一条文件柜生产线为例,对该生产线进行建模与仿真,寻找瓶颈工位,分析其原因并提出相应的改善方案,并对改善方案的可行性进行验证。
项目改善的背景 。
  随着该企业发展速度的加快,同时面临着半成品库存量很高,经常因为各工序之间衔接不好等原因而停 线。目前该企业月产量为4500套成品,面对越来越大的市场需求,这一产量已经无法满足需求,于是对生产线的改进就显得尤为重要了。
文件柜生产线概述
  本文以文件柜生产线为例建立生产线模型。其生产线工艺制程包括剪板、冲压、折弯、点焊、喷粉、包装、检测、合格品出库,其中剪板、冲压、折弯、点焊、喷粉等为主要工序。该企业以订单拉动式生产模式运营,根据客户需 求制定了相应的生产计划,要求每天能够生产150套成品,单班作业,每班8小时工作制,单位小时产能应满足不少于18.75套。并且由于市场需求加大,企业希望该生产线月产量为7000套即每天能够生产226套,单位小时产能应满足不少于28.25套。但在实际生产中,各工序的作业时间在理论及实际操作上均不能完全相同,由于作业负荷的不均衡导致在制品大量堆积,如表1所示,产能及线平衡率偏低,不能准时完成既定的生产任务指标和希望的生产任务指标。
建立仿真模型并设置参数
  该家具企业文件柜生产线为循环式单向流水线,整条流水线为半自动化多产品生产线,产品通过传送带或叉车运送,各工序间设立暂存区,根据工艺流程、物料流动关系,依照程序分析相关原则绘制生产线布局图,如图所示。根据工厂的实际生产线,用Flexsim仿真系统建立了一条文件柜生产线仿真模型如图2所示。在设定各实体模型数时,文件柜生产线的起点是发生器,即代表铁皮的供应。该生产线计划每天生产150套成品,单班作业,8小时工作制。综合考虑机台稼动率及人工作业宽放率,通过minitab软件的数据拟合,对于每一台机器进行了参数录入。
仿真结果分析
  由于该企业装配线为单班作业,日工作8小时,为更充分地收集产线数据对分析仿真结果,设定仿真时间
28800s。调整加快模型的运行速度完成规定时间系统仿真,如图3所示。仿真输出结果显示该生产线的日产量为150.45套产品,月产量为4513套产品。其中还可以得出喷粉区和电焊区的待制品堆积较多,喷粉区的问题尤为严重;所有的工位并没有实现一个流的生产。所以该生产线的瓶颈工位是喷粉线。为了进一步了解该车间所存在的问题,对各工序产品进行连续、重复的观测后得出各工序的节拍时间根据下架区工作内容和工件挂件情况,明确工位设置,并且对各个工位的工作内容和人员安排进行明确。在下架区设置了合格品区和不合格品区,分别设置检验员1人,取件员2人,设置检验员的原因是减少取件员的思考时间,只需要机械的做取件;同时将不合格品区和打磨区放在一起,减少了搬运过程。之所以这样设置该区域,因为挂件方式有两种,尽可能减少取件员的走动。具体取件流程如下:
  步骤1:检验员对来件进行一个一个检验,对不合格品进行标记。
  步骤2:如果挂件方式是一个挂钩挂多个挂件的情况,取件员则按照顺序进行取件,标记的工件放入不合格品区,未标记的的工件放入合格品区;如果挂件方式一个挂钩挂一个挂件的情况,第一个取件员取下未标记的工件,放在合格品区,第二个取件员取下标记工件,放在不合格品区。
  步骤3:取件完毕后,对合格品进行另外的加工。
  步骤4:三人打扫下件区域。
  步骤5:打磨不合格品。
  步骤6:回到第一步,重复此过程。
  改善结果使每个工人的工作效率提高了6%,一年节约了人工成本36000元。
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