该系统为生产和库存系统,车间有4台机床,4台机床功能各不相同,每种机床只有1台。共有3类零件需要加工,零件按指数分布到达车间,间隔为10分钟,零件比例及其加工工艺见表1,其中加工时间服从三角分布(min)和常数,根据经验收据,第一类零件在到达工位以及 不同加工工位之间移动时所需时间服从参数为(7,12,15)min的三角分布,其余2类零件在到达工位以及不同加工工位之间的移动时间服从参数为(8,10,12)min的三角分布。加工完成后都要经过检验,检验时间服从正太分布,见表1,其中有两台检验台,检验台2有条件开启,如果检验台1的队长超过12就开启检验台2,检验台2一旦开启,要工作1小时,再停止工作,根据以往数据,检验合格的产品为90%,不合格的产品10%,要经过一台综合加工中心进行修复,可修复3种类型的零件,修复时间见表1,该加工中心需进行定期维护,每工作50小时进行1小时的维护,而且随机故障会有发生,服从间隔为100小时的指数分布,修理时间为1小时。经修复的产品几乎100%合格,合格的产品由2台叉车搬运到零件库,搬运批量为10件1批,搬运时间为20分钟,叉车1只搬运零件类型1和2,叉车2只搬运零件类型3, 3 i& u' [0 }6 A/ {! @/ u) j% B0 H& ]0 e: h
表1 各种零件加工数据
: {9 j9 k/ r3 t5 u( Y2 V; G( R* y6 s零件号 百分比(%) 工序号 所用机床号 加工时间/min 检验时间/min 修复时间/min
) {/ u E* @) n3 t零件1 33 1 机床1 10.5,11.9,13.2 N(8,42) 43 ~0 U/ @% r& p3 s! o# R
2 机床2 7.6
' q9 G3 p7 F. w; I+ R5 r. ^: d' U 3 机床3 8.8
4 ^4 C4 b; D6 ] 4 机床4 6,8.9,10.3
0 J5 A z- M! f零件2 50 1 机床3 7.9,9.4,10.9 N(4,62) 5
/ o1 I8 A. b# I 2 机床4 9.9
# v R" T" y+ J, X; l 3 机床3 8.5 / a5 F c4 Z: s$ S; ^
4 机床2 6.7,7.8,9.4 ?4 C9 m# u/ \& v& t8 w- ~
零件3 17 1 机床2 7.1 N(6,32) 80 o( S5 s1 Z* q: m7 E4 ~9 |% ^
2 机床1 7.6
/ I9 G- G; W) K5 v# U5 ^ 3 机床4 10.2 9 p9 ` h% B* ^, [
! P' u7 B9 p, o' ~0 u+ p* \
装配线对于零件1,2,3的需求,每次需求1件,服从时间间隔为Exp(8min)的指数分布,需求概率分别为P1=0.2,P2=0.4,P3=0.4,零件库3种零件的初始库存分别为Num1=20件,Num2=30件,Num3=40件每件产品的持有成本为每天每件2元钱,缺货成本为每天每件8元钱。7 Q/ F7 [. g" c6 K% |
运行仿真模型360小时(15天,每天24小时),仿真次数10次,试分析:
" v( [2 o1 o0 M1、建立该生产和库存系统的仿真模型;分析系统生产效率,各工位利用率等性能特征;( ~, V6 G$ G2 v1 n. _0 Y
2、3种零件生产周期和总体的平均生产周期分别是多少?" M2 S* s5 j: [# Q: R3 k
3、求各零件生产节拍及产能(进入产线到检验合格)?/ B" l0 Q1 L1 N
4、计算每天储存成本、缺货成本的均值和置信区间?: Z$ e) N) k% e8 P
5、系统存在哪些问题,请根据仿真运行结果进行分析,并提出改进方案。
4 Z# y* |% d; h7 N( |1 \(注:可以改变生产计划,零件的到达时间间隔,投产百分比,叉车搬运的批量和搬运时间等,以求得最优的库存成本方案,同时还应满足,零件的平均生产周期尽量要短,各工位的利用率要高等,总之,就是要使生产和库存系统达到最优。只要认为是问题,且改善方案合理即可,同时对改善后的模型进行仿真优化)$ T) h& R. j. @# N& Y% U
6、在完成系统建模,仿真和结果分析的基础上,撰写仿真分析报告,提交仿真模型(仿真优化前后的模型,如果有分层,请将分层前的模型也一起提交)及报告。
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