分析LCD检测车间物流系统计算机仿真……

1、分析LCD检测车间物流系统计算机仿真 来源：不详 作者：佚名 日期：2009年11月01日 访问次数： 在讨论检测车间生产过程的基础上，建立了系统仿真模型、编制了计算机仿真程序，并对检验车间物流进行了分析，得出了最佳操作工配置方案。 引言 物流系统研究可提高企业的管理水平，促进生产系统发挥潜在生产能力，提高企业经济效益和在国际市场上的竞争力，意义十分重大。计算机仿真学的发展使得分析与研究物流系统更加方便和科学。按照真实系统的数学关系构造系统的数学模型，并在数学模型上进行试验，节省了试验经费和周期，而且可以避免真实系统改动时受到各种情况限制时造成的麻烦和浪费。因此计算机仿真越来越受到人们的重视，

2、并且得到了发展。 (液晶显示器)检验车间里共有个工作站：老化炉测试、画面检验、外观检验、出货检验、包装。它是整个出厂前的检验车间，流入车间的每批片。首先需要在老化测试炉内烤个小时，出炉后依次经过画面检验、外观检验、出货检验个工作站。检验全部合格后包装出货，流出车间。倘若任何一个检验工作站检验不合格，则这片单独取出，由特定的人来处理，生产线继续生产。车间布置如图。 原始的操作工数量配置方案如表， 操作工的标准工时如表。根据调研，车间的生产线很不稳定，等待队列长度太大。而且由于目标产量每日都在变化，又找不到选择合适的操作工配置方案的方法，致使个等待队列长度没有规律的变化。这样有以下几个不利的方面：

3、 ()车间空间有限，倘若有太多的盛放的台车在车间内，容易使物流线路不通畅，影响生产； ()车间内所需的台车数量是根据生产线比较稳定的情况下计算出来的。倘若某一个工作站出现大量半成品，就会有大量的台车被堵塞在这里，导致其他工作站没有台车可用，甚至老化炉里有没法出货，影响生产； ()工厂在不断扩建，在增设新的生产线时，倘若没有合理的资料在讨论检测车间生产过程的基础上，建立了系统仿真模型、编制了计算机仿真程序，并对检验车间物流进行了分析，得出了最佳操作工配置方案。 引言 物流系统研究可提高企业的管理水平，促进生产系统发挥潜在生产能力，提高企业经济效益和在国际市场上的竞争力，意义十分重大。计算机仿真学

4、的发展使得分析与研究物流系统更加方便和科学。按照真实系统的数学关系构造系统的数学模型，并在数学模型上进行试验，节省了试验经费和周期，而且可以避免真实系统改动时受到各种情况限制时造成的麻烦和浪费。因此计算机仿真越来越受到人们的重视，并且得到了发展。 (液晶显示器)检验车间里共有个工作站：老化炉测试、画面检验、外观检验、出货检验、包装。它是整个出厂前的检验车间，流入车间的每批片。首先需要在老化测试炉内烤个小时，出炉后依次经过画面检验、外观检验、出货检验个工作站。检验全部合格后包装出货，流出车间。倘若任何一个检验工作站检验不合格，则这片单独取出，由特定的人来处理，生产线继续生产。车间布置如图。 原始

5、的操作工数量配置方案如表， 操作工的标准工时如表。根据调研，车间的生产线很不稳定，等待队列长度太大。而且由于目标产量每日都在变化，又找不到选择合适的操作工配置方案的方法，致使个等待队列长度没有规律的变化。这样有以下几个不利的方面： ()车间空间有限，倘若有太多的盛放的台车在车间内，容易使物流线路不通畅，影响生产； ()车间内所需的台车数量是根据生产线比较稳定的情况下计算出来的。倘若某一个工作站出现大量半成品，就会有大量的台车被堵塞在这里，导致其他工作站没有台车可用，甚至老化炉里有没法出货，影响生产； ()工厂在不断扩建，在增设新的生产线时，倘若没有合理的资料作为依据就不能确定各工作站的数量，只

6、能凭借经验； ()在进行操作工培训的时候要能做到有计划的培训，就必须知道各站所需要的操作工的数量。 因此，能够科学地对此检验车间进行物流分析及借助计算机进行仿真解决以上问题，找到最佳的配置方案，对生产具有较大的指导意义。 仿真计算程序 系统仿真模型 该系统的工作情况可用图所示流程图来描述。 先分析组成该系统的实体。构成该系统的实体有两类：临时实体（台车），这种实体在系统中只存在一段时间；永久实体?穴操作工?雪，它永久保留在系统中。在该系统中，临时实体按一定规律不断地产生，在永久实体的作用下在系统内部流动，最后离开系统。 每个工作站检验时间是服从期望为标准工时，偏差为的一个正态分布。每一批到达后

7、，若所有操作工忙，则排队等待；否则，立即检验。操作工检验完一批之后，立即察看队列有没有等待。若有，继续加工，加工是按的原则 ；没有则自己等待。假设某一批从队列到工作台的时间算在检验时间里。 随机数发生器及仿真钟的推进 离散系统仿真中有一个很重要概念是产生一个位于到之间均匀分布的随机数。目前应用最广泛的随机数发生器之一是线性同余发生器，其递推公式为： 其中为模数，为乘子，为增量，且xo, m, a, 均为非负数。当参数时称为混和同余法。 在系统中，每一批的到达可以引起系统的状态操作工的“忙”“闲”以及各站队列长度的变化。所以，每一批是主动成分，操作工和队列长度都是被动成分。系统仿真中的关键问题就

8、是仿真钟的推进方法，选择事件调度法。模型中的事件可以分成类：第一类事件是台车到达事件，它将使操作工的状态由“闲”变为体（台车），这种实体在系统中只存在一段时间；永久实体?穴操作工?雪，它永久保留在系统中。在该系统中，临时实体按一定规律不断地产生，在永久实体的作用下在系统内部流动，最后离开系统。 每个工作站检验时间是服从期望为标准工时，偏差为的一个正态分布。每一批到达后，若所有操作工忙，则排队等待；否则，立即检验。操作工检验完一批之后，立即察看队列有没有等待。若有，继续加工，加工是按的原则 ；没有则自己等待。假设某一批从队列到工作台的时间算在检验时间里。 随机数发生器及仿真钟的推进 离散系统仿真

9、中有一个很重要概念是产生一个位于到之间均匀分布的随机数。目前应用最广泛的随机数发生器之一是线性同余发生器，其递推公式为： 其中为模数，为乘子，为增量，且xo, m, a, 均为非负数。当参数时称为混和同余法。 在系统中，每一批的到达可以引起系统的状态操作工的“忙”“闲”以及各站队列长度的变化。所以，每一批是主动成分，操作工和队列长度都是被动成分。系统仿真中的关键问题就是仿真钟的推进方法，选择事件调度法。模型中的事件可以分成类：第一类事件是台车到达事件，它将使操作工的状态由“闲”变为“忙”或者使本站队列长度加；第二类事件是台车离去事件，它将使操作工的状态由“忙”变为“闲”或者使本队列长度减；第三

10、类事件是仿真时间到达事件，它是一个程序事件，当这一事件发生时整个程序将结束。在追踪主动成分时，采用两类表：事件表和队列表，其属性如表。 仿真程序的编制 仿真程序的框图如图所示。首先进行参数的输入，然后是把系统状态初始化，包括操作工的初始状态为闲，每个工作站处于忙的操作工为，所有队列长队为，以及所有的统计计算子程序中的变量的初始化。初始化后要产生第一个到达事件，并把它当作事件表的第一个记录，然后生成程序结束事件的记录，也把它放在事件表中，并把事件表按照从小到大的顺序进行排列。调用子程序，它的作用是从事件表中取出时间属性最小的一个，并把它的时间当作下一最早发生事件的时间，然后仿真钟跳至下一最早发生

11、事件的时间，开始执行这一事件。如果下一最早发生事件是到达本车间的一批，则调用到达事件处理子程序?穴?雪，然后再次调用 子程序。如果下一最早发生事件是一从某一工作站离开的事件，则要调用离开事件处理子程序。因为某一工作站的离去事件就是下一工作站的到达事件，所以在子程序里调用?穴?雪来处理上一工作站流入的到达事件。 程序使用 语言编制而成，具有界面简单明了，易于使用的特点，如图。主界面分为三个区域：参数输入区；结果输出区；动态演示区。参数输入是操作工数量配置方案的输入和标准工时的输入。本程序可以统计出一段仿真时间内的各站台车的平均等待时间，平均利用率和平均队列长度。 仿真分析 对原来配置方案的改进

12、应用编制的软件分析车间操作工原始配置方案。输入操作工数量及标准工时其运行结果缤迹础? 从仿真结果可以看出，这个方案存在着几个问题： () 老化炉测试、外观检验、出货检验、包装四个工作站的平均利用率很低，当然它们的队列长度很小，每批在队列中的等待时间也就很小。这说明这几个站的操作工配置过多； ()画面检验工作站的利用率很高，但是它的队列长度太长，会导致大量的半成品积压在这个工作站，这说明这个工作站的操作工配置过少。 针对这个结果，做相应的调整。因为这个工作站会互相影响，互相制约，每次调整不应变化太大。经过几次调整得到方案如表，其输出结果如图。对这一方案的结果进行分析后发现，第和第个工作站的利用率

13、虽然很低，只有不到，但这是由于仿真时间为天而造成的，仿真开始一段时间越靠后的工作站的空闲时间越长。当把仿真时间改为天时，程序结果显示其利用率都达到以上了。 最终方案的优化对比 为进一步确定这一方案是否为最佳方案，以外观检验工作站为例，将其操作工数量在邻近范围作微小调整看其结果。其结果如表，图和图。 曲线图直观地显示了该工作站操作工的数量在到之间变化时平均利用率和平均队长的变化情况。当操作工数量为时，其平均利用率和平均队长都是一个可以接受的值。类似地可以对个工作站做出进一步的分析，得到最佳方案。 结论 通过对检测车间物流系统仿真得出了最佳的操作工配置方案，同时应用本程序还可以完成下面几方面的工作。 ()根据每天的目标产量，以及给定的标准工时，可以确定操作工的配置数量，这对于调整和重建生产线有指导意义； ()如果某天产量需求变化，可以反过来调整工时，给操作工一个合适的目标日产量，并且可以统计计算出在这个目标产量下操作工的利用率； ()可以仿真计算出每一批在车间内滞留总时间。这也是决定一个配置方案是否是最佳的一个重要参考值。 需要说明的是, 在程序设计中假设老化炉工作站的容量足够大，这样虽然每批要在炉里烤个小时，但是从