生产计划实验报告

1、-. z. 生产方案与控制实验报告学 院： 机械工程学院班 级： 110040801学 号：姓 名：指导教师：宋李俊日 期：*理工大学工业工程系实验一实验目的1通过复习生产方案的根底知识，掌握生产方案的制定方法以及将生产方案转化为线性规划的方法；2学习E*cel中的Solver，掌握生产方案的一种求解方法；二、实验设备计算机。实验内容将以下生产方案问题转化为线性规划问题并求解：爱宝玩具*生产A，B，C，D四种儿童玩具，每种玩具都需要经过甲、乙、丙三个车间，各种产品的设备台时消耗标准、各车间设备的方案期总台时、单位产品利润、预测的市场需求状况如表1所示。请为爱宝玩具*确定综合生产方案的产量指标。

2、表1 数据表工程单位产品消耗台时总台时产品A产品B产品C产品D甲车间10402010205000乙车间25204025215000丙车间35401525262500单位利润 (元/件)0.91.60.41.0最高需求 (件)2500600020001500最低需求 (件)1500200020001000实验步骤将问题转化为线性规划问题。该问题是一个明显的线性规划问题将线性规划的目标函数和约束条件输入到E*cel 根据题意可知：未知变量有4个，分别为*1,*2,*3,*4，在E*cel中分别表示出来设：A产品需求为*1件，B产品需求为*2件，C产品需求为*3件，D产品需求为*4件。由题可得：目标

3、函数为 :0.9*1+1.6*2+0.4*3+1*4在E*cel中表示如下：.由题可得：该问题有3个约束条件第一个为10*1+40*2+20*3+10*4205000表示如以下图：第二个约束条件为：*1*25+20*2+40*3+25*4215000表示如以下图：第三个约束条件35*1+40*2+15*3+25*4262500表示如以下图、设置属性，各未知量如以下图5点击Solver按钮得到答案得出结果如以下图所示：实验结果根据E*cel图表线性规划所得结果可知：*1=1500*2=3468.75*3=2000*4=1125目标函数最优解Z ma*=8825实验二流水生产线系统仿真实验一、实验

4、目的和原理实验目的学习、掌握Witness仿真软件的使用与主要功能；熟悉流水生产线的特点；了解影响流水线生产效率的因素和根本的改善方法实验原理流水生产是现代工业企业很重要的一种生产组织形式。它是按照产品零部件的工艺顺序排列工作地，使产品零部件按照一定的速度，连续和有节奏地经过各个工作地依次加工，直到生产出成品。流水生产线能够满足合理组织生产过程的要求，使企业生产的许多技术经济指标得到改善。本实验运用WITNESS软件系统建立一个流水线的仿真模型，在模型中，零部件widget 要经过称重weigh 、冲洗wash 、加工produce 和检测inspect 四个工序的操作。执行完每一步操作后零部

5、件通过充当运输器和缓存器的输送链传送至下一步操作；经过检测以后零部件脱离模型；同时需要一个操作人员控制加工机器的各种加工活动。模型的建立及其仿真运行分成六个阶段来进展，每一个阶段运行后都记录下相应的统计数据，以便前后比照分析。采用这种循序渐进的建模方法可以在确保本阶段正确无误的根底上继续进展下一阶段的建模，而且能够清楚地看到在做任何改变产生的效果。实验步骤第一阶段1 定义模型元素名称类型数量WeightMachine1C1Conveyor1WedgetPart12：机器详细设计Machine detail information ：双击Machine001 图标，输入以下信息：名字name ：

6、Wei gh加工时间cycle time: 5类型type: fi*ed零件称动一个位置所需时间inde* time：0.5输送链长度length in parts：10点击OK确认。3 建立元素之间的逻辑规则：1机器规则Machine detail rule information ：点击选中Weigh 图标，然后单击element 工具栏中的visual input rule ，出现input rule for weigh 对话框； 在规则文本框中输入PULL Wedget out of WORLD ，定义了机器Weigh 加工完成一个Wedget 之后，从本系统模型的外部WORLD 处拉

7、进一个Widget 进展加工。单击OK 键确认。然后单击visual output rule ；点击C1 图标，点击OK 键确认。2输送链规则Conveyor detail rule information ：点击输送带C1 的图标，选中C1 ；单击element 工具栏中的visual output rule 图标；点击output rule for C1 对话框中的 SHIP 按钮，为输送链C1 创立输出规则PUSHSHIP 点击 菜单条中的OK 按钮确认.第二阶段1 定义元素参加Wash Produce Inspect C2 C3 具体定义如下名称类型数量wedgetpart1weigh

8、machine1washmachine1producemachine1inspectmachine1C1conveyor1C2conveyor1C3conveyor1本阶段需要添加的机器为清洗wash 、加工produce 、检测inspect ，添加的输送带为C2 、C3 ，同时添加了一个逻辑元素变量output ，用于动态显示模型中加工完成的小零件的数量。1变量细节设计Variable detail 变量output 用来计算从Inspect 中输出的Widgets 的量，将计数结果显示在屏幕上。可以通过设计Inspect 机器的detail 来实现，具体步骤如下：选中Inspect 机器

9、，双击其图标；点击细节对话框中actions on finish 按钮；在规则编辑框中输入语句：output=output+1 ；点击OK 确认2规则Rules 设定：点击C1 图标选中；点击visual output rule 按钮；在编辑栏中删除ship 项，然后点击Wash 机器；点击OK 确认3设定新建机器的规则。1:Wash ：利用visual output rule 按钮创立规则：push C2 ；2:PRODUCE：利用visual input rule 按钮创立规则：pull C2 ；利用visual output rule 按钮创立规则：push C3 ；3:INSPECT

10、：利用visual input rule 按钮创立规则：pull C3 ；利用visual output rule 按钮创立规则：push ship如果有必要可重新安排元素在屏幕中的位置。运行模型200分钟第三阶段在本阶段中，将假设Produce 机器每加工完五个零部件就需要进展一次刀具的调整，调整时需要人员来参与，调整时间为12 分钟。构建本阶段模型需要在第二阶段模型的根底上，向模型中添加劳动者Labor 元素，设置Produce机器的调整属性1 定义labor元素 现有各个元素定义如下名称类型数量widgetpart1weighmachine1washmachine1producemach

11、ine1inspectmachine1C1conveyor1C2conveyor1C3conveyor1Operatorlabor1添加和设计labor 型元素从designer elements 窗口中找到labor 元素将其参加模型；加工机器调整设置Machine Produce Setup detail 双击Produce 图标得到对话框；从对话框中选择setup 页框；点击add/remove按钮进展调整的详细信息设置，本实验添加setup Description ：Setup Number 1 ；点击OK 确认，返回setup 页框；设置setup Number 1 如下：调整模式s

12、etup mode ：no.of operations ；调整间隔次数No.of ：5 ；调整时间setup time ：12.0 ；labor 设定过程为：选择labor rule 按钮，在编辑框中输入规则。默认值为NONE ，输入operator 即可，点击OK 确认。经过以上设置Produce Machine 每5 个循环操作就需要调整一次，也就是说，在5widgets 加工完成以后operator 需要花12mins 来调整机器，以便机器能够正常运行下去。第四阶段在本阶段中，考虑将随机分布函数应用到机器的故障发生时间间隔和劳动者维修机器的故障所需要的维修时间中。假设Produce 机器

13、在工作一定的时间后，可能会发生意外的抛锚，通过以往机器两次抛锚时间间隔的统计发现，其时间间隔服从均值为60 分钟的负指数分布函数表示形式为：NEGE*P60.0，1；每当机器抛锚时，都需要人员对它进展维修，维修过程所持续的时间受到故障诊断时间、故障排除的难易程序、维修人员的生理和心理状态的影响，呈现随机波动性，统计数据说明维修时间服从均值为10 分钟、标准差为2 分钟的对数正态分布函数表示形式为：LOGNORML (10,2,2)。1构建模型：在本阶段例如中，为了设定模型的随机性特征，在第三阶段模型的根底上，进展produce 机器故障细节的设计，步骤如下：双击Produce 机器图标，选择B

14、reakdown 页框；点击add/remove 按钮，用add 项添加故障工程，缺省值breakdown number 1 ；将breakdown mode 改变成busy time ；点击labor rule 按钮输入需要的规则；删除默认值输入operator ；点击edit labor rule 对话框中的OK 键确认；将鼠标移到breakdown interval 窗口的time between failures 字段，现在可以使用assistant 工具栏，点击view/toolbars 菜单将其激活，然后点击assistant 。点击assistant 工具栏中的distribut

15、ions 按钮；选择NEGE*P 分布，点击prompt 按钮输入如下参数：Mean=60,PRN stream=1点击OK确认点击repair time点击assistant 工具栏中的distributions 按钮点击Lognorml 分布，然后点击prompt输入以下参数：Mean=10,Standard Deviation=2,PRN stream=2点击OK 确认关闭对话框以上操作意味着为Produce 机器设定了如下抛锚细节：time between breakdowns 以60 为均值，1 为伪随机流的负指数分布；repair time 为以10 为均值，2 为标准差，2 为伪

16、随机流的对数正态分布。第五阶段本阶段将向模型中添加一台produce机器和一条C2输送链，看看对系统的产出量等运行参数有何影响1添加设计新元素： 双击C2 图标显示C2 明细对话框，输入数量quantity ：2 ；点击OK确认；双击Produce 图标，显示明细对话框输入数量quantity ：2 ；点击OK确认；系统的输入输出关系设定为Produce(1)仅仅向C2(1)拉零件来加工，Produce(2)仅仅向C2(2)拉零件来加工。给每台Produce 机器与相对应的输送链C2 设定输入输出规则，需要使用到系统变量N 。2系统变量N 双击Produce 机器图标显示general det

17、ail 对话框； 点击对话框中的From按钮，弹出机器的输入规则编辑框如下图； 输入规则PULL from C2(N) at Front ； 点击OK确认。3WASH 机器上零件清洗完毕之后，将输出到C2 两条链上队列较短的输送链上。规则设计操作如下：双击WASH 显示general 细节对话框；点击output 窗口的To 按钮；删除窗口顶部的默认规则，输入：Least PARTS C1(1),C2(2) ；点击OK 键确认； 点击OK 确认以上操作运行模型1000分钟第六阶段在本阶段，将把Produce机器的维修时间均值修改为20和30分钟，分析流水线产量和劳动者labor的工作时间状况。

18、1Produce细节设计1：双击Produce 图标显示明细对话框；选择Breakdown 页框，将Repair time 的均值由原来的10 增加到20 ，如下： LOGNORML(20,2,2)2：双击Produce 图标显示明细对话框；选择Breakdown 页框，将Repair time 的均值由原来的20增加到30 ，如下： LOGNORML(30,2,2)三、实验数据及处理第一阶段模型运行200分钟说明机器加工完成了40个零件第二阶段运行模型200分钟流水线的瓶颈在inspect这一环节上第三阶段运行模型1000分钟流水线的新的瓶颈在produce这一环节上第四阶段模型运行1000分钟与上一阶段比照结果：劳动者变的繁忙了，由46.35%变成47.30%，C2的效率降低，排队等待时间变长。第五阶段模型运行1000分钟与上