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, " H) ^- o# m4 h/ g: q
表1 各种零件加工数据
* w9 d5 ~- i: z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" J. P, r/ ~$ F
零件1 33 1 机床1 10.5,11.9,13.2 N(8,42) 4
) p) n* E. l, V# n2 j; Z( ~% Y 2 机床2 7.6 " H4 h) J8 Q6 s: Z# b" f5 a: l: z
3 机床3 8.8 " o0 i0 V- u9 Q- f( i
4 机床4 6,8.9,10.3 3 o; G! t1 b) [4 U
零件2 50 1 机床3 7.9,9.4,10.9 N(4,62) 53 m8 U2 J. P) P; k
2 机床4 9.9
! [8 x7 _+ D5 z; p% `* B# O 3 机床3 8.5
2 I3 N2 z. W+ u 4 机床2 6.7,7.8,9.4
/ M, ?: a# Z- m1 Z$ y零件3 17 1 机床2 7.1 N(6,32) 8
0 Z& M$ u* u3 x! t 2 机床1 7.6
" L" H+ j/ |! m6 t1 x& k, I7 m3 e 3 机床4 10.2 3 { a$ w& R+ v- V% f# `
\9 ?( c+ W- @, `6 t7 B" x
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。
! y% C! w$ G9 w, N5 } 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:
. f4 x! |" X) \. N1 Q9 k1、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;
+ \4 [7 a% |3 a0 J2 Y6 d- }6 `2、3种零件生产周期和总体的平均生产周期分别是多少?
; d* W1 A: r+ |/ d3、求各零件生产节拍及产能(进入产线到检验合格)?( N# G& Z3 B" i7 Y0 `2 h, K
4、计算每天储存成本、缺货成本的均值和置信区间?
0 W( x6 {) R& m' G) b5、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。
9 p2 n5 T n, U4 b(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)
$ r$ r- G9 O; k$ [% t6、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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