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,
) j7 G( a: r( ]6 ?, X. s2 {! | 表1 各种零件加工数据' W; B2 v0 n+ k+ a# 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
8 Z* K7 U. Y$ v) i( Z零件1 33 1 机床1 10.5,11.9,13.2 N(8,42) 4 W* C8 G# P; ]1 x* C2 r' @
2 机床2 7.6 8 M% @- V" j: j2 R
3 机床3 8.8
+ D2 d6 q3 K) S7 w 4 机床4 6,8.9,10.3
. V8 C# a0 l. C% ~零件2 50 1 机床3 7.9,9.4,10.9 N(4,62) 56 P& ^* S, C, k. L/ T/ \% q
2 机床4 9.9 ; V2 Q0 j* p" d1 T% }, l7 }6 X
3 机床3 8.5 2 T j* B* Z4 x3 G
4 机床2 6.7,7.8,9.4 6 u: B2 N+ U- [. p; x; I1 @
零件3 17 1 机床2 7.1 N(6,32) 81 y4 ^" U. ` s* C4 m# Z4 v
2 机床1 7.6
- P% Q2 @* t1 S4 E: X6 k) D 3 机床4 10.2 & W5 R3 U$ h" B$ I
+ _. W8 I- u% \& J2 x; c6 e' Y+ i9 S
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。5 m" a; E7 m; e% \* c0 z
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: e/ j7 X$ N7 b1 C
1、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;
% H9 p3 ]* E; i8 d o- z" C5 L7 A2、3种零件生产周期和总体的平均生产周期分别是多少?
& H7 t) z1 G2 Z* E, x' N3、求各零件生产节拍及产能(进入产线到检验合格)?
. P" K8 m7 [- R4、计算每天储存成本、缺货成本的均值和置信区间?- O7 e1 J1 Q. g! j
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。
E7 F2 g* f& v* q% P0 L* E7 F. @(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)
' d9 b! g% }: c/ t( Z4 v6、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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