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淘豆网网友近日为您收集整理了关于基于仿真技术的汽车装配生产系统平衡性研究--优秀毕业论文的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：基于仿真技术的汽车装配生产系统平衡性研究--优秀毕业论文 申请上海交通大学工程硕士学位论文基于仿真技术的汽车装配生产系统平衡性研究院系:机械与动力工程学院工程领域:工业工程交大导师:张志英企业导师:周杰工程硕士:朱术名学号:上海交通大学机械与动力工程学院2011 年 12 月Thesis Submitted to Shanghai Jiao Tong Universityfor the Degree of Engineering MasterTHE STUDY BASIC ON THE SIMULATION TECHNOLOGYOF PRODUCTION SYSTEM BALANCE IN THEAUTOMOTIVE ASSEMBLYM.D. Candidate: Zhu ShumingSupervisor(I): Zhang ZhiyingSupervisor(II):Zhou JieSpecialty:Industrial EngineeringSchool of Mechanical EngineeringShanghai Jiaotong Universit(来源：淘豆网[/p-4952103.html])yShanghai,P.R.ChinaDec, 2011上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(来源：淘豆网[/p-4952103.html])(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名: 指导教师签名:日期: 年月日日期: 年月日上海交通大学工程硕士学位论文
摘要I基于仿真技术的的汽车装配生产系统平衡性研究摘要设施规划设计作为工业工程领域重要的分支,是对一个企业中的实物设施进行设计,以提高资源的有效利用来达到企业高效运行的目的。系统建模仿真的技术迅猛发展,将仿真技术应用于设施规划方案的设计、验证和分析阶段,起到了避免企业改变现有设施布局的风险。
本文以上海某整车制造企业的一个装配车间中的发动机预装线和底盘装配线为研究对象,探讨了设施规划和物流仿真的相关技术,研究学习物流仿真软件Pro‐Model 的原理和使用方法,并在 Pro‐Model 中实现了该车间的仿真模型,并对模型进行分析和改进。
首先,本文详述了设施规划设计的相关理论和评价指标,运用这些技术和方法对发动机预装和底盘装配线进行了分析。
其(来源：淘豆网[/p-4952103.html])次,本文对系统仿真技术在设施规划中的应用做了相关介绍,使用 Pro‐Model软件实现了该车间的仿真模型,并详细分析仿真结果,分析车间在设施规划和生产过程中存在的问题。
最后,根据仿真结果找出的问题,提出改进方案,并在此基础上构建模型,得出优化后的模型仿真验证。验证结果表明:通过设施规划的方法能够达到降低车间层的在制品库存、缩短产品生产周期和提高单位时间生产量的目的,对企业生产具有指导性的意义。关键词: 汽车装配,系统建模仿真,在制品库存,生产线平衡上海交通大学工程硕士学位论文
ABSTRACTIIThe Study Basic on the Simulation Technology of ProductionSystem Balance in the Automotive AssemblyABSTRACTAs one of important branch of Indu(来源：淘豆网[/p-4952103.html])strial Engineering,the manufacturing facilitydesign is anize the facility of enterprise to improve the utilization of enterpriseresourcesto achieve the efficient performance. With rapidly development of systemsimulation technique,using simulation technique to the design,verification and analysisphases of facility design plans can effectively avoid risk of changing real facility layout.In this paper, the research object is the assembly shop of one tr(来源：淘豆网[/p-4952103.html])unk manufacturingenterprise.We discuss the technique of facility layout and logistic simulation,analyze theprinciple and use of logistic simulation software Pro-Model,build the simulation modelof shop,analyze and modify the model to increase the throughput and reduce WIP(workin process).Firstly, we introduce the theory of facility layout design and iand use these technique to analyze real workshop.Secondly,we introduce the appli(来源：淘豆网[/p-4952103.html])cationof system simulation in facility layout, and use simulation software to build the model ofworkshop.Through analyzing the simulation result to get the production case of theworkshop and find the problems of real facility layout and production process.At last,in order to increase throughput and reduce WIP,we use systematic layout planning andline balance method to improve the facility layout and production line of the workshop,propose the improv(来源：淘豆网[/p-4952103.html])ement plan and build and run its simulation model. The results ofsimulation show that the improvement plan can achieve the objective of reducing WIPand increasing throughput,and it is important for the enterprise to have a decisionsupport.Key words: Automobile Assembly, Systematic Modeling and Simulation, WIP, LineBalance.上海交通大学工程硕士学位论文
目录III目录第一章 绪论......................................(来源：淘豆网[/p-4952103.html]).....................................................................................................11.1 课题背景及意义...............................................................................................................................11.1.1 课题来源........................................................................................................................................11.1.2 课题背景.......................................................(来源：淘豆网[/p-4952103.html]).................................................................................11.1.3 课题研究意义...............................................................................................................................21.2 研究内容...........................................................................................................................................31.3 国内外研究现状........................................................................(来源：淘豆网[/p-4952103.html]).......................................................31.4 论文的总体框架...............................................................................................................................51.5 本章小结...........................................................................................................................................6第二章 物流系统性能评价标准...........................................................................................................72.1 制造企业物流系统性能评价...........................................................................................................72.1.1 制造企业的性能参数...................................................................................................................72.1.2 生产率法则及三种典型的生产状况...........................................................................................82.2 装配车间组成及现状分析...............................................................................................................92.2.1 现有装配车间的组成及特点.......................................................................................................92.2.2 装配车间物料信息及工艺流程分析..........................................................................................122.3 装配车间的初始性能参数分析...................................................................................................162.3.1 底盘装配线初始性能参数.........................................................................................................162.3.2 发动机预装配线初试性能参数分析.........................................................................................182.4 本章小结.........................................................................................................................................21第三章生产车间物流系统建模与仿真.............................................................................................223.1 建模仿真简述.................................................................................................................................223.2 物流系统仿真的软件介绍..............................................................................................................233.2.1 物流系统建模仿真软件 Pro-Model 介绍................................................................................233.2.1.1 Pro-Model 介绍....................................................................................................................233.2.1.2 Pro-model 仿真元素............................................................................................................243.2.1.3 Pro-model 模块介绍............................................................................................................263.2.1.4 Pro-model 建模仿真的方法和步骤..................................................................................273.3 仿真数据采集与处理.....................................................................................................................293.3.1 数据类型与收集方法.................................................................................................................293.3.2 仿真系统数据收集.....................................................................................................................313.4 建立系统仿真模型.........................................................................................................................323.4.1 前提条件.....................................................................................................................................323.4.2 建立设备仿真模型.....................................................................................................................333.4.2.1 建立模型.................................................................................................................................333.4.2.2 验证仿真模型结果.................................................................................................................413.5 仿真结果及分析.............................................................................................................................41上海交通大学工程硕士学位论文
目录IV3.6 本章小结.........................................................................................................................................46第四章 A 公司组装车间物流系统优化..............................................................................................484.1 物流系统优化方法简述.................................................................................................................484.1.1 生产线平衡化分析方法.............................................................................................................504.2 生产线组装车间物流系统改进研究.............................................................................................514.2.1 目前车间布局的改进方案.........................................................................................................514.2.2 现有生产组装线的平衡化方案.................................................................................................534.3 组装线总体改进后的建模与分析.................................................................................................574.4 改进车间仿真结果分析.................................................................................................................594.4.1 改进后模型仿真结果分析.........................................................................................................594.4.2 改进前后的仿真结果对比分析.................................................................................................634.5 本章小结.......................................................................................................................................67第五章总结与展望.............................................................................................................................685.1 总结.................................................................................................................................................685.2 展望.................................................................................................................................................69参考文献.................................................................................................................................................71致谢........................................................................................................................................................74攻读硕士期间发表的学术论文.............................................................................................................75上海交通大学工程硕士学位论文
第一章绪论1第一章绪论1.1 课题背景及意义1.1.1 课题来源本课题来自国内一家大型汽车制造企业的实际生产过程。由于该企业装配车间已经安装并生产很长时间,随着市场竞争的加剧以及市场需求的扩大,该装配生产线已经不能满足目前产能的需求,需要对现有生产线及其配套的物流进行优化改进,以达到降低车间层的在制品库存、缩短产品生产周期和提高单位时间生产量的目的。而在实际生产过程中,发动机预装线和底盘装配线的生产不平衡,在制品库存高,产能不能满足主线要求,成为整条流水线的瓶颈。本文以提高发动机预装线和底盘装配线单位时间生产量,降低在制品库存的目的,缩短生产周期作为课题研究内容。1.1.2 课题背景随着中国加入 WTO 和经济的持续发展,制造业的竞争慢慢的从规模竞争、质量竞争发展到速度竞争,而企业所得利润源也从第一利润源——降低生产的成本过渡到第二利润源——提高劳动生产效率发展到了现在的第三利润源——降低物流费用。故而缩短从订货到交货的周期成了企业赢得市场的重要因素。但缩短订货到交货的周期就是要合理的布置企业物资的流动,一方面要对企业的仓库、车间合理布局,另一方面就是要通过在加工车间内部改进整个产品从原材料到制造成品的流动过程[1]。据相关统计表明:在一个产品的生产周期中,等待时间占的比例达到90%-95%,真正用于产品加工时间占整个生产时间的比例很小,其中影响生产率的主要因素之一是车间内物料流动的时间。因此,改变车间内设备之间的布局,是设备尽可能按照实际产品的工艺流程来布置,将可以尽可能的减少运输时间和降低生产成本。这是企业缩短生产周期,赢得市场的关键所在[2]。目前我国众多企业还是沿用几十年前的生产模式,落后的厂区布局,不合理的车间设施规划,严重的影响了企业的经营状况。随着工业的快速发展,我国已成为上海交通大学工程硕士学位论文
第一章绪论2了世界制造加工中心,众多的制造企业开始意识到合理的设施规划将给他们带来新一轮的利润,国际化竞争的冲击也迫使这些企业进行转型和流程再造,产品模块化、多产品小批量生产、柔性制造和成组技术等先进制造技术的广泛应用,使企业由传统的生产方式向现代生产方式转变。而现代生产方式不仅对生产能力而且对工厂设施布置提出了更高的要求。因此,目前很多企业进行了流程再造,新建或改建厂房,改进车间设施规划以提高企业的综合竞争力[3]。在物流系统设计完成后,很难即刻对系统做出评价,只有在项目实施以后。才能对系统做出评价。然后再改造,造完善。这种传统的设施设计方法往往造成物流系统较高的建设成本和较长的设计周期。目前先进的系统设计方法是采用计算机仿真技术,在物流系统还未建立起来的情况下,把系统规划转换成仿真模型,通过模拟系统运行后的性能和效果,评价规划方案的优劣。这样可以在系统建成或改造之前就能发现系统存在的问题,对不合理的设计进行修正,从而避免了资金、人力和时间的浪费。然而生产系统一般都属于复杂离散事件系统,至今尚无一种数学方法能精确地解析地求解这类问题。因此,计算机仿真是对生产系统进行分析实验和评价的最简单、最经济、最有效的方法。它可以把所有的资源、产品生产研制周期、库存、在制品数等动态地结合[4]。因此,本文就在此基础上采用一种现代系统设施布置方法,即将系统工程理论、物流分析技术、计算机仿真技术等进行综合应用,综合考虑各种因素,以实现系统物流效率和物流成本的最优化。对系统进行理论分析,并应用仿真软件进行三维仿真设计和动态优化决策,以增强系统设施布置设计的系统性、合理性和柔性,提高设备工作效率和效益,同时也对当前企业新建或改建项目的规划设计具有一定的指导意义。1.1.3 课题研究意义在对车间设施规划和生产状况的进行分析与改进的过程中,通过计算机仿真既可以在规划、设计阶段对生产系统的动、静态性能进行充分的预测,又可以分析已有系统布局、配置及调度控制方面的问题,从而更好、更快地改善系统设计。具体意义如下:1、在建立新的生产车间之前,通过仿真可以对各种不同的设计方案进行评价,从而确定设计方案、辅助生产工艺的设计和确定生产线的配置参数,以达到合理利用资源的目的。2、利用构建的现有车间的仿真模型,使管理人员无需多次下车间调研而方便播放器加载中，请稍候...
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基于仿真技术的汽车装配生产系统平衡性研究--优秀毕业论文 申请上海交通大学工程硕士学位论文基于仿真技术的汽车装配生产系统平衡性研究院系:机械与动力工程学院工程领域:工业工程交大导师:张志英企业导师:周杰工程硕士:朱术名学号:上海交通大学机械与动力工程学院2011 年 12 月Thesis Submitted to Shanghai Jia...
内容来自淘豆网转载请标明出处.装配线的平衡直接影响到制造系统的生产率。本文采用理论与实践相结合的方法,运用工作研究的原理和技术以DA公司减速顶装配线为研究对象进行分析研究;运用Double-E软件从基础IE方面着手对减速顶装配线进行平衡改善研究;并建立0-1规划模型,采用Lingo软件求解,以优化装配线平衡。从而提高生产线的生产率及设备的利用效率,满足市场需要。首先,通过现场观察、现场实测、录像观察、数据分析对减速顶装配过程进行分析;在分析减速顶装配工艺的基础上,结合工业工程的程序分析方法,对减速顶的装配工艺流程进行分析。并以此为基础,对装配过程进行改善研究。其次,划分了装配作业单元,运用Double-E软件对装配线各工序动作进行分析,对瓶颈工序进行双手操作分析、人机操作分析。结合发现的问题,对相关的工作条件进行改善,并对装配线各工序的动作进行规范研究。在此基础上,采用Double-E软件对所有作业单元进行MOD分析,制定了各最小作业单元的标准作业时间。最后,建立了减速顶的第Ⅰ类、第Ⅱ类装配线平衡的0-1规划模型,并在Lingo的平台上进行编程计算,得到装配线全局作业均衡编排的优化解。本文通过运用工业工程领域的工作...
The balance of assembly line directly affects the productivity of manufacturing system. The assembly line of DA Company was analyzed using work study principles and techniques. And improvements of balance of the retarder assembly line were studied applying Double-E software in IE method. 0-1 programming models were set up and solved under Lingo environment to optimize the balance of the assembly line. And the results turned to significantly increase the balance rate of the assembly line, which w...
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作者：秦丽芝&&年度：2012装配生产线平衡的研究 - 中国优秀硕士学位论文全文数据库
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装配生产线平衡的研究
【作者基本信息】
工业工程，
【摘要】 随着快速多变的市场需求及企业的发展,在流水线生产的模式下,如何提高生产线的整体效率,减少工序间的在制品,以及追求同步化生产越来越受到重视,企业生产中通常用平衡率这一量化的指标来评价一条流水线平衡性的高低.它在某种程度上决定着企业设备的利用率,并限制着生产线生产能力的提高。论文通过对装配生产线平衡的研究,结合自身企业产品的特点,对现有生产进行了改善,说明了现有工业工程技术在生产线平衡改善中的作用。首先,本文叙述了生产线平衡理论及评价方式,及影响线平衡的要素,同时根据工业工程基础理论定义了改善生产线平衡的方式。对于本文所讨论的机种N机型,针对其线平衡率不高的问题,通过分析现状,找出了问题所在:工时量测不合理;有明显的瓶颈站位存在;人机利用率较差;作业工序安排不当。然后根据生产线平衡的步骤及方法,运用了统计分析的x-σ管制方法,及学习曲线的理论,重新确定了工时;并按照工序节拍均衡的原则,通过对工业工程理论中ECRS及人机操作分析方法的运用,调整了工序内容,使各工序节拍趋于一致,且精减了部分站位,节省了人力,设备成本,并使生产能力得到了提高。论文的运用方法:1.结合统计制程管中的x-σ管制方法,来对工时量测进行计算。2.运用学习曲线,结合实际生产状况,适时进行工时改善,降低生产线工时,提高了人均产出。3.运用人机操作分析法,调整测试站位的工时及人机分配。
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draw the balancesuspension asse make bala(来源：淘豆网[/p-2887078.html])nce suspension assembly’s technologyprocess analysis, time and motion analysis, identify bottlenecks fromthose results and improve measures.Keywords:in improvement工业工程毕业论文3目录摘要................................................... 1Abstract ................................................. 21 绪论...............................................51.1 本课题的来源、目的及意义............................ 51.1.1 本课题来源.....(来源：淘豆网[/p-2887078.html])................................. 51.1.2 本课题研究目的.................................. 51.1.3 本课题研究意义.................................. 51.2 预计要求和关键技术.................................. 61.2.1 预计要求........................................ 61.2.2 关键技术........................................ 62 现状调查.............................................72.1 各项介绍............................................ 72.1.1 工厂简介........................................ 72.1.2 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效果评价......................................... 305 结论和展望..........................................315.1 本文总结......................................... 315.2 将来展望......................................... 31致谢...................................................32参考文献...............................................33工业工程毕业论文51 绪论1.1 本课题的来源、目的及意义1.1.1 本课题来源本课题来自东风汽车有限公司设备制造厂(MACHINE TOOL PLANT OF DONGFENGMOTOR CO.,LTD),主要针对东风设备制造厂平衡悬架装配线生产效率难(来源：淘豆网[/p-2887078.html])以再提高的问题,经过深入现场实地考察、交流,利用所学的工业工程专业知识,通过改善现场的人、机、料、法、环等因素来解决实际问题。1.1.2 本课题研究目的通过对东风汽车有限公司设备制造厂平衡悬架装配线的现场调研,在与现场的工作人员进行充分交流的基础上,对现场的工作环境、机器设备、员工的积极性等各种因素进行考察,找出其中的瓶颈因素对其进行研究,并针对工厂的实际需要完成对平衡悬架装配线的改善,达到提高装配效率、降低工人劳动强度及获取企业最大经济效益和社会效益的目标。1.1.3 本课题研究意义由于现代经济的高速发展和工业技术革命,特别是工业工程技术在中国的不断发展,使其在中国汽车行业中得到重要的应用,众多的汽车产品生产商要想在竞争中立于不败之地,就要跟上时代的步伐,东风设备制造厂也不例外。通过对设备制造厂平衡悬架装配线现场的调研,发现瓶颈因素对装配效率已形成了极大的制约,应用 IE 方法对它的改进已成为刻不容缓的头等大事。通过改进措施的实施,有以下几点积极意义:1.不但能够提高生产效率,降低工人劳动强(来源：淘豆网[/p-2887078.html])度,而且延长装备的使用寿命;2.改善车间作业环境,降低产品的生产和物流成本;工业工程毕业论文63.提高生产应变能力,迅速应对市场变化,实现柔性生产;4.符合精益生产和以人为本的企业文化,同时有效的增强了产品竞争力和员工凝聚力。1.2 预计要求和关键技术1.2.1 预计要求工业工程的目标就是使生产系统投入的要素得到有效利用,降低成本,保证质量和安全、提高生产率,获得最佳效益。具体地讲,就是通过研究、分析和评价,对人机系统的每个组成部分都进行设计(包括再设计即改善),再将各个组成部分恰当地综合起来,设计出系统整体,以实现生产要素合理配置,优化运行,保证以低成本、低消耗、安全、优质、准时、高效地完成生产任务,从而达到上述目标[1,2]。本文充分利用 IE 的基本方法,通过时间和动作分析以及现场管理等经典理论,结合平衡悬架装配线车间的实际情况,预期成果实现对平衡悬架的装配效率提高 50%,瓶颈工序工人劳动强度降低 1/3。1.2.2 关键技术工业工程孕育于 19 世纪末美国泰勒(F.W.Taylor)(来源：淘豆网[/p-2887078.html])的科学管理,但真正发展成为独立的学科是二战之后。人们通常将泰勒时代的 IE 称为传统的 IE 或经典lE,而二战以后发展起来的 IE 称为现代 IE。工业工程由传统发展到现在,重要的变化表现在一方面充分吸收并运用了许多当代先进的科技成果,使工业工程学科的综合性和边缘性更为突出;另一方面由于数值模拟、数学规划、人工神经网络、遗传算法等新的研究手段的引入,使工业工程的传统研究领域焕发出新的生命力[3,4]。本文应用的基本都是工业工程的传统经典理论,对它们的分析和研究要有一定的深度,而充分且有效的联系实际情况也是相当必要的。所以,针对实际情况的时间和动作分析以及现场管理是提高装配效率的关键技术。工业工程毕业论文72 现状调查平衡悬架装配车间占地面积约 100 平方米,拥有一条自动化混流生产线,员工 12 人,现场物流采用一笔画布置,即前进后出式。车间每天工作二班,每班工作时间 8 小时。每套生产节拍 6 分钟/件,设备负荷约 80%,则每天可以生产的总成数:8 小时*60 分*80%*2 班/天÷6 分/件=128 件。2.1 各项介绍2.1.1 工厂简介东风汽车有限公司设备制造厂是生产专用机床及其自动线、柔性加工设备、可控扭矩转角螺纹拧紧设备、焊装设备、专用夹具、辅具等工艺装备和汽车零部件的企业,是我国机床工具行业的骨干企业,形成了从工艺、设计、制造到安装调试以及新产品开发的全方位服务能力和综合配套能力。其技术水平、产品质量、开发能力、产品竞争力均居行业领先水平。企业办公大楼花团锦簇的车间从 1999 年开始,东风汽车公司设备制造厂成为东风汽车有限公司的平衡悬图 2-1 厂区一角工业工程毕业论文8架独家供应商,生产的产能逐步攀升。到 2002 年 3 月,设备制造厂已成为国内最大的平衡悬架生产基地,10 吨、12 吨平衡悬架的最大产能达到 8 万套/年的能力。从 2002 年 11 月,设备制造厂开始自主研发 13 吨 22Q004 系列平衡悬架。到 2003 年 11 月,设备制造厂初步建成 13 吨平衡悬架柔性生产阵地,具有 500套/年的生产能力。截止现在,设备制造厂已经完成 10-12-13 吨共十种平衡悬架总成的混流装配和油漆,产能达到 10 万套/年。2.1.2 平衡悬架简介悬架是车架与车桥之间传力装置的总称,按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架,目前多数汽车上都采用主动悬架,它可以能动地控制垂直振动及车身姿态,根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼;按汽车导向机构不同又可分为独立悬架和非独立悬架。悬架不仅用于连接车桥和车架,传递二者之间的各种作用力和力矩,缓冲由于路面不平而引起的振动,还要保持车身与车轮之间的正确运动关系,保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。平衡悬架是其中的一种,它使前后或左右车轮(或车轴)载荷相平衡,主要用于商用车上[5]。在商用车上,平衡悬架用于多轴汽车的中、后桥上。当汽车在不平道路上行驶时,通过平衡悬架装置,使一个车桥抬高,将另一个车桥下降,而且由于平衡杆两臂等长,两个车桥的垂直载荷在任何情况下都相等,可以保证所有车轮与地面的良好接触(如图 2-2 中 b 所示),不会产生车轮悬空(如图 2-2 中所示)的情况。图 2-2 平衡悬架工作原理图工业工程毕业论文9目前,设备制造厂生产的用于多轴商用车的平衡悬架主要有以下几种:1.锻造连通轴式;见图 2-3 中 a2.焊接连通轴式;见图 2-3 中 b3.轴管式;见图 2-3 中 c图 2-3 平衡悬架产品图其中,锻造连通轴式主要用于 10 及 12 吨平衡悬架见图 2-3 中 a,13 吨平衡悬架有焊接连通轴式见图 2-3 中 b 及轴管式见图 2-3 中 c。13 吨系列平衡悬架的产品结构见图示,有轴管式和焊接连通轴式两种。主要由:平衡轴支架、轴承毂、半轴、轴管、瓦盖、外止推板、六方盖板、油封和标准件等组成。其中,外形最复杂、体积最大、加工难度最大、重量最重的零件是:平衡轴支架、轴承毂和半轴。a b c播放器加载中，请稍候...
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