生产物流数字化平台（汽车发动机装配线仿真案例）建设.doc

生产物流数字化平台(汽车发动机装配线仿真案例)建设
上海海事大学本科生第二课堂实践教学案例1
生产物流数字化平台(汽车发动机装配线仿真案例)建设
工业工程专业05级王冬芝
1 课题的来源及意义
上汽集团于2006年2月22日投资361>.8亿人民币成立上汽汽车制造有限公司,全力打造上汽自主品牌项目。在收购罗孚75和25平台核心知识产权之后,上汽集团决定以75和25为基础,依托工程院,并借助韩台和动力开发技术。
罗孚75和25的整车和动力技术是比较成熟的,因此上汽汽车要想拥有自己的自主品牌,必须对工艺进行相应的调整甚至是提高。规划一条新的生产线有很多不确定的因素,因此正式生产后会出现一些规划没有考虑的问题。就上汽汽车发动机总装线而言,每个工位的具体时间、操作工的熟练程度、维修机器的时间等都是估算的,这些不确定的成分可能使该线正式生产之后出现诸如瓶颈、全线停产的问题。为了事先能预见这些问题的存在与否,运用仿真技术分析是比较好的方法。随着计算机仿真技术的不断发展,其的运用领域越来越广,尤其对分析生产系统的问题很有帮助,国内外很多大型生产企业都运用各种仿真软件对生产线进行研究,特别是在规划期间仿真结果有一定的指导意义,它能使规划者预见将来可能会发生的问题并且这些问题的发生率比较高,这就给企业提早采取应对措施,预防问题的发生。上汽汽车的自主品牌具有里程碑式的意义,发动机又是整车的核心,因此为了使上汽集团的第一辆自主品牌的汽车顺利下线,对发动机总装线进行仿真是非常有必要的。世界先进国家的生产企业将生产仿真研究作为研究生产系统的一个重要手段,如英特尔、戴儿、马士基等,在企业扩建和改造的前期、新产品生产的投入之前,都会运用计算机仿真技术对企业将要采用的生产系统进行仿真和预测,为生产系统的调度决策、生产能力预测、生产设备的合理匹配、生产线的效率提高提供量化依据,为生产系统的早日投入正常生产运行起到出谋划策的作用。
仿真技术的不断成熟使的它的运用范围和领域越来越大,尤其是在生产系统方面起的作用越来越明显。生产系统是一个复杂的系统,它受到市场需求、原料供应、生产环境、生产状态等多方面因素的制约。由于这些因素的不确定性,很难用数学函数或者数学模型来分析它的运作过程。正是由于它的随机性特别强,仿真技术在其的运用日渐显著。目前国内外制造型企业大量运用仿真技术对自己的生产线进行研究。例如:上海通用采用Witness仿真软件对自己的最新发动机总装线L850进行仿真研究。
仿真技术在生产系统方面的运用主要表现在以下几个方面:
(1)加工过程仿真: 产品设计的合理性、可加工性、加工方法、机床和工艺参数的选用,以及加工过程中可能出现的加工缺陷等,这些问题需要经过仿真、分析与处理。
(2)产品装配仿真: 机械产品的配合性和可装配性是设计人员常易出现错误的地方,以往要到产品最后装配时才能发现,导致零件的报废和工期的延误,造成巨大的经济损失和信誉损失。采用虚拟装配技术可以在设计阶段就进行验证,确保设计的正确性,避免损失
(3)企业生产过程仿真与优化: 产品生产过程的合理制定、工厂人力资源、制造资源的合理配置,对缩短生产周期和降低成本有重大影响。
本案例的主要内容:
(1)详细介绍了仿真的2个重要的理论基础:排队论理论基础和系统仿真技术。对离散事件系统仿真的10个步骤做了比较明确的说明。
(2)对K4发动机生产线的布局和基本的组成部分做了说明,着重分析了这条生产线的工艺流程并将其与ROVER公司的工艺流程做了比较,列举了该线的优势和不足之处。同时制定了几个评价指标,作为将来对该生产线仿真数据结果分析的主要数据来源。
(3)对仿真模型运行得到的数据结果进行了详细的分析,并对发现的问题根据生产线相关知识(瓶颈问题的解决方法,在线缓冲区的建立)提出了针对性的改进措施,并在仿真模型上对改进后的生产线再次进行模拟,验证这些措施的有效性和合理性。
2系统仿真技术

系统仿真是建立在系统理论、控制理论、相似理论、数理统计、信息技术和计算技术等理论基础之上的,以计算机和其他专用物理效应设备为工具,利用系统模型对真实或假想的系统进行试验,并借助于专家经验知识、统计数据和系统资料对试验结果进行分析研究,做出决策的一门综合性和试验性的学科。

仿真本质上是一种知识处理的过程,典型的系统仿真过程包括系统模型建立、仿真模型建立、仿真程序设计、仿真试验和数据分析处理等,它涉及多学科、多领域的知识与经验。随着现代信息技术的高速发展以及军用和民用领域对仿真技术的迫切需求,系统仿真技术也得到了飞速的发展。
理论上系统仿真可以解决任何系统分析的问题。然而,由于先验知识和手段所限,迄今