冲压车间工艺物流分析
车间进行冲压, 此冲压是把板材冲压成汽车车身、车厢、车底板等部件的过程, 而冲压当属汽车生产四大加工工艺里的首个工序, 其会直接对汽车焊装、涂装、总装车间的生产造成影响, 冲压车间于生产的时候具备以下这些特点:
每种冲压件分别对应着一套专门的金属冲压模具, 该模具要从模具存放库借助天车转运至冲压生产线, 随后开展换模操作, 换模所需时长在几分钟至十几分钟的区间内, 这一时长要远远超过逐个产品进行冲压所花费的时间, 所以换模时间是绝对不能被忽视的。
若要进行大批量生产, 鉴于其不同产品换模时间偏长, 且其准备过程会耗费大量的能源以及人力, 所以生产过程应当尽可能地减少换模的次数, 从而采用批量生产这种方式。
下游车间正常生产存在需求, 为满足此需求, 冲压车间需要顺着此种下游车间的需求计划去开展批量生产, 并且要在确保库存处于安全状态的情形下, 最大程度地去削减在制品的数量。
模型边界和仿真目标
用于仿真的平台把冲压车间当作针对分析与探讨的对象, 其研究涉及的范围是从毛坯首次进入冲压车间起始一直到冲压件最终离开冲压车间进而进入焊装车间才结束, 并且明确不涵盖冲压车间以外的生产方面的操作。依据冲压车间具体呈现的实际例子展开分析, 仿真优化模型所具备的目标存在着:
(1) 根据冲压车间的生产工艺流程情况, 搭建冲压生产线的线体仿真模型, 针对冲压生产车间展开动态分析。
(2) 运用参数化建模这项技术, 去开发通用的冲压车间仿真平台, 该冲压车间仿真平台能够针对不同的规划方案展开分析比较, 进而提升仿真平台的柔性。
(3) 剖析冲压车间之中叉车数量针对该车间产能所产生的影响, 去明确最为适宜的叉车数量, 判定车间毛坯以及冲压件库缓存区的尺寸大小等。
建立车间的三维动态展示模型，实时了解车间和模型的运行状态。
模型假设
冲压车间物流数量众多, 并且其过程繁杂, 要是针对全部的生产动作要素展开分析, 不但会耗费大量的人力以及物力, 还会对仿真目标的分析研究造成影响, 所以在实际进行建模的过程当中, 需要依据冲压生产线的特点以及仿真目标的差异, 将对分析目标影响较小的因素予以简化, 以此确保仿真模型有效。结合冲压车间优化改善的目标, 针对冲压生产系统模型做出如下假设:
(1) 导致停线的概率, 是依据设定的分布函数, 随机发生在冲压生产设备出现故障之际。
(2) 冲压工位里的机器人, 不做具体动作建模, 夹具不做具体动作建模, 端拾器等也不做具体动作建模, 是以每个设备作为最小的建模对象。
(3) 料框于冲压线尾需人工来装冲压件, 除此之外的其他区域, 认定工作人员充足可实现供应, 模型里对工人建模予以省略。
建模流程
Plant Simulation仿真模型中对象要素
面向对象的离散型建模和仿真软件Plant Simulation, 依据冲压车间各对象元素的特性, 主要建模单元涵盖:
(1) 毛坯件, 用移动对象Entity来进行表达, 其主要属性包含名称、长度等。依据这些属性, 来确定冲压毛坯数量, 确定托盘容量, 确定订单数量等。
(2) 冲压工位, 以物流对象SingleProc来进行表达, 其主要的参数包含冲压时间, 还有故障率以及平均修复时间等。
(3) 存在一种被称作托盘器物, 该器物靠移动对象 Container来予以表达, 其主要具备的参数涵盖长度以及容量等方面, 以这种特定形式将其呈现出来。
(4) 采用资源对象LockoutZone来表达安全区, 安全区的主要参数是安全区工位列表, 表示控制安全区所有工位的故障。
(5) 模具库, 其中采用物流对象Buffer进行表达, 其主要参数是容量, 冲压件库一样, 也是采用物流对象Buffer表达, 主要参数为容量。
结束语
建立冲压车间通用仿真平台, 借助Plant Simulation软件来达成, 实现对冲压车间缓存区大小、转运批量、生产计划、瓶颈环节分析等。该平台采用模块化、参数化建模方式, 可满足技术人员对功能模块进行快速调整、规划, 能有效提升车间规划效率, 为车间生产提供决策支持。
