汽车变速器装配线的可视化仿真系统研究

汽车变速器装配线系统是一个动态离散系统,用传统的经验设计很难保证系统布局合理与运行可靠。以某汽车变速器装配线为例,利用可视化仿真实现了对装配线的设计与管理,采用排队网法对装配线进行建模,用事件调度法模拟装配线的运行过程,并通过仿真系统实验,确定了满足设计要求的AGV数量及合理的调度管理装配线方法。     

发动机装配线关键工位物料动态配送方法

目的 为降低装配车间线边物料配送及库存管理成本,提高配送环节对生产节拍变动的适应性,设计一种针对关键工位重点物料的动态配送方法.方法 首先,采用K-means算法考虑物料价值、包装体积、通用性进行初步分类,结合需求变异系数确定出关键工位重点物料;其次,结合发动机装配线生产特点,设计基于动态配送时间和数量的物料配送方法,并建立包括运输成本和线边库存成本的配送总成本模型;最后,通过Flexsim软件搭建生产物流仿真模型,分别模拟Z车间现有配送方法和所设计方法进行对比验证.结果 实行动态配送后,重点物料的平均库存容量和持有库存成本均得到有效降低,最大降幅分别为23.91％和23.96％.结论 结果表明所提方法能够提高车间物料管理的针对性,降低总配送成本,提升配送系统的柔性化.     

基于工作研究的点钞机装配线平衡改善

以某点钞机企业装配线为研究对象,运用秒表测时法测定出装配线各工位工时,识别瓶颈工位.制作标准作业指导书对瓶颈工位进行初步改善.进一步绘制双手作业分析图,分析装配线上的装配工艺过程、工人操作方法与内容以及工位布局等方面存在的问题,结合ECRS原则、山积图以及流水线平衡化中工位作业内容的重新分配等理论,重新设计装配线.经过两次改善,装配线平衡率总体提升8.1%,日产量提升43.9%,企业日产量达到了订单要求.     

基于标准作业时间和仿真的装配线规划

在分析装配线规划内容的基础上,提出了基于标准作业时间及系统仿真的装配线规划方法并开发了相应的原型系统。通过建立装配操作树,定义装配操作约束,规划合理平衡的装配工位,同时生成装配作业表。以此作业表为输入,建立装配线的仿真模型,为装配线系统布置中的流参数等优化提供环境。通过这些工作,为企业制定工时定额合理的装配线,提高自主规划生产系统的能力提供途径。     

基于仿真技术的生产线平衡优化研究与应用

以某压缩机厂装配车间为研究对象,运用面向对象的仿真建模技术建立压缩机装配线的仿真模型.并基于仿真数据分析装配线瓶颈,运用生产线平衡优化方法设计装配线平衡优化方案.根据企业需求及经济性因素,利用仿真模型对优化方案进行测试并选择合理的生产线改进方案.通过对压缩机厂装配线进行改进,达到了提高装配线产能、平衡各工序负荷的效果,实际数据和仿真数据吻合,验证了仿真技术的有效性和生产线平衡优化方法的可靠性.     

工作研究在组合开关装配线平衡改善中的应用

针对温州汽配企业遭遇的效率低下、人力成本上升困境,以某汽配企业组合开关装配线为研究对象,在运用秒表测时法测定装配线各工位作业时间的基础上,通过双手作业分析、工装夹具设计、工作台布局设计、工位重划分等方法,以及流水线平衡设计理论对原有流水线进行了平衡改善设计.通过改善,单件作业时间降低了14.6%,生产线平衡率提升了13.6%,人均产量提升了39.3%,同时作业环境及员工工作疲劳度也得到了很大的改善.     

氦气检漏工位的作业仿真与改善

某压缩机装配线中氦气检漏工位的工作效率不高,而且操作者疲劳度较大,改进的需求迫切。应用人因工程学的原理和方法,通过实地考察和录像分析,进行了氦气检漏工位的工作研究,分析了影响劳动强度的原因。采用了改变工作台面高度、增加设备和简化手工作业动作等方法,提高生产节拍和改善劳动强度,并利用JACK软件进行了作业方案改进前后的仿真和比较分析,对企业的生产装配线改造提供了一些积极的建议.     

装配线仿真流程及其案例研究

针对目前装配线仿真研究缺少模型检验步骤而导致仿真结果不可信的问题,在总结目前装配线仿真研究的基础上,引入两次仿真模型有效性的检验过程,提出完整的装配线仿真流程。为验证该流程的有效性,以实际装配线为例,在分析布局与工艺流程的基础上,考虑物流线布局、瓶颈机器数量、AGV数量和AGV速度对产能的影响,设计并基于Plant Simulation软件建立24种方案。所有方案仿真模型有效性的检验通过后,通过比较各方案的产能与机器利用率得到最佳方案。仿真结果表明,优化后的产能较初始方案提升约227%,瓶颈机器利用率提升约51%,平均机器利用率提升约121%。所提仿真优化流程可行且有效,可为装配线仿真研究与应用提供指导,对其他生产领域的仿真研究也具有借鉴意义。     

考虑效率差异和流动分配的混流装配线工人优化

本文研究了考虑工人装配水平差异、不同工位之间可以流动分配的装配线工人优化调度，在确定混流装配线的排序后，装配工人在其最擅长的工位工作，在完成本工位的工作后参与其他工位的装配工作，定义相关的优化因素变量和约束条件，建立了考虑工人工位效率差异且可流动分配的混流装配线工人优化数学模型。采用削峰填谷算法和多种群移民算法进行工人的调整和均衡优化，利用一个三层神经网络对削峰填谷的工位进行评估选择，得到工人的最优分配方案，最后通过Matlab对举例进行了验证。算例优化后，减少了2名装配工人，并提高了装配线的平衡率。     

系统布置设计在生产系统优化中的应用

基于系统布置设计SLP原理,以X企业新厂房布置设计为例,应用物流相关图和作业单位相互关系图分析系统内部物流关系和非物流关系,形成作业单位综合相互关系图,设计两个可行的布置方案.从物流效率、空间利用率、管理方便性、可扩展性等方面,对两个方案进行比较研究,得出最优方案,从而提高了该企业物流运作效率,达到生产系统优化的目的.     

输电线路金具出口产品的分类包装设计

目的研究出口产品的包装设计方法,确保输电线路金具出口产品安全抵达目的地。方法利用分类包装设计的方法,先对出口输电线路金具产品按品种、材质、质量、尺寸等因素分类,按类别的不同特点有针对性地进行包装设计。具体类别的包装设计过程中,利用CAD等绘图软件进行模拟排布试装,确定包装件外形尺寸。结果通过对输电线路金具进行分类包装设计和模拟排布试装,针对不同品种设计出了合理的产品外包装,出口产品安全抵达了目的地,节省了包装成本。结论对于输电线路金具产品的包装设计,分类包装设计和模拟排布试装方法切实可行。     

Design of stochastic assembly lines considering line balancing and part feeding with supermarkets

This article aims to address the assembly line balancing problem (ALBP) and supermarket location problem (SLP) as two long-term interrelated decision problems considering the stochastic nature of the task times and demands. These problems arise in real-world assembly lines during the strategic decision-making phase of configuring new assembly lines from both line balancing and part-feeding (PF) aspects. A hierarchical mathematical programming model is developed, in which the first level resolves the stochastic ALBP by minimizing the workstation numbers and the second level deals with the stochastic SLP while optimizing the PF shipment, inventory and installation costs. The results of case data from an automotive parts manufacturer and a set of standard test problems verified that the proposed model can optimize the configuration of assembly lines considering both ALBP and SLP performance measures. This study also validates the effect of the stochastic ALBP on the resulting SLP solutions.     

Simulation-based performance analysis and optimization of electronics assembly equipment

Due to the high degree of automation in modern printed circuit board (PCB) assembly, production planning and scheduling in this industry relies heavily on the accuracy of the underlying models of the automated machinery. In this paper, the derivation of such mathematical models is exemplified for one of the most wide-spread machine types (the so-called chip shooter). Moreover, a simulation system for practical use in the electronics assembly is presented which incorporates various types of assembly machines. It serves as a tactical production planning aid as well as a test field for the analysis of the kinematic processes of PCB assembly machines. Such simulation, tailored to the specifics of a production environment, gives reliable estimates of the achievable production volume. Considerable deviations between the performance figures provided by the machine supplier and the actual result can thus be explained, and potential assembly system configurations be compared by drawing on reliable measures. Since the equipment is modelled at a level which takes precise account of its specific kinematics, a detailed analysis of the operations of the individual machine can also be performed revealing potential bottlenecks in its design. These insights are used to optimize machine design and control. Methods based on graph theory as well as on modern numerical search algorithms have been developed for the latter purpose. They lead to considerable performance improvements.     

维修拆装工艺规划系统的研究

结合装备维修活动中的拆卸与装配问题,明确了研发面向维修的拆装工艺规划系统的必要性.提出了一个拆装工艺规划系统的构架,论述了系统的主要功能模块、工作流程以及所采用的关键技术.实现了装配建模、拆装序列规划、拆装序列评估与优化,以及拆装作业仿真等关键功能.实践表明该原型系统的设计切实可行,具有良好的应用前景.     

某自动化流水线搬运机械手的仿真与试验分析

目的研究某自动化流水线三自由度机械手的运动学特性和试验分析方法。方法创建机械手的D-H法运动方程;在SW中建立机械手模型,并导入Recur Dyn中完成对机械手的运动学仿真;最后对试验样机进行试验验证分析。结果通过运动学仿真分析得到连杆2末端点在x轴、y轴、z轴上的位移变化量分别为67,75,150 mm,最大速度设计目标与仿真结果的误差百分比分别为-0.53%,-1.57%,3.08%,最大加速度的误差百分比分别为2.2%,-0.087%,-3%;建立了试验验证平台,通过模块化设计软件,试验得出该机器手的运动学特性良好,电机电流曲线平滑稳定。结论该自动化流水线三自由度机械手具有运动连续且平稳、控制简单的特点,符合自动化流水线的工作特性。     

Virtual simulation of production line for ergonomics evaluation

To avoid ergonomic problems in the early planning stages of a production line and achieve more satisfactory planning and design, ergonomic simulation is
particularly important in digital production line planning. An ergonomics analysis method is presented by using two theories: Ovako working posture analysis system (OWAS) and Burandt-Schultetus hand-arm force analysis (BSHA). The processes of ergonomics analysis and simulation are discussed based on a platform of process simulation and process designer. As an example, the paper shows how ergonomics problems are considered in production line planning to make a better choice between different production line planning schemes.     

Scheduling of smart intra – factory material supply operations using mobile robots

This paper presents the design and prototype implementation of a service-based control system responsible for the material supply operations planning and coordination in assembly lines. The material supply processes are carried out by autonomous mobile units that are responsible for the transportation of the consumables from the warehouse to the production stations. The plan generation based on time and inventory level driven criteria is automatically carried out by a web-based software that can also distribute the derived plan to the autonomous mobile units. The proposed system was implemented on a case inspired by an actual production line from the automotive assembly sector. Discrete event simulation has been employed for the investigated production system, to derive the specifications for the mobile units (e.g. number of boxes that can carry simultaneously) that may serve the system efficiently. The results indicate that the proposed architecture integrated with the discussed mobile assistant units may provide high quality solutions with respect to the end user criteria.     

基于虚拟仿真技术的灌装生产线设计与仿真

目的 针对灌装生产线的设计与验证过程,基于虚拟仿真技术,实现灌装生产线的快速设计与验证。方法 首先通过分析灌装生产线的生产过程,利用SolidWorks三维建模软件分别对灌装生产线中的灌装机、搓盖机、贴标机、喷码机、装箱机等设备设计三维模型。然后将所有设备的三维模型导入Demo 3D仿真软件,进一步按照各设备的动作流程对模型进行动作设计及运动规划,构建灌装生产线虚拟仿真系统。最后根据设备功能和生产产能要求,在虚拟仿真系统中通过不断地调整设备机械结构及机构的运行速度,最终实现灌装生产线的快速设计与迭代优化。结果 得出灌装生产线的优化设计方案,并根据该设计方案研制出灌装自动生产线,生产线的产能为2400 瓶/h,满足企业要求。结论 该方法能够实现灌装生产线的快速设计与验证,缩短设计开发周期,减少设计和验证成本。