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复杂焊接件车间设备布置规划分析及其仿真 贾秀杰，李剑峰，李方义 (山东大学 可持续制造中心，山东 济南 250061) 摘 要：大型焊接件车间的生产计划和调度十分复杂，本文根据生产工艺和现场的实际数据，建立工序设 备的数学模型，确定设备的数量。通过瓶颈工序分析重新确定设备的数量和生产单元的合理布局。依据物流搬 运量最小原则，验证设备的布局合理性，使生产单元内加工更合理，物流搬运量更少，提高了生产效率。 关键词：设备布置；物流；生产计划；调度 中图分类号：TP 399 文献标志码：A 在大型零件的实际生产中，经常会遇到这样的 内各个工序加工的零件数相等，也就是各个零件的 情况：车间的生产工序相对时间较长，每个工序中需 加工时间与设备数量比值相等，这样的目的就是平 要放置很多待加工的零件或已加工好的零件，因此， 衡节拍。 车间显得十分凌乱，加工效率低，工件的流动不畅。 另外，单位时间内加工的零件数越多越好，要求 在工序时间很长的加工中，为了满足生产任务， 相对的总的平均加工时间越小越好。 需要对现存的生产车间或者生产布局进行规划，一 1．2 模型建立 般采用增加平行工序的做法，也就是同一工序有许 设平均 1个零件的总加工时间为 t。，各个工序 多设备同时加工，其目的就是让每个工序的平均加 时间为t。，各个工序的设备数量为 。，(i一1，2，…， 工零件数大致相同，这样整个生产线的加工节奏大 n)。则有如下计算公式： 体一致，使单位时间内进入的零件数按照相同的时 mint一∑ (1) 间通过各个工序。问题是如何设置各个工序的设备 i一1Tn z 数量，每个工序的缓冲区大小如何设置以及怎样处 约束条件： 。 理瓶颈工序都是十分必要的。下面就如何建立模型 Min ．一 1 (2) 进行分析，通过实例验证分析结果。 一 旦 一 一 (3) 1 Tn2 ” 1 优化分析模型 以上的模型可以看出，目标是总的平均加工时 间最小，各个工序之间的平均加工时间相等(或者力 1．1 模型分析 求相差很小￡，一般设0．01等有效小数点)，每个工 设每个工序的加工时间为t ，每个工序同时加工 序的设备数量最小为 1台，且为整数。根据实际的 的零件数量(机床设备数量)为 。，由于同一工序平 加工时间计算出设备数量即可。 行加工，一个零件各个工序的平均加工时间就是ti／ 。 ，一 个零件的总的平均加工时间(进入车间到加工 2 实例分析 完毕)就是各个工序平均时间之和，即t。一∑ 。 以装载机前车架为例，尽管产品型号有很多种， 由于各个工序花费的时间不同，要求单位时间 版社，2002． 4 结语