生产计划实验报告

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1、生产计划与控制实验报告学院：机械工程学院班级：110040801学号：姓名：指导教师：宋李俊日期：2013.6。 10重庆理工大学工业工程系实验一一、实验目的（1）通过复习生产计划的基础知识，掌握生产计划的制定方法以及将生产计划转化为线 性规划的方法；（2）学习Excel中的Solver，掌握生产计划的一种求解方法；二、实验设备计算机。三、实验内容将下列生产计划问题转化为线性规划问题并求解：爱宝玩具有限公司生产A，B，C，D四种儿童玩具，每种玩具都需要经过甲、乙、丙 三个车间，各种产品的设备台时消耗标准、各车间设备的计划期总台时、单位产品利润、预 测的市场需求状况如表1所示。请为爱宝玩具有限公

2、司确定综合生产计划的产量指标。表1数据表项目单位产品消耗台时总台时产品A产品B产品C产品D甲车间10402010205000乙车间25204025215000丙车间35401525262500单位利润（元/件）0.91.60。41。0最高需求（件）2500600020001500最低需求（件）1500200020001000四、实验步骤1）将问题转化为线性规划问题。该问题是一个明显的线性规划问题2）将线性规划的目标函数和约束条件输入到Excel根据题意可知:未知变量有4个,分别为X1, X2, X3,X4，在Excel中分别表示出来设：A产品需求为X1件,B产品需求为X2件,C产品需求为X3件

3、,D产品需求为X4件。由题可得:目标函数为:0.9 大X1+1。6 大 X2+0.4*X3+1*X4 在 Excel中表示如下： TcKivft Excvl - Bcwk I. * XE题丸件安理）豚 V J_r. .1.:Vft ElCl - Bolk 1l. ：rtl)琪Sfl归II感1/ 插人叫 粘丈球 rflQ) SS-ii知, 郭册四-_ S X.d j，, | 仍.a、1 、虬 e，H一_;-B I | S ,-?_ ；?|._ t ：H* A thBpEF,HIJLVIT1未量刀 ；34芸_丘烈B7目逾g*AL 咀9.1判卑条忤11mLUEL125乩13=3EA24-4L3L5+

4、A2S*A! |M1516. .的20212223:N25262723:3031V14 4卜 h ULctiiX Sltt2/ Sluwtfl / 1点昌中J B4*X由广|Q fllLsriBAfi IxemI口 福S fllcrssofL 0.国:昏V八：ID 414)、设置属性，各未知量如下图勃二件或 琪Sfl归II感1/ *v 帆。rflQ) SJEiJ知,郭册四安王妻赣建1甘歆 -s x业 I 4 。 - 3 ： I I 一，。T“M 1 * 项 I，二- h -圈F1 倏 x由 丁曰 9rS inittfflGiR n如.零| ?IjVf LD：/ 口1云r量Z丁1S4霍SE-xd

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6、、加工（produce ）、检测（inspect ）, 添加的输送带为C2、C3，同时添加了一个逻辑元素一一变量output，用于动 态显示模型中加工完成的小零件的数量。（1）变量细节设计（Variable detail ）变量output用来计算从Inspect中输出的Widgets的量，将计数结果显示在屏 幕上。可以通过设计Inspect机器的detail来实现，具体步骤如下：选中Inspect机器，双击其图标；点击细节对话框中actions on finish按钮；在规则编辑框中输入语句：output=output+1 ；点击OK确认（2）规则（Rules）设定：点击C1图标选中；点击v

7、isual output rule 按钮；在编辑栏中删除ship项，然后点击Wash机器；点击OK确认(3) 设定新建机器的规则.1： Wash :利用visual output rule按钮创建规则：push C2 ；2:PRODUCE：利用visual input rule按钮创建规则：pull C2 ；利用visual output rule按钮创建规则：push C3 ；3： INSPECT :利用visual input rule按钮创建规则：pull C3 ；利用visual output rule 按钮创建规则：push ship如果有必要可重新安排元素在屏幕中的位置。运行模型2

8、00分钟第三阶段在本阶段中，将假设Produce机器每加工完五个零部件就需要进行一次刀具的 调整，调整时需要人员来参与，调整时间为12分钟。构建本阶段模型需要在第二 阶段模型的基础上，向模型中添加劳动者Labor元素，设置Produce机器的调整 属性1定义labor元素现有各个元素定义如下名称类型数量widgetpart1weighmachine1washmachine1producemachine1inspectmachine1C1conveyor1C2conveyor1C3conveyor1Operatorlabor1添加和设计labor型元素从designer elements窗口中找

9、到labor元素将其加入模型；加工机器调整设置(Machine Produce Setup detail )双击Produce图标得到对话框；从对话框中选择setup页框；点击add/remove按钮进行调整的详细信息设置，本实验添加setupDescription : Setup Number 1 ；点击OK确认，返回setup页框；设置 setup Number 1 如下：调整模式setup mode :no.of operations ；调整间隔次数No.of :5 ；调整时间setup time : 12。0 ；labor设定过程为：选择labor rule按钮，在编辑框中输入规则。默

10、认值为NONE，输入“operator 即可，点击OK确认。经过以上设置Produce Machine每5个循环操作就需要调整一次，也就是说，在5widgets加 工完成以后operator需要花12mins来调整机器，以便机器能够正常运行下去.第四阶段在本阶段中，考虑将随机分布函数应用到机器的故障发生时间间隔和劳动者维修 机器的故障所需要的维修时间中.假设Produce机器在工作一定的时间后，可能 会发生意外的抛锚，通过以往机器两次抛锚时间间隔的统计发现，其时间间隔服 从均值为60分钟的负指数分布（函数表示形式为：NEGEXP（600 0,1）;每当机 器抛锚时，都需要人员对它进行维修，维修

11、过程所持续的时间受到故障诊断时间、 故障排除的难易程序、维修人员的生理和心理状态的影响，呈现随机波动性，统 计数据表明维修时间服从均值为10分钟、标准差为2分钟的对数正态分布（函 数表示形式为：LOGNORML（10，2,2）。（1）构建模型：在本阶段示例中，为了设定模型的随机性特征,在第三阶段模型的基础上，进行produce机器故障细节的设计，步骤如下：双击Produce机器图标，选择Breakdown页框；点击add/remove按钮，用add项添加故障项目，缺省值breakdownnumber 1 ；将breakdown mode 改变成busy time ；点击labor rule按钮

12、输入需要的规则；删除默认值输入operator ；点击edit labor rule对话框中的OK键确认；将鼠标移到breakdown interval 窗口的time between failures 字 段，现在可以使用assistant工具栏，点击view/toolbars菜单将其激活，然后 点击 assistant .点击assistant工具栏中的distributions按钮；选择NEGEXP分布，点击prompt按钮输入如下参数：Mean=60,PRN stream=1点击OK确认点击 repair time点击assistant工具栏中的distributions按钮点击Log

13、norml分布，然后点击prompt输入以下参数：Mean=10,Standard Deviation=2，PRN stream=2点击OK确认关闭对话框以上操作意味着为Produce机器设定了如下抛锚细节:time between breakdowns以60为均值，1为伪随机流的负指数分布；repair time为以10为均值，2为标准差，2为伪随机流的对数正态分布。第五阶段本阶段将向模型中添加一台produce机器和一条C2输送链，看看对系统的产出 量等运行参数有何影响（1）添加设计新元素：双击C2图标显示C2明细对话框，输入数量quantity : 2 ；点击OK确认；双击Produce

14、图标，显示明细对话框输入数量quantity : 2 ；点击OK确认；系统的输入输出关系设定为Produce（1）仅仅向C2（1）拉”零件来加工,Produce（2）仅仅向C2（2）拉”零件来加工。给每台Produce机器与相对 应的输送链C2设定输入输出规则，需要使用到系统变量N .（2）系统变量N双击Produce机器图标显示general detail对话框；点击对话框中的From按钮，弹出机器的输入规则编辑框如图所示;输入规则“PULL from C2 （N） at Front ”；点击OK确认。（3）WASH机器上零件清洗完毕之后，将输出到C2两条链上队列较短的输送链 上。规则设计操

15、作如下：双击WASH显示general细节对话框；点击output窗口的To按钮；删除窗口顶部的默认规则，输入:Least PARTS C1（1），C2（2）；点击OK键确认；点击OK确认以上操作运行模型1000分钟第六阶段在本阶段，将把Produce机器的维修时间均值修改为20和30分钟，分析流水线 产量和劳动者labor的工作时间状况。（1）Produce细节设计1：双击Produce图标显示明细对话框；选择Breakdown页框，将Repair time的均值由原来的10增加到20，如下:LOGNORML （20， 2， 2）2：双击Produce图标显示明细对话框；选择Breakdow

16、n页框，将Repair time的均值由原来的20增加到30，如下: LOGNORML（30，2,2）三、实验数据及处理第一阶段模型运行200分钟-直医|rbt*fw 5inpiio !* he B 5W H Timi1 lrr M为Il MLMF bl4-.H- M J.ME,riiiflFK*r点叶le由EUVTiflfefrTLi4 kb F |jx井；占5 广 c&ij-i-Lta f E说明机器加工完成了 40个零件第二阶段运行模型200分钟prciress uaaEJLi!f,PilHEF SFif # IFF EIl HWrfife.18葬l H : *M H4伊4 ” 顷 ，m

17、et_ kB. Kk. K h 3K Kr1. ( I. K-：0 M o.-ak H h M卜H” K二 w二二1J1U5心r点叶le由ELWTflfe#C!fLi4 kbF |jx斗；血5EMiiyA* 彳帝 h HnK f 照J 叮iiwrt.it A: F .HfirfS . Z?陲京、J * R:IB流水线的“瓶颈”在inspect这一环节上第三阶段运行模型1000分钟iLIi-slH !* SliA. 1*4ln：bi-iB Jilalifl:Ch lb Jkslfl liker :FlUfXill.K Phti： 占 ki Fhh n-3 K-I.MLI. Ha ?L IIP 4

18、1c日D KLITWk1. -1311 -iia k-1 M3L LFq rpL 3? 41Q RtQ K-1 IhFi-3*：3!llJIB. Iq h &1 R. K!q rp顷 41SI MD ?14 JI41 碧E-1 MR. K!Q HPJL4I 41HI Ma k-IIJIm* i士 4i4i hQ *占aHJIo ad KitaF 共商 h 典产 t雨皿；I话砌褊 留?讣*1 CiflSf*.与上一阶段对比结果：劳动者变的繁忙了，由46.35%变成47。30%, C2的效率 降低，排队等待时间变长。第五阶段模型运行1000分钟与上一阶段比，系统的整体效率没有什么变化，系统输出相等

19、，是由于C2(1)被C2 (2)取 代，Produce (1)被Produce(2)取代，不工作了.第六阶段Produce机器的维修时间均值修改为20,运行1000分钟VffifTBr UUEUQL iHf H*E irf ,长 Jbd.ih Tijm- p.Fl I3luaLad,Hr JJI !EhHir11 51=1 Rn. ia4 EH M!.li*34-. EEl. 1 1gll-M.M IL Rm4 H K!IIa k-D. MMSi =1 EIk T4 1. KI3131+.-RIn. i jd3+3. 133+. ElS.-HIL K!a133a rv4 FliHf WKiRi

20、l *(C Lbsm3广Produce 芦噩sBe耳画Mae洋* 3F 冲4r500PS I hl- -L-ir JUJCiEUGE lif 5 kf lb J2说h T*PiCkik S.LKnLMm，ir“L ,* infc HrlrP1 G JJufKEilil -半 Jinufi-. 553r r分析产出量变少，但是变化不大，操作者繁忙率增加，系统的整体效率下降。其 原因是由于Produce机器的维修时间均值增大，而导致整个系统效率降低。因此， 在生产作业时应尽量降低机器的维修时间。四、思考题1. 生产线的主要特点是什么？答：需要的操作者减少，生产率得到一定的提高，生产量越大，生产成本

21、就越低, 工作现场整体规划，整条生产线上的员工需团结一致，否则，某些前些工序有可 能影响后续工序。适合批量和大批量生产。2. 流水线是否有缺点，为什么？答：1：不够灵活，不能及时适应市场对产品产量和品种变化的要求，不利于提高生 产技术水平。2：出现问题时不能很快的确定问题的发生点在哪里。3：存在等待浪费。4：批量生产或大批量生产，操作者工作单调乏味，导致人员积极性不高，若是 小批量，多品种生产，生产效率相对不高.5： 一道工序出错，后续工序没有发现，那么所有工序都得返工.五、参考文献1、生产与运作管理，张群主编，机械工业出版社，2004年5月第1版2、Witness X业物流仿真平台基础教程，北京威特尼斯科技中心3、现代物流设施与规划，方庆馆 王转 主编，机械工业出版社,2004年9月第1 版