装配线模拟和生产线平衡

本文涵盖装配线流程仿真和基于仿真的生产线平衡。仿真模型用于平衡生产线和装配过程。

我使用不需要任何许可费用的软件包实现了这个工具。在此博客的其他出版物中,我已经展示了我开发的其他供应链和工厂模拟工具,而无需投资购买商业模拟软件许可证。这里有些例子:

商业仿真软件许可的成本很高。对于较小的应用程序或项目,这些成本是不合理的。然而,对于工厂内部或供应链范围内的流程,以及与之相关的二维动画,管理人员不必依赖商业工具。相反,他们可以安全地使用免费工具。这只需要管理人员聘请能够可靠地使用这些工具的分析师。

应用场景及范围

该仿真工具可应用于制造规划,尤其是生产线平衡和装配单元设计以及装配线设计。该工具支持多线装配过程模拟。例如,子组件和组装零件可以在一个单元中制造,然后可以在下游组装站或在线组装站上作为另一条(主)组装线的一部分进行组装。

生产线可以有任意数量的制造步骤,每个步骤的处理时间和批量大小可以变化。建模者必须设置有效的制造节拍时间线平衡。无论如何,这是正确的方法。

装配线仿真工具支持装配阶段之间的制造零件和子装配缓冲区。例如,如果主装配线(消耗该零件或子装配)以较慢(即较长)的循环时间运行,您可以将一个装配零件的一部分生产到临时缓冲区。一旦零件生产停止(按照主装配线的速度),该缓冲区随后可以被主装配线消耗。

流水线仿真技术栈

装配线模拟器是一个 Python 工具,作为一个 Python 框架开发,它使用现有的 Python 框架来进行离散事件模拟和动画。最重要的是,开发的框架使用 Python 中的TkinterSimPy。如果用户需要,可以将 SQLite 和 MySQL 数据库集成到该工具中。然而,对于大多数应用来说,这不是必需的。

典型的装配线仿真应用程序

下面是一个由该工具生成的动画,它可视化了装配过程中的吞吐量。

上层生产线以更高的吞吐率和更短的周期时间运行,其运行速度几乎是集成零件制造的下层装配线的两倍。

机器 24 生产然后在线检查的零件。然后,零件会自动收集在一个容器中,一旦容器装满,就会存放在托盘上。托盘充当缓冲器,因为机器 24 上的零件制造比机器 57 上的零件制造以(明显)更短的周期时间运行。

机器57生产基础部件,由机器24生产的部件组装在基础部件上。一些其他较小的零件首先组装到基础零件上,在线进行并且不延迟机器 57 的循环时间。然后将在机器 24 上制造的用于组装的零件组装到基础零件上。然后将组件放入贴膜机中贴膜,然后包装到盒子中。然后将这些箱子堆放在托盘上,最终运送给客户。当机器线24末端的缓冲托盘装满时,机器24关闭并且缓冲到托盘上的零件现在用于下部组装线上的组装操作。

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