1.3 仿真工具的应用及选择

21世纪以来，计算机信息技术发展突飞猛进，软件仿真学从最开始的复杂系统仿真方法慢慢发展，专业的仿真程序包演变为通用的仿真语言，如今的现代模拟仿真环境中仿真软件具有更加全面的功能和更加完善的体系。目前，对生产线进行建模仿真主要有两类方法：

第一类：首先运用不同的数学分析方法对产线进行抽象化分析，然后使用编程软件对其进行仿真研究。这类方法具有较强的数据统计分析能力，能按照自身要求进行数据采集和分析。但也存在一些缺点，比如这种方法建立起来的生产模型很抽象，对模型的分析比较困难和复杂，而且分析只能针对整个过程，很难对生产的某一个特定状态进行分析。并且这种仿真分析要求具有很强的专业编辑能力，使得其可操作性不强，一般的企业也不能独立地完成模拟优化过程，因此这种方法难以推广。

第二类：面向对象型的仿真应用软件，比如Arena、Witness。这类应用软件用面向对象技术，由对象类构造模型，使用简单易上手，建模所需时间短，可用性、灵活性高。但是，这一类软件的数据统计和数据分析能力不强，很难按照需求采集数据并进行分析。在模型的可视性方面，有的虽然也具有3-D显示功能，但显示效果较差或使用成本过高，因此实际运用的并不是很多 [ ]。

Flexsim软件是一款三维建模仿真软件，它采用最新的Virtual Reality技术，可以很好的解决上述两方面的问题。它具有比较简单的建模方法，数据统计和分析功能比较强大的，不必再借助其它分析软件进行分析，能够很好地满足设计者要求。而且Flexsim具有强大的3-D显示功能，使画面看起来显示逼真，有很好的视觉效果。本文应用Flexsim仿真软件对典型离散型生产流水线作业进行建模仿真，从而优化产线，体现了其在生产流水线建模仿真上的优越性。仿真时可以同时考虑产线的人机料法环，根据仿真结果优化操作人员的分配、提高机器利用率，保证产线物流畅通，从而保证产线平衡。

1.4 本文结构框架与章节安排   

本文共有四个章节，第一章介绍了课题的研究背景和研究意义，在此基础上引出了本文的研究问题，接着对现有的各种仿真工具及其优缺点进行简单地介绍，引出本文选择Flexsim作为研究工具的原因，最后介绍了本文的结构框架和章节安排。

第二章详细介绍了何为离散型生产流水线作业以及文章所要用的相关理论。主要包括离散型生产系统的定义和主要特征，流水线的内部机制和主要特点，何为离散型生产线，生产流水线平衡的相关定义及如何平衡生产流水线，也介绍了生产管理与调度的意义与方法。论文网

第三章介绍了系统仿真与优化。具体包括：建模和仿真的概念和发展，什么是离散事件系统仿真以及离散事件系统仿真的组成元素，还介绍了仿真优化的原理。并且对Flexsim系统仿真的作用、发展和优势做了详细的介绍，阐述了使用Flexsim软件建模的具体过程。

第四章主要通过具体的离散型生产流水线作业案例，结合工业工程提高效率降低成本的意识，运用生产线平衡、生产管理与控制等基础知识，使用Flexsim仿真软件对其进行系统仿真与优化，最终平衡生产线，提高机器的工作效率，缩短了产品的生产周期。

2 离散型生产流水线作业

2.1 离散型生产系统

根据生产过程中生产对象的工艺特点，可将生产分为离散型生产和连续型生产。离散型生产是指生产物料离散地按一定加工顺序流动，并且在流动的过程中不断的改变存在形态和自身性能，最终成为产品的生产过程。一般将离散型生产的生产过程分解为很多小的加工任务，每项分解后的任务只要求企业的一小部分资源便可完成，这种情况下将功能类似的生产设备按照行政管理和空间组建成一些部门、工段或小组形式的生产组织。在每个生产部门，每个工件会经过不同类型的设备进行不同的工序加工，从一个工作点到另外一个工作点，企业经常会按照这种工件加工的流程来安排各种加工设备的空间位置，以使加工过程中物料的传输距离最小。另外根据产品设计、定货数量和交货期的不同，其生产加工的工艺路线和设备的使用也是会灵活变化的。