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钢铁企业生产流程的Arena仿真与优化

作　者: 陈雅
导　师: 李志刚
学　校: 成都理工大学
专　业: 工业工程
关键词: Arena 钢铁生产 流程 优化
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 74次
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内容摘要


随着全球经济一体化的加速发展和市场需求的日益多样化,钢铁企业的生产竞争也愈发激烈。钢铁企业生产钢管具有多品种、小批量生产,生产工序复杂的特点,为典型的混合型流程。为了保证企业的高速高效运转,必须改革创新利用前沿的仿真技术不断的为钢铁企业提供先进的生产模式,这就必须依靠仿真软件来达到优化的目的。本文主要研究某小型钢铁企业无缝钢管的生产流程,利用Arena计算机仿真软件进行仿真建模,针对运行出来的仿真结果,分析流程中存在的“瓶颈”工段,提出优化措施和思路,最后利用过程分析器选择最优改善方案。研究的目的是实现小型钢铁企业生产过程的科学控制,使生产流程更加直观。研究成果为小型钢铁企业的钢管生产流程提供了改进的优化思路和方法。在生产流程的理论框架下,结合计算机仿真软件Arena,及其核心理论一排队论,钢铁生产具有的典型混合型流程的特点,详细分析了国内外对于钢铁生产流程的现状,提出了流程模型构建的框架,为钢铁企业建立和优化生产流程提供了思路。主要取得的研究成果如下：(1)通过文献收集与整理,在分析了钢铁企业生产流程的特点的基础之上,阐述了国内外钢铁企业生产流程存在的问题。以小规模的钢铁生产企业为研究对象,分析了这类钢铁企业所存在的特殊问题,为钢铁企业生产流程仿真模型的构建、流程优化提供了思路。(2)结合SA公司生产无缝冷拔钢管、无缝热轧钢管的实际情况,根据收集的真实生产数据,设定符合模型需求的约束条件,在对现有生产流程进行一定简化的基础上,进行科学的仿真研究、分析,建立了仿真的模型。对模型的可行性进行了验证,并输出了相关的有效数据。(3)对模型的可行性进行验证,利用Arena的动态模拟仿真系统功能,并输出相关的有效数据,详细分析数据并找到对生产流程具有重大影响的“瓶颈”工序。对瓶颈工序进行科学的分析并提出七个改善方案。利用Arena仿真软件自带的优化程序一过程分析器输出七个方案的运行结果,根据输出的结果,结合该公司的实际生产需求,进行纵横向的比较分析其优劣,找出最优方案。将最优方案的运行结果与原模型的运行结果进行比较,根据实际情况,确定最终的改善方案。初步实现钢铁企业利用Arena仿真技术实现了生产流程优化过程的可视化,改善了企业中各项资源的利用率并提高整体生产效益。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章 引言  10-16
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 研究意义  11-12
  1.3 国内外的相关研究现状综述  12-13
    1.3.1 钢铁企业优化的研究现状  12
    1.3.2 仿真技术研究现状  12-13
  1.4 研究思路、方法与论文结构  13-16
    1.4.1 研究思路与方法  13-14
    1.4.2 论文结构  14-16
第二章 相关理论及仿真工具概述  16-24
  2.1 排队论基本理论的阐述  16-19
    2.1.1 排队系统的三个组成部分  16-18
    2.1.2 排队论的模型  18-19
  2.2 仿真软件Arena介绍  19-21
    2.2.1 Arena的模块介绍  19-20
    2.2.2 Arena仿真软件的优越性  20-21
  2.3 混合型流程优化的特点与视角  21-24
第三章 钢铁企业生产流程分析  24-28
  3.1 钢铁企业生产流程的特点  24-26
    3.1.1 钢铁企业生产流程的特点  24-25
    3.1.2 钢铁企业生产无缝钢管的流程  25-26
  3.2 钢铁企业的生产流程现状与存在的问题  26-28
第四章 钢铁企业无缝钢管生产流程的建模与仿真  28-40
  4.1 无缝钢管生产系统的描述  28-29
  4.2 生产系统模型的建立  29-40
    4.2.1 模型建立的数据模块  30-31
    4.2.2 设置仿真的运行条件  31-32
    4.2.3 模型建立的逻辑模块  32-38
    4.2.4 完整的无缝钢管流程模型  38-40
第五章 仿真结果分析与优化措施  40-51
  5.1 仿真结果输出  40-45
  5.2 仿真结果分析  45-46
  5.3 利用过程分析器选择优化方案  46-49
  5.4 生产流程优化措施  49-51
结论  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-55
攻读学位期间取得学术成果  55

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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