基于Flexsim仿真实验的准时化顺序供应交付的优化外文翻译资料

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基于Flexsim仿真实验的准时化顺序供应交付的优化

摘 要

如今，汽车行业着眼于满足消费者的最大需求。 它与各种提供的产品相关，这成为物流的一个挑战。 围绕装配线的空间有限，保证生产连续性的必要性，储存库存和存储空间的高成本迫使人们使用JIS交货。 这种交付是一个复杂的过程，这取决于许多因素，如节拍时间，运输合成器中零件的数量等。它打开了使用不同技术的可能性，例如 电脑模拟。 本文介绍了物流过程中模拟应用的示例。 解决的主要问题是车窗顺序交货过程中的集装箱数量。 文章介绍了模拟模型的问题定义，构建模型的结构，工具构建和一些实验。

1. 引言

现在汽车的复杂性要求在生产过程中使用大量不同的部件。汽车及设备制造商协会（MEMA）估计这个数字约为3,800个。鉴于某些组件可能不得不在单车中多次使用，其总数达到约35,000。 这种复杂性和总体倾向于缩短交付时间和成本，鼓励原始设备制造商（OEM）寻求不同的程序，以改进设计，在全球范围内的准备和生产流程。 OEM的主要目标是通过开发“按订单生产”产品（Holweg和Pil 2004）提供一个基于产品与消费者偏好相关性的产品，这些产品提供了广泛的选择，由顾客。虽然这种服务受到客户的赞赏，但它大大提高了过程复杂性的程度，而在统计上，在50万辆汽车中只有2辆是相同的（Graf 2006）。因此，由于呃装配车辆可能会产生大量的产品投诉，这个问题甚至可能会涉及到最好的OEM厂商，如丰田。为了面对这些问题，OEM们必须开发高效的制造工艺。丰田的北美部门可以很好地表现出来，每辆车的劳动力（包括装配，冲压和动力传动系统）每辆车达到30.4小时（“2008年海报”）。丰田的工厂也利用了100％的装配能力。这种有效性可以通过有效控制电力供应链系统来实现，该系统部分基于与即时序列生产同步的即时交付。

本文讨论与有效生产测序相关的问题。计划生产阶段的实施可能会遇到可能导致其分解的各种中断，然后不仅影响车辆产品的质量，而且还会影响整个供应链的干扰（Bagdia Pasek 2005）。这样的问题需要OEM制定有效地协调生产过程流程和必要供应流的策略，以最大限度地减少潜在的不利因素的去同步效应。

主要目标是创建一个工具，将在汽车制造商做出运营决策。仿真模型应该能够控制实际的排序传送系统，并测试过程中每个参数的影响。

第二部分描述了汽车工业在供应链方面的工作现状。在本节中，分析了在供应链中实现的OEM中使用的制造过程和交货方式的因素。介绍了汽车工业中JIS交货的详细说明。第三部分定义了问题，描述了边界条件，并介绍了现在使用的一般分析方法。下一节提出解决问题的方法，描述仿真实验，并提供报告。 最后一节是解决定义问题的模拟工具的最终结论。

1. 供应链制造工艺

制造业可以描述为公司的子系统，负责管理材料，人员和流程，以期望在适当的时间和预先确定的成本水平达到所需的产品质量。 为了实现这一目标，许多交付过程是必要的。这些产品构成供应链。

考虑到不同领域的广泛任务，汽车工业企业利用物流供应商越来越普遍。其主要目标包括全面的运送，库存和送货商品排序等。物流供应商的目标是尽可能地组织和执行这些行动，例如使用即时和即时序列交付，同时尝试限制工厂和物流供应商本身的成本。为了确保其服务的可靠性，物流供应商利用跟踪跟踪等计算机系统，以便随时随地交付。他们还专注于增值物流的任务类型。这种合作使得汽车工厂能够避免不必要的额外动作，更有效地实现核心业务任务。最常用的交货方式之一是JIT和JIS类型，其目的是同步出货时刻与装配时刻，通过频繁交付小部分减少存储并消除缺陷。使用JIT和JIS只有在供应链紧密结合的情况下是可行的，因为这些类型的交付的执行与快速和恒定的信息流交织在一起。作为这种合作的结果，可以消除安全缓冲，提供运行时间短，存储和质量指标得到改善。

制造系统被视为一个结合技术，社会和经济子系统的综合实体，受到商业环境的影响。动态变化的业务环境中的生产计划必须能够处理不确定性，从而确定客户的竞争地位，从而实现更短的交付时间，更高的质量和成本效益。基于计划订单发布计划和MRP概念的生产计划似乎有助于满足上述要求。（Guide and Shiverasta 2000）中可以找到关于减少不确定性影响的各种缓冲或阻尼技术的综合文献。（Koh和Saad 2003）（Koh，Saad和Jones 2002）描述了对MRP制造计划制度的不确定性和影响的根本原因，他们按照制造规划活动的诊断模型进行评估确定为什么成品晚期交货出现问题。

在汽车行业中，即时交货是常见的，主要生产计划（MPS）中出现的业务实践变更导致了实时客户订单履行的恶化。在汽车行业进行的许多关于性能改进的研究主要集中在供应链中的物料流量管理和规划活动的整合，（Childerhouse and Towill 2001），（Mason-Jones and Towill 1998），（Towill，Childerhouse，and Disney 2002），（Towill 1999）。在评估MPS执行中的干扰对运营绩效可能产生的影响方面存在研究差距。

在欧洲汽车工业中，客户需求的初步预测（无论是体积还是产品规格）都在实际生产前几个月开发，以便为组装厂平衡定义有吸引力的产品组合。实际收到的客户订单，既适用于已提前编制的生产计划，也可以将系统中的预测订单修改为客户要求在生产灵活性允许的范围内。分析的生产系统在当今欧洲汽车行业是典型的，并将预处理部门的传统批量生产特征与最终组装领域的精益生产理念相结合（Towill 1997）。

生产系统的理想特征是其高稳定性（Golinska，Fetrsch和Pawlewski 2008）：稳定的生产计划，生产程序的高度相似性以及产品结构的高度相似性（物料清单或物料清单）。 为了保护生产系统的稳定性，实现规模经济的增长，制造商必须结合生产计划中的两项政策：按订单构建和预测。

制造是客户订购流程的子流程，而后者又是后勤业务流程的一部分（Graf 2006）（见图1）。产品开发过程和生产计划由开发实施，物料采购过程由供应商完成后勤业务流程模型。

图1：车辆制造商的后勤业务流程模型

客户订购流程及其与物料采购流程的关系如图2所示。

在已经进行初始测试的汽车工厂中，生产顺序记录在位于装配厂内的多个生产控制点（见表1）（图3）。使用特殊的基于IT的仿真程序建立了所需的在线序列质量（定义为序列质量和期限质量的组合）。

图2：客户订购流程

表1：生产控制点清单

图3：具有生产控制点和供应链子流程的制造过程

在线测序可以实现三种标准交付形式之一：即时，即时序列和单阶段库存链（格拉芙 2006），（Islei Cuthbertson 2006）。 提出的考虑遵循按顺序标准。 JIS –准时化顺序供应，是一个无仓库的流程，其特点是按照原始设备制造商-OEM的装配顺序（图4）交付部件，模块和系统。 OEM向供应商发送精确的订单。 为了使这种安排有效，子过程（零部件交付）必须以最佳方式与最终装配车间协调。

图4：顺序递送

1. 问题定义

汽车制造商是一家现代化的独立汽车工厂。在其三个工厂的第一个位于：身体车间，油漆车间和装配部门，第二个有一个铸造厂。在第三厂中，生产焊接部件和组装座舱，还设有特种橱柜的分支机构。

讨论的例子涉及在这个汽车制造商制造的两辆汽车的顺风供应。挡风玻璃属于100％的部件，这意味着它们是所有制造模型和类型的汽车的一部分。它们依次提供在特殊的合成器中，这有助于以后来在装配线中使用的顺序排列挡风玻璃。所述合成器的容量最大为12个（不论汽车型号）。

合成器的循环（图3 - “合成器循环”）从物流运营商仓库中的空合成器的缓冲区开始。每20分钟（如果只有一个集装箱被采取）或每40分钟（如果两个集装箱被采取），则取代排序。整套合成器运输到物流运营商仓库内的全集装箱缓冲区，物流运营商位于靠近空集装箱缓冲区的位置。工人运输总是只有一个完整的合成器到缓冲区（由于它的重量）。准备的集装箱正在等待运输到汽车制造商（第一厂）。提供合成器的轨道按计划定期运行（大约每40分钟一次）。在回来的路上，他们拿着空的合成器。对于所述类型的集装箱的运输，使用三辆物流运营商的货车，并运送其他零件集装箱。

设备之间的距离约6公里。完整的集装箱到达汽车制造商的相应缓冲区，在预期的时间内，他们由物流运营商的雇员运送到装配线。装配线应该总是有两个合成器，一个是空的，另一个是挂起。然而，主要有三个合成器。装配线的时间将物品消耗时间提高到约22.2分钟（在一个集装箱中乘以一些挡风玻璃）。空合成器从空合成器的缓冲器被带走到装载平台，并且预期将返回到物流运营商，循环重新开始。

在研究开始时，汽车制造商使用MS Excel文件查找必要合成器的数量。在该文件中，用户决定特定部件是否适用于A型和B型车型，仅A型或B型。接下来，他将填写适当的列，其中包含所有必要的字段，如节拍时间，运输时间，排序时间 ，合成器中的元素数量等。填写所有领域后，工作表计算（按公司规定），并在适当的领域显示结果。这是一个解决问题的静态方式，它有很多不便。在此过程中，它不提供所需合成器的确切数量。因此，在这个过程中有太多的合成器。

1. 使用FLEXSIM进行仿真实验

对合成器数量问题的建议解决方案是模拟。在这种情况下，已经创建了模拟模型。这个模型应该回答这个问题：在这个过程中有多少个合成器需要保持装配线的工作。此外，仿真模型应该在过程中进行研究，检查整个过程中特定参数的影响。例如检查集装箱数量的增加或卡车排程的变化如何影响整个过程。

已经选择了Flexsim Simulation软件来解决这个问题。Flexsim是新一代模拟软件，其中模型直接在3D中构建。它是一种面向对象的现代化复杂分析工具。选择这种特定工

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