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GBT 39334.2-2020 机械产品制造过程数字化仿真 第2部分：生产线规划和布局仿真要求.pdf6.2.1.3模型检查
构建完的三维模型应进行模型检查，检查的内容通常包括但不限于 a）模型层次结构与运动副合理性； b) 模型主要尺寸的准确性； c) 模型颜色、纹理与实物的一致性； 模型多边形数据量大小适宜； e）整体外观效果佳
DB13T 1507-2012 冀西北高寒区大白菜防抽苔育苗技术规程6.2.1.4模型管理
三维模型的管理应符合以下要求： a）三维模型检查合格后，厂房、设备、产品、物料、工装等三维模型应分类管理； b）三维模型应严格按照一定规则进行编号，并保证三维模型与编号一一对应； 应制定三维数模清单，三维数模清单要包含模型分类、模型名称、模型编号、所属生产线、运动 参数、保存位置、多边形数据量、纹理数据量、文件大小、完成人、完成时间等信息； 三维建模数据应存储至仿真资源库进行集中管理，
6.2.2生产线布局建模
6.2.2.1仿真环境搭建
仿真环境搭建应符合以下要求： a）按生产线规划和布局仿真环境要求，确定环境搭建的顺序； b）依次设置仿真环境的坐标系、单位、参考物、光源、背景、比例等要素
GB/T39334.2—20206.2.2.2厂房外部布局厂房外部布局通常应遵循以下步骤：a）按照规划图的位置摆放马路、标志性建筑群等大的模型，作为厂房外的组成架构；b)以厂房架构作为参照，布局整个外景，如花、草、树木等绿化景观，辅助楼房、大门，远处的楼房等；c）清点和整理所布局的模型，检查内容包括：外景是否美观、方位是否正确、模型是否遗漏。6.2.2.3厂房内部布局厂房内部布局通常应遵循以下步骤：a)完成厂房内部架构布局，应包括厂房结构框架、柱子，地板、墙壁等；b)完成生产线主要通道布局，应包括人行通道、物流通道、参观通道等；c)完成产品与设备布局，应包括生产设备、工艺装备、物流设施、产品物料等；d)完成辅助设施布局，应包括动力管线、标识线、工位看板、电子屏等；e)需要生产人员操作的工位和设备，应增加人物模型；清点和整理所布局的模型，检查应包括模型是否遗漏、模型信息是否完整、模型位置是否正确、模型是否按照规定组合。6.2.2.4数据组织与管理生产线布局的数据组织和管理应符合以下要求：a）采用层次化、结构化的方式组织和管理生产线相关数据（见图2）；b）生产线布局相关的数据应来源于仿真资源库，完成布局后的数据应存储至仿真资源库进行集中管理。生产线主节点厂房外部厂房内部数据节点数据节点外最（厂房产品设备资源节点节点（节点节点节点外景组成信息建筑组成信息产品组成信息设备信息制造资源信息图2生产线布局的数据组织方式6.2.3仿真驱动建模仿真驱动模型通常包括以下内容：仿真时间控制，用于确定仿真运行的时钟推进、分配规则；工艺过程控制，用于确定零部件的加工顺序、加工方法、物流运转节拍；c）设备运动控制，用于确定加工设备的运动参数和工作时间；6
GB/T 39334.2—2020d）路径过程控制，用于确定物料、生产人员和物流设备模型的运动路径；e)干涉检查控制，用于确定干涉检查的范围、对象和时间；异常处理控制，用于确定仿真异常的处理方法。6.3仿真运行分析6.3.1产能规划仿真生产线产能规划仿真的一般流程见图3。生产线产能规划仿真应符合以下要求：a)应根据生产纲领确定产品品种，通过与产品品种对应的工艺路线确定生产线中的工位种类，并通过确定初始工位数量，得到生产线的产能配置。b）应将生产纲领中产品数量、产品品种，以及产能配置输人生产线仿真模型，通过生产线仿真运行和优化排程，在仿真结果中得到所有产品的完工时间。c)应将生产纲领中对每种产品的完工时间要求与仿真获得的每种产品的完工时间进行比较。如果生产纲领中要求完工时间大于仿真完工时间，则初始产能配置即为最终的产能配置；否则，应对仿真结果进行瓶颈分析，识别生产线中的瓶颈工位，通过调整瓶颈工位的数量更新产能配置。并按照“仿真一→评价一→调整一→仿真”的反复迭代，直到所有产品均能按照生产纲领的要求在给定时间内完工为止。驱动仿真模型生产纲领调整工艺路线SAG.计算工位数量调整瓶颈工序模拟生产节拍否满足节拍分析工序瓶颈否选代终止持续选代优化[是确定完工时间输出产能配置图3生产线产能规划仿真的一般流程6.3.2生产线布局仿真生产线布局仿真的一般流程见图4，生产线布局仿真应符合以下要求：a)根据产能配置给出的各个设施的种类及数量，完成初步的生产线设施布局；b）构建设施的外形包围盒，并将其作为布局对象干涉检查对象；7
GB/T 39334.2—2020分析布局对象之间是否存在干涉，迭代优化生产线设施的布局位置；d)测量设施之间的距离是否满足安全、最小、最大距离阈值，迭代优化设施的布局位置；e)按照产品的工艺路线，进行生产线仿真，得到相邻工序之间的物流路径；f)判断是否符合送代终止条件，如果满足则得到最终设施布局。否则更新布局序列，以综合成本最低为优化目标进行反复迭代。产能配置设施布局设施包围盒构建干涉检查1否是否干涉是间距分析否选代优化是否满足条件厂是工艺路线加工过程仿真物流分析送代终止否+是设施布局（最终）图4生产线布局仿真的一般流程6.3.3仿真结果输出生产线规划和布局仿真结果的输出形式通常包括表格、图形、文本文档、语音、视频、3D模型、3DPDF、仿真动画与文件等。输出的仿真结果数据应存储至仿真资源库进行集中管理。6.4结果优化与评价6.4.1评价指标生产线规划和布局仿真的评价指标通常包括但不限于：工位利用率；b)瓶颈工位；c)生产周期；d)空间利用率；8
e）设备间距； f）物流路径长度； g）物流成本。
6.4.2.1工位利用率n.,按式(1)计算：
7:一一工位利用率,%; 每班次（天）实际工作时数，单位为小时（h）； h 每班次（天）应工作时数，单位为小时（h）。 6.4.2.2 瓶颈工位，通常应把工位利用率最高的工位看作生产线中的瓶颈工位。 6.4.2.3 生产周期，通常分为单件产品生产周期和全部产品生产周期，具体计算方法如下： a 单件产品生产周期T，，按式（2）计算
GB/T 51097-2015 水土保持林工程设计规范m. =号× 100%
空间利用率，%； Sd一设施占用面积，单位为平方米（m²）； Sw一一生产线面积，单位为平方米（m"）。 4.2.5 设备间距，主要包括产品摆放的距离、设备与设备之间的距离、设备与墙壁间的距离等。 4.2.6物流路径长度，即所有工序间物流路径距离的综合。 4.2.7物流成本C,，可以通过对所有产品的所有工序进行遍历求得，按式（5)计算：
CL= Z > W,d,1.jCi.j
GB/T39334.22020
应从以下方面对布局仿真作出送代与优化： a） 对设施布局仿真中出现的干涉、碰撞、间隙过小、空间利用率低等情况进行分析，并调整设备 局位置； b）对加工过程仿真出现的产能不足、生产节拍不合理、工序瓶颈等情况进行分析，并调整工艺 线和生产节拍； C） 对物流配送仿真出现的物流配送成本过高、物流路径不合理等情况进行分析，并调整物流配 方案、配送设备和存放区域
应从以下方面对布局仿真作出送代与优化： 对设施布局仿真中出现的干涉、碰撞、间隙过小、空间利用率低等情况进行分析，并调整设备布 局位置； b 对加工过程仿真出现的产能不足、生产节拍不合理、工序瓶领等情况进行分析，并调整工艺路 线和生产节拍； C） 对物流配送仿真出现的物流配送成本过高、物流路径不合理等情况进行分析，并调整物流配送 方案、配送设备和存放区域
GB/T39334.2—2020附录A（资料性附录）生产线规划和布局仿真示例A.1仿真方案制定根据仿真目标，按6.1的要求制定仿真方案，A.2仿真模型构建A.2.1三维建模SAG按6.2.1的要求完成三维建模并进行模型简化JGJ 337-2015 钢绞线网片聚合物砂浆加固技术规程，模型简化效果见图A.1。a)简化前（190M）b）简化后（12M)图A.1三维建模及模型简化A.2.2生产线布局建模按6.2.2完成生产线布局建模，效果见图A.2。11
GB/T 39334.2—2020图A.2生产线布局建模A.3仿真运行分析按6.3完成仿真运行分析，动态分析效果（如生产线间距测量）见图A.3。开始测量清空标注关闭图A.3生产线间距测量的动态分析A.4结果评价优化根据仿真评价指标，按6.4的要求输出生产线规划和布局的定性和定量评价，并完成调整和优化12