系統工程理論在生產線的改造工程和生產規劃中的應用案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u28850系統工程理論在生產線的改造工程和生產規劃中的應用案例分析 1308171.1某卷煙廠概況 1258571.2工程項目改造背景 1174801.3糖香料廚房生產線的改造工程 2262281.4系統工程理論中線性規劃在工廠生產利潤最大化中的應用 71.1某卷煙廠概況福建省某卷煙廠是中國著名的卷煙企業，規模之大弘揚國內外，在全國各地同行業中有著首屈一指的地位。中國馳名商標“七匹狼”是福建省某卷煙廠的核心品牌。某卷煙廠堅持以做大做強“七匹狼”品牌作為企業的核心發展戰略。2007年，龍煙的發展速度實現近年來最快的增長，實現了突破性的發展。產銷卷煙突破70萬箱，銷售收入突破70億元，稅利突破50億元，利潤突破10億元。1.2工程項目改造背景近年，精品“七匹狼”卷煙專用生產線為響應國家的可持續發展戰略，在原有的生產技術上進行了技術革新，對旗下各個分廠提出了進一步的技術要求。據悉，對于精品“七匹狼”卷煙專用生產線提出的新的技術要求，位于我國福建省某市的某卷煙廠原有的糖香料廚房由于生產設備以及技術人員自身配合及協調等原因，并沒有完全達到新要求的標準。改造的具體方式為將原本的集散控制系統DCS改進成為開放式系統型的現場控制系統FCS，以求達到最佳的系統集成效果。同時，為了進一步提高卷煙的內在品質，則需要在原有的工藝水品上進行相應的改進，以下為本文方案所提出的的具體改進內容：1.在相關工序中添加回潮加料以形成二次加料；2.使煙葉得到良好的水分和料液吸收，并增加儲葉柜的數量，使煙葉在貯葉柜中的貯葉時間得到有效延長。3.在相應環節加入葉片膨脹工序以防止葉片在切絲機切絲時造碎情況的發生。1.增加生梗絲儲物柜的數量并予以加料，使梗絲的耐加工性得到提高。1.3糖香料廚房生產線的改造工程總工期為180天，其中包含了二十天的工程前期設計時間。較長的工期會對全廠的生產以及銷售產生較大壓力。因此，本文中所提出的方案對整個改造的工程計劃進行了較為精確的網絡分析，從而從系統工程理論的角度進行了相關優化，最后再進行優化前后的對比，由此得出最佳的施工攻略。此項改造工程中的相關工序詳見表2通過表2繪制網絡圖，如圖3所示：圖3糖香料生產線改造計劃施工網絡圖計算、(1):(2):以上為計算的詳細過程。由上述計算結果可得到關鍵路線：①②③⑤⑦⑨???由圖可得，工期大于180天的工序路線除關鍵路線外還有：⑴①②③⑤⑦⑨????。⑵①②③⑤??。⑶①②③??。欲縮短工期，使之小于180天，則需對這四條路線上的工序進行相關改進，縮短其作業時間。由前述相關系統工程理論知識可知，縮短總工期的關鍵在于對工程中非關鍵工序進行相關調整，重新調配相關資源。本文以此為科學理論依據，列出了以下方案：1.分解B工序。主要思想為交叉作業，根據后續工程重新組織拆卸順序。主要做法為優先集中資源完成對緊接工序有影響的拆卸工程，再解決其他不影響緊接工序的拆卸工程。由于事先完成了與緊接工序有關的工程，所以就可以繼續下一項工程，然后就可在進行下一項工序的同時，再同時進行上一項其他工序。2.縮短M工序的作業時間。主要思想依舊是交叉作業，通過對作業方式和工程性質的分析，在互相之間不受彼此影響的前提下同時進行不同層面的工程。相關土建工程例如安裝電纜、墻面鋁塑板安裝以及刮白頂板等基礎工作可以在相關資源的調動下同時進行施工。與此同時，為節約時間并更好地利用資源，可同時進行后期拆卸工程，即可將工期縮短至114天左右。3.縮短L工序的作業時間。此方案采用了交替作業的主要思想，即使設備油漆工程與設備修理工程與設備調試工程交替進行，設備修理與設備調試停止或者暫停時，進行設備油漆工程的作業，設備油漆工程停止或暫停時，進行設備修理與設備調試。采用交替作業的方法，可顯著縮短工期到71天左右。1.縮短G工序的作業時間。此方案采用了三維立體交叉作業的思想。通過合理調配相關資源，同時進行空中、地面和地下作業，工期可縮短到17天左右。5.縮短D工序工期作業時間。安裝設備包括安裝新設備與安裝舊設備，由交叉作業的思想，可以和設備的維修與調試進行交叉作業，將工期縮短至36天左右。6.縮短P工序的工期。提高相關技術人員的技術水平和施工管理人員的管理水平，將工期縮短5天左右。通過以上方案的優化，新的網絡計劃的工序施工表如表3所示：通過表3相關信息進行網絡圖的繪制，如圖4所示：圖4糖香料生產線改造經過優化后的網絡圖由新的網絡圖4計算、(1)：(2)：以上為計算的詳細過程。由上述計算結果可得到關鍵路線：①②④⑥⑦⑩???。使用系統工程理論的相關方法進行優化后，整個工程的全部工期由原來的180天縮短到了164天，較之原計劃提前了23天。結合系統工程理論相關科學理論知識，此方案具有較強的可行性。1.4系統工程理論中線性規劃在工廠生產利潤最大化中的應用通過相關具體數據的調查，我們做出一個引例。現在有以下已知條件：已知生產卷煙需要卷接與包裝兩道工序。該廠生產甲、乙兩種煙，zj17為卷接機，該廠可以提供4臺，zb25為包裝機，該廠可以提供5臺，兩種機器每臺每月最多都只能工作180小時。卷接一箱甲煙需0.09小時，乙煙0.05小時；包裝一箱甲煙0.12小時，乙煙0.075小時。且兩種機器在每個季度前兩個月都各有一臺需要進行設備維護，維護的時間為：卷接機100小時，包裝機150小時。同時，由于卷煙需要空間進行存儲，每箱甲煙需0.75平方米，每箱乙煙需1.2平方米。已知該廠總共能提供1000平方米的存儲空間。每個季度開始時都會先清空上個季度的庫存再進行生產，要求本季度結束時甲乙各剩400箱。如何安排生產計劃才能使該廠獲得最大利潤？定價與成本等具體數據如表4、表5所示：設為第i種產品在第j月份的生產量，第i種產品在第j月份的銷量，為第i種產品在第j月份的庫存。由已知條件可得，該廠最大利潤為：⑴機器的約束條件：⑵產量、銷量與庫存量的關系：⑶存儲空間的約束條件： ⑷生產量的約束條件：⑸實際意義的約束條件：使用LINGO軟件進行仿真，可解決此線性規劃問題：本季度的三個月甲類煙的產量分別為箱，箱，箱。本季度乙類煙的產量分別為箱，箱，箱。本季度甲類煙的銷量分別為箱，箱，箱。本季度乙類煙的銷量分別為箱，箱，箱。本季度甲類煙的庫存=1333.333箱，=1245.833箱。本季度乙類煙的庫存=0箱，=0箱。欲解決諸如此類的復雜的線性規劃問題，可用LINGO軟件進行仿真實驗，可以較為容易地求出相關線性規劃的問題。有關本引例的求解程序過程如圖5所示。圖5LINGO軟件操作界面圖運行此程序，則可以得到我們想要求得的最大利潤，詳細結果如圖