随着社会经济的发展,制造业一直是我国经济的支柱产业,更是国家增强实力与竞争力的过程中不可忽视的重要因素。在制造业的发展过程中我国的市场需求及政策导向等都发生了重大变化。在市场需求方面,产品种类变得多样化及需求量变小。在国家政策方面,制造业作为国家的经济支柱重新得到了重视。无论是从中国政府为实施制造强国的第一个行动纲领《中国制造2025》来看,还是“一带一路”政策下对于制造业的机遇与挑战,制造业迎来了发展的关键时期。在国际形势上工业4.0时代的来临,对一直以制造中低端产品、消耗本国资源及廉价劳动力为优势的中国来说将面临巨大的威胁。传统的制造方式已不适应社会经济发展的速度,落后的生产模式无法满足社会需求,传统的制造业受到了冲击。因此改变落后的生产方式,恢复制造业原有生机,使其重新得到重视与发展是一个亟待解决的难题。而日本式单元生产是在市场需求是多品种小批量的环境下产生的,其柔性可以很好地满足市场需求。为了探究究竟在何种市场需求下日本式单元生产与传统的流水线式生产相比有着更加优越的表现,论文以可反应市场变化的四个因素作为因子,以生产效率、工人的报酬、工人的利用率为指标,通过建立流水线式生产及日本单元生产的仿真模型来对在不同市场需求下的生产过程进行模拟并收集与指标相关的数据,通过正交试验来确定在不同指标下单元式生产可以最大限度地优于流水线式生产的市场环境。为想要将传统流水线式生产变革为日本式单元生产的生产制造企业提供参考。本文以日本新型单元式生产方式为研究对象,以计算机仿真软件Arena为研究工具,以实际企业生产过程为依据,对生产过程进行仿真。研究目的是通过仿真模型使日本式单元生产与传统流水线可在多种情境下进行综合比较,得出其性能在不同情况下表现优劣。研究成果为制造流程进行改革提供思路和方法,为制造业进行生产方式改革提供参考。本论文的研究成果如下:(1)在已有对于流水线和日本式单元生产的研究成果下,借助仿真理论和Arena仿真软件,构建了具有丰富变量及指标的仿真模型,并对仿真模型建立思路与过程进行了详细说明,为后续研究提供参考,为制造企业进行生产流程改革提供思路。(2)通过建立Arena仿真模型,使研究中可以考虑更多随机性因素,也脱离了数学模型的计算复杂性,降低了建模难度。同时模型界面可进行良好的动态演示,且容易学习使用,使研究成果可供更多人参考。(3)通过设计正交试验进行分析,与原有研究方法相比更加节约劳动力和时间成本,且得出的结论更加丰富。(4)与已有研究中从总加工时间及工人操作时间两个指标对流水线和单元式生产的性能进行研究相比,本论文改进为单位产品生产用时(MAKESPANRate)、单位产品劳动力成本(Total Labor Cost per Product-TLCP)、劳动力利用率(Total Labor Utilization-TLU)三个指标,其中不仅包含了原指标,而且更加贴合了实际企业的考虑。通过Arena仿真软件对传统的流水线生产方式与单元生产建立仿真模型,并利用正交试验对仿真模型中设置的参数以及输出的指标进行统计分析。试验结果表明订单的大小及订单需求的紧急程度对单位产品的生产时间上产生的影响是最大的。产品类型对劳动力成本的影响是最突出的,其余因素相比可忽略。订单产生的时间间隔,即市场需求产生的频率对劳动力利用率的影响是最大的,产品类型也有一定影响,不过与需求产生频率相比较低。企业在考虑是否将现有的流水线式生产改为单元式生产时,应依据市场情况以及主要考虑指标而定。