基于Flexsim的機加工車間設(shè)施布置建模與仿真
發(fā)布時間:2020-06-29 15:47
【摘要】: 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機械制造業(yè)向多品種小批量的生產(chǎn)方式發(fā)展,產(chǎn)品更新?lián)Q代加速。制造業(yè)的生產(chǎn)方式已從大量生產(chǎn)方式向準(zhǔn)時制造及精益生產(chǎn),并進(jìn)一步向計算機集成制造和敏捷制造方式轉(zhuǎn)變。生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變對設(shè)施布置提出新的要求。由于設(shè)施布置的復(fù)雜性,傳統(tǒng)的以建立數(shù)學(xué)模型,獲得布置最優(yōu)方案的方法已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代生產(chǎn)方式的需求。 本文首先對設(shè)施布局的基本形式,車間物流路徑的基本類型進(jìn)行分析,將搬運系統(tǒng)設(shè)計提到設(shè)施布置階段,構(gòu)建搬運系統(tǒng)框架。詳述了車間布局、物流路徑、搬運系統(tǒng)三者之間的相互關(guān)系。 設(shè)施布置問題為典型的離散事件,本文分析了Flexsim軟件作為設(shè)施布置方案設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。通過研究設(shè)施布局的數(shù)學(xué)模型,獲得布局仿真模型的關(guān)鍵要素;分析了Flexsim的固定實體與臨時實體,特別是緩存區(qū)在生產(chǎn)系統(tǒng)中的作用。以拉式、推式以及消息驅(qū)動機制實現(xiàn)車間零件工藝流程仿真。針對車間物流,建立以物流節(jié)點和物流節(jié)點之間相連的物流路徑的車間物流路線,探討以Dijkstra作為車間物流仿真的最優(yōu)化算法。建立了實現(xiàn)車間物料搬運系統(tǒng)的設(shè)計方法,規(guī)避搬運工具在系統(tǒng)中碰撞,給出了以任務(wù)序列作為調(diào)度車間搬運系統(tǒng)的策略。 最后的實例驗證了網(wǎng)絡(luò)布局作為車間布局的可行性.通過設(shè)置布局模型的仿真參數(shù)、邏輯策略、運行時間等,建立了車間布置的仿真模型。對仿真報告中的緩存阻塞、設(shè)備利用率、搬運工具利用率的分析,得出了改變批次到達(dá)時間間隔、邏輯策略、緩存區(qū)容量、搬運工具數(shù)量能夠?qū)崿F(xiàn)整個車間效率改善的結(jié)論。 本文提出了將Flexsim仿真數(shù)據(jù)作為AHP構(gòu)建判斷矩陣的方法,避免了AHP主觀判斷導(dǎo)致的決策失誤;并用改善后的AHP法對實例的流程布置、工藝布置以及成組布置方式進(jìn)行綜合評價。仿真結(jié)果與理論吻合,表明這種方法是可行且有效的。
【學(xué)位授予單位】:武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號】:TH181
【圖文】:
武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文點可以代表入口位置、起點設(shè)備位置、目標(biāo)設(shè)備位置、出口位置等,以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點做為裝卸點。通過將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相連(圖3一8),便形成了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的路徑,可以模擬現(xiàn)實車間的物流通道,并設(shè)置其寬度。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的距離同樣可以改變,方便模擬設(shè)備之間實際的運輸距離。(2)搬運工具最優(yōu)路徑車間內(nèi)一般的運輸工具包括叉車、手推車等。Flexsim提供了運輸機實體,運輸機是從父類DisPatch繼承而來的,其可以動態(tài)仿真車間物料流動的過程。運輸機實體在運輸過程中選擇最優(yōu)路徑時,由于Flexsim集成了Dijkstra算法來實現(xiàn)。Dijkstra基本思路如下:從K出發(fā),逐步向外探尋最短路。執(zhí)行過程中,將每個頂點賦予尸標(biāo)號或T標(biāo)號。尸標(biāo)號也稱為永久性標(biāo)號
圖4一4交通控制器通過上面的工藝流程、時間及邏輯設(shè)置,依據(jù)布局模型圖建立車間布置的仿真模型如圖4一5所示:喊乒一!毒甲暇扣熟翻翩翻,.如孺用,哪.,耳.尸.瞼t份盼心鈴四組;__玲__補毋................伙戶伙戶典戶戶旦甲氣甲伙尸圖4一5車間布置的仿真模型4.2.4車間布置模型的仿真結(jié)果分析1、仿真報告輸出仿真報告主要包括標(biāo)準(zhǔn)報告(Stand田妞ReP0rt)和狀態(tài)報告 (StatesReport)。標(biāo)準(zhǔn)報告的輸出變量主要包括:對象當(dāng)前所容納的物品數(shù) (statsconient)、模型運行過程中對象容納的最小物品數(shù) (statscontentmln)、模型運行過程中對象容納的最大物品數(shù) (statsconientmax)、模型運行過程中對象容納的平均物品數(shù)(stats--contentavg)、物品在此對象中停留的最短時間(stats--staytimemin)、物品在此對象中停留的最長時間(stats--staytimemax)、物品在此對象中停留的平均時間(stats--staytimeavg)、進(jìn)入此對象的物品數(shù)(stats--inPut)、離開此對象的物品數(shù)(stats--outPut)等。狀態(tài)報告的變量主要包括:空閑(idle)、運行(proeessing)、忙碌(busy)、阻塞(bloek)、收集(eolleeting)、釋放(releasing)、空載運行(travel_empty)、裝載運行(travel--loaded)、裝載(loading)、卸載(unfoading)等。下圖為仿真
本文編號:2734048
【學(xué)位授予單位】:武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號】:TH181
【圖文】:
武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文點可以代表入口位置、起點設(shè)備位置、目標(biāo)設(shè)備位置、出口位置等,以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點做為裝卸點。通過將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相連(圖3一8),便形成了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的路徑,可以模擬現(xiàn)實車間的物流通道,并設(shè)置其寬度。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的距離同樣可以改變,方便模擬設(shè)備之間實際的運輸距離。(2)搬運工具最優(yōu)路徑車間內(nèi)一般的運輸工具包括叉車、手推車等。Flexsim提供了運輸機實體,運輸機是從父類DisPatch繼承而來的,其可以動態(tài)仿真車間物料流動的過程。運輸機實體在運輸過程中選擇最優(yōu)路徑時,由于Flexsim集成了Dijkstra算法來實現(xiàn)。Dijkstra基本思路如下:從K出發(fā),逐步向外探尋最短路。執(zhí)行過程中,將每個頂點賦予尸標(biāo)號或T標(biāo)號。尸標(biāo)號也稱為永久性標(biāo)號
圖4一4交通控制器通過上面的工藝流程、時間及邏輯設(shè)置,依據(jù)布局模型圖建立車間布置的仿真模型如圖4一5所示:喊乒一!毒甲暇扣熟翻翩翻,.如孺用,哪.,耳.尸.瞼t份盼心鈴四組;__玲__補毋................伙戶伙戶典戶戶旦甲氣甲伙尸圖4一5車間布置的仿真模型4.2.4車間布置模型的仿真結(jié)果分析1、仿真報告輸出仿真報告主要包括標(biāo)準(zhǔn)報告(Stand田妞ReP0rt)和狀態(tài)報告 (StatesReport)。標(biāo)準(zhǔn)報告的輸出變量主要包括:對象當(dāng)前所容納的物品數(shù) (statsconient)、模型運行過程中對象容納的最小物品數(shù) (statscontentmln)、模型運行過程中對象容納的最大物品數(shù) (statsconientmax)、模型運行過程中對象容納的平均物品數(shù)(stats--contentavg)、物品在此對象中停留的最短時間(stats--staytimemin)、物品在此對象中停留的最長時間(stats--staytimemax)、物品在此對象中停留的平均時間(stats--staytimeavg)、進(jìn)入此對象的物品數(shù)(stats--inPut)、離開此對象的物品數(shù)(stats--outPut)等。狀態(tài)報告的變量主要包括:空閑(idle)、運行(proeessing)、忙碌(busy)、阻塞(bloek)、收集(eolleeting)、釋放(releasing)、空載運行(travel_empty)、裝載運行(travel--loaded)、裝載(loading)、卸載(unfoading)等。下圖為仿真
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 張超;李慧;田愷;;基于Plant Simulation的航空綜合機加廠房布局仿真研究[J];工程設(shè)計學(xué)報;2013年03期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 王曉勇;基于公理設(shè)計的敏捷車間規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條
1 吳瑤;基于Flexsim的鋼材超市交易中心物流系統(tǒng)仿真優(yōu)化研究[D];華南理工大學(xué);2011年
2 方升;基于Flexism公路貨運站仿真技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2010年
3 郭樹伽;基于虛擬現(xiàn)實的齒輪加工設(shè)備布局與仿真技術(shù)研究[D];南昌大學(xué);2010年
4 郝慶均;面向車間布局的多用戶協(xié)同式平臺設(shè)計[D];廣東工業(yè)大學(xué);2012年
5 谷欣;某變速箱公司裝配車間布局優(yōu)化設(shè)計與方案評價研究[D];吉林大學(xué);2012年
6 胡錦峰;基于Flexsim的W公司渦旋空壓機生產(chǎn)仿真研究[D];南昌大學(xué);2012年
7 王曉偉;基于系統(tǒng)仿真的多品種小批量生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化研究[D];天津財經(jīng)大學(xué);2012年
本文編號:2734048
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