【摘要】： 現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)向著柔性化、高效化的方向發(fā)展,即柔性制造系統(tǒng)(FMS)。FMS的生產(chǎn)物流系統(tǒng)的效率是整個(gè)FMS效率提高的關(guān)鍵環(huán)節(jié),所以對(duì)FMS物流系統(tǒng)的流程控制進(jìn)行分析,調(diào)度過程進(jìn)行優(yōu)化是FMS系統(tǒng)研究及應(yīng)用的前提。本文研究以提高系統(tǒng)的效率為目標(biāo),從系統(tǒng)建模到調(diào)度優(yōu)化,并由仿真程序?qū)δＰ秃驼{(diào)度結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。 首先采用面向?qū)ο蟮闹玃etri Net對(duì)FMS物流系統(tǒng)進(jìn)行建模,在建模中把FMS基本設(shè)備劃分為五大類：工件類、刀具類、機(jī)床類、AGV運(yùn)輸類、倉(cāng)庫(kù)類。并融入系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)加載：以工件類為主體對(duì)象,讀取加工工藝文件形成系統(tǒng)運(yùn)行的任務(wù)數(shù)據(jù)來(lái)源。通過類間接口與數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)各類的集成,用“映射”思想為一個(gè)實(shí)際的生產(chǎn)系統(tǒng)建立起網(wǎng)絡(luò)模型,形成一個(gè)有效的FMS模型。 然后在模型的基礎(chǔ)上,采用面向?qū)ο蟮能浖㑇C++設(shè)計(jì)FMS的仿真程序。程序設(shè)計(jì)是以模型的分類劃分、流程控制等思想為依據(jù),也采用“映射”的方法建立程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及類文件,由上層的接口及通信文件實(shí)現(xiàn)程序的集成,并用模塊化的設(shè)計(jì)方法在基本程序外融入數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、顯示模塊等,最終形成一個(gè)有機(jī)的系統(tǒng)仿真。 在FMS物流系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化方面,分別從不同的環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化：基于規(guī)則的機(jī)床待加工隊(duì)列靜態(tài)優(yōu)化,本文是以不同工序號(hào)加工任務(wù)最小工序優(yōu)先、同工序任務(wù)最小加工時(shí)間優(yōu)先的原則對(duì)機(jī)床隊(duì)列進(jìn)行的排序優(yōu)化；基于粒子群算法的AGV待運(yùn)輸隊(duì)列動(dòng)態(tài)優(yōu)化,針對(duì)粒子群算法的思想在本課題的應(yīng)用,本文使用三維編碼、提出先解碼再查表進(jìn)行計(jì)算目標(biāo)函數(shù)以及浮動(dòng)的目標(biāo)函數(shù)的思想,對(duì)基本算法進(jìn)行了改進(jìn)與擴(kuò)展,完成對(duì)AGV的運(yùn)輸任務(wù)實(shí)時(shí)優(yōu)化。 最后將調(diào)度優(yōu)化思想融入到模型中,并開發(fā)出相應(yīng)的仿真程序及調(diào)度模塊,通過實(shí)時(shí)運(yùn)行的假定加工任務(wù)數(shù)據(jù),驗(yàn)證了實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化后系統(tǒng)的任務(wù)完成時(shí)間有明顯縮短,提高了系統(tǒng)效率。由于整個(gè)系統(tǒng)的模型設(shè)計(jì)和仿真程序設(shè)計(jì)采用面向?qū)ο蟮乃枷爰澳K化的設(shè)計(jì)思路,模型和程序的可移植性、可擴(kuò)展性都極強(qiáng),且調(diào)度算法部分可替換性強(qiáng),為以后的進(jìn)一步開發(fā)與設(shè)計(jì)提供了良好的平臺(tái)。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH165
【圖文】：

Fig4礴 Proeessfilesehemeofmanufacturingtask(2)數(shù)據(jù)庫(kù)ACCESS表:根據(jù)工藝文本文件的格式，讀取出數(shù)據(jù)信息后存放于ACCESS表，以便于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)隨時(shí)加載運(yùn)行數(shù)據(jù)，如圖4一5所示。根據(jù)加工設(shè)備的多少建立每個(gè)機(jī)床和AGV的工作數(shù)據(jù)庫(kù)表。圖4一5中有MachA一MachD四臺(tái)機(jī)床加工設(shè)備，AGVI一AGVZ兩臺(tái)運(yùn)輸設(shè)備，其中還有系統(tǒng)運(yùn)行中的一些狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄列表，為以后系統(tǒng)監(jiān)控和查詢、顯示所用。寫入數(shù)據(jù)信息時(shí)，按照工藝文本文件的加工設(shè)備號(hào)寫入ACCESS表的加工設(shè)備表Mac九午一MachD中，其結(jié)構(gòu)形式如表4一1所示。工藝文件的文件名就是表中的第一列工件編號(hào)的信息，讀取的工序號(hào)、加工時(shí)間、刀具編號(hào)分別寫入數(shù)據(jù)庫(kù)表相對(duì)應(yīng)的一列中。對(duì)對(duì)象 象象臀使用設(shè)計(jì)器創(chuàng)建表當(dāng)。ac城 城臀臀臀臀臀臀臀臀臀使用向?qū)?chuàng)建表勺。ac址械t。。 。}}}鬢薰翼瓢 瓢瓢臀通過輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建表當(dāng)。a姻 姻蘭蘭蘭蘭蘭蘭蘭蘭蘭場(chǎng)卜01雙川石tat。罵朋ae袖R.石 tateee圈圈查詢 詢?cè)兿枞恕畍-oZE也‘tat。罵r，tse。 。目目窗體 體體翔相翻瓜.訂 ioeee幽幽報(bào)表 表表蘭CutToo1S。?

圖44加工任務(wù)工藝文件格式礴Proeessfilesehemeofmanufacturing表:根據(jù)工藝文本文件的格式，時(shí)隨時(shí)加載運(yùn)行數(shù)據(jù)，如圖4一5數(shù)據(jù)庫(kù)表。圖4一5中有MachA一，其中還有系統(tǒng)運(yùn)行中的一些狀入數(shù)據(jù)信息時(shí)，按照工藝文本文件achD中，其結(jié)構(gòu)形式如表4一1所息，讀取的工序號(hào)、加工時(shí)間、刀臀使用設(shè)計(jì)器創(chuàng)建表當(dāng)。ac城城臀臀臀臀臀臀臀臀臀使用向?qū)?chuàng)建表勺。ac址械t。臀通過輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建表當(dāng)。a姻姻

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