面向制造資源配置的仿真優(yōu)化系統(tǒng)研究與開發(fā)
發(fā)布時間:2020-05-23 17:08
【摘要】: 虛擬仿真技術已成為解決復雜制造系統(tǒng)分析、設計、控制及管理的有效手段,但虛擬仿真作為一種實驗方法,只能對方案進行評估和驗證,其本身不包括智能決策方法,嚴重制約了虛擬仿真技術的進一步發(fā)展。近年來發(fā)展起來的仿真優(yōu)化技術彌補了這一缺陷,它一方面解決了傳統(tǒng)優(yōu)化方法無法處理復雜系統(tǒng)模型描述的問題,另一方面也為仿真增加了智能決策機制。目前國內(nèi)外在該領域的相關研究主要集中在仿真優(yōu)化算法方面,較少考慮具體應用領域和對象的特點,更缺乏對仿真優(yōu)化系統(tǒng)整體的研究。 本文在研究分析前人成果的基礎上,根據(jù)模型與算法分離的原則提出了一種面向制造系統(tǒng)的仿真優(yōu)化框架。針對生產(chǎn)線資源配置的具體特點,在基本遺傳算法的基礎上,設計了一種面向生產(chǎn)線模型的新遺傳算法(NGA),算法通過應用小生境種群生成技術、整體與局部交叉繁殖策略、自適應變異算子等技術,并集成了包括邊界特性定義等三種優(yōu)化策略,大大地提高了優(yōu)化的效率和質量。論文結合仿真優(yōu)化算法設計了仿真優(yōu)化引擎,用于解決制造系統(tǒng)的資源配置優(yōu)化問題。在以上研究基礎上,本文研究并解決了包括優(yōu)化解釋器、優(yōu)化數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)接口等關鍵技術,并基于Delmia公司的QUEST 5.0制造系統(tǒng)仿真平臺,開發(fā)了面向制造資源配置的仿真優(yōu)化系統(tǒng)SimOpt 1.1。最后,論文通過應用具體實例對系統(tǒng)進行了驗證,并給出了與國外同類軟件的比較結果。
【圖文】:
二者有各自的優(yōu)點也有局限性。本系統(tǒng)采用 C/S 體系架構開發(fā)。C/S(Client/Server)架構(如圖2.4)即客戶機和服務器架構,通過 C/S 架構可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢,將任務合理分配到 Client 端和 Server 端來實現(xiàn),降低了系統(tǒng)的通訊開銷[49]。服務器通常采用高性能的 PC、工作站或小型機,并采用大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),如Oracle、Sybase、Informix 或 SQL Server?蛻舳诵枰惭b專用的客戶端軟件。目前大多數(shù)應用軟件系統(tǒng)都是 Client/Server 形式的兩層結構,由于現(xiàn)在的軟件應用系統(tǒng)正在向分布式的 Web 應用發(fā)展,Web 和 Client/Server 應用都可以進行同樣的業(yè)務處理,不同應用模塊共享邏輯組件,因此,內(nèi)部和外?
圖 2.5 QUEST 虛擬仿真環(huán)境QUEST 為工業(yè)設計工程師、制造工程師和管理人員提供了一個單一的協(xié)同環(huán)境,以在整個產(chǎn)品設計過程中開發(fā)和確證最好的生產(chǎn)工藝流程。在對實際設施投資之前,改善設計,減少風險與成本,使數(shù)字工廠效益最大化,可使產(chǎn)品從一開始就能滿足要求。用 QUEST 測試各種參數(shù),例如設施布局、資源配置及其它可替換方案,產(chǎn)品開發(fā)小組可以量化他們的決策對生產(chǎn)產(chǎn)量和成本的影響。QUEST 靈活的、基于對象的離散事件仿真環(huán)境結合了強大的可視化和健壯的導入/導出功能,使其成為對生產(chǎn)工藝流程仿真與分析的工程與管理首選解決方案。QUEST 可使用戶快速創(chuàng)建一個仿真模型,并達到所需細節(jié),必要時還可添加細節(jié)以改善設計過程的準確度。通過智能對象和用戶庫中預先建立的子模型可以將用戶工藝過程概念化。一旦生產(chǎn)計劃建議被接受,就可將仿真模型連同原有設計工具一起用于設計過程,這些工具包括 2D/3D CAD 軟件,Microsoftspreadsheet 電子表格和 planning 計劃軟件,,及其他類型的仿真應用軟件,如
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2007
【分類號】:TH164
本文編號:2677682
【圖文】:
二者有各自的優(yōu)點也有局限性。本系統(tǒng)采用 C/S 體系架構開發(fā)。C/S(Client/Server)架構(如圖2.4)即客戶機和服務器架構,通過 C/S 架構可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢,將任務合理分配到 Client 端和 Server 端來實現(xiàn),降低了系統(tǒng)的通訊開銷[49]。服務器通常采用高性能的 PC、工作站或小型機,并采用大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),如Oracle、Sybase、Informix 或 SQL Server?蛻舳诵枰惭b專用的客戶端軟件。目前大多數(shù)應用軟件系統(tǒng)都是 Client/Server 形式的兩層結構,由于現(xiàn)在的軟件應用系統(tǒng)正在向分布式的 Web 應用發(fā)展,Web 和 Client/Server 應用都可以進行同樣的業(yè)務處理,不同應用模塊共享邏輯組件,因此,內(nèi)部和外?
圖 2.5 QUEST 虛擬仿真環(huán)境QUEST 為工業(yè)設計工程師、制造工程師和管理人員提供了一個單一的協(xié)同環(huán)境,以在整個產(chǎn)品設計過程中開發(fā)和確證最好的生產(chǎn)工藝流程。在對實際設施投資之前,改善設計,減少風險與成本,使數(shù)字工廠效益最大化,可使產(chǎn)品從一開始就能滿足要求。用 QUEST 測試各種參數(shù),例如設施布局、資源配置及其它可替換方案,產(chǎn)品開發(fā)小組可以量化他們的決策對生產(chǎn)產(chǎn)量和成本的影響。QUEST 靈活的、基于對象的離散事件仿真環(huán)境結合了強大的可視化和健壯的導入/導出功能,使其成為對生產(chǎn)工藝流程仿真與分析的工程與管理首選解決方案。QUEST 可使用戶快速創(chuàng)建一個仿真模型,并達到所需細節(jié),必要時還可添加細節(jié)以改善設計過程的準確度。通過智能對象和用戶庫中預先建立的子模型可以將用戶工藝過程概念化。一旦生產(chǎn)計劃建議被接受,就可將仿真模型連同原有設計工具一起用于設計過程,這些工具包括 2D/3D CAD 軟件,Microsoftspreadsheet 電子表格和 planning 計劃軟件,,及其他類型的仿真應用軟件,如
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2007
【分類號】:TH164
【引證文獻】
相關碩士學位論文 前2條
1 張麗;基于QUEST的某工廠鈑金生產(chǎn)線仿真與二次開發(fā)[D];沈陽航空航天大學;2011年
2 林曉;基于特征狀態(tài)空間的裝配線平衡優(yōu)化與系統(tǒng)實現(xiàn)[D];大連理工大學;2012年
本文編號:2677682
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教材專著