非常规突发事件需求激增下的制造系统平行仿真与优化研究
发布时间：2021-01-18 19:23
非常规突发事件的频频发生,会不断冲击制造系统需求端,导致制造系统需求越发不确定。尤其是非常规突发事件引发的需求激增现象,具有突发性、紧迫性和复杂性等特点,常规状态下的制造系统生产能力不足以应对该情景下的应急物资需求。若无法在短时间内收集与整合应急物资的需求信息并对其及时做出响应,将延误救灾过程。因此,如何根据非常规事件的演变态势高效快速响应激增的制造需求是应急救援的关键。为解决这一问题,本文以2019年底新冠肺炎爆发背景下的应急物资制造需求响应为背景,结合离散事件系统仿真、平行控制管理理论以及排队论等相关理论方法,提出以“需求-任务-响应-方案-优化”为主线的平行仿真与优化框架,构建需求激增应急响应抽象模型;根据真实情景建立人工情景仿真模型,通过多阶段平行仿真实验预测真实情景物资需求的演变规律,分析仿真结果并提出优化策略。从原理层面给出支持需求激增问题仿真决策的离散型应急响应过程抽象建模、计算实验与分析优化、平行管理与控制方法。再以具体的医疗防护用品的制造需求激增现象为例,预测出真实突发公共卫生事件下的物资需求规律,并进一步提出需求激增情景下的生产线优化策略,验证本文方法的可行性与可操...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第2章理论基础19在Flexsim里建立的仿真模型，可以选择直接建立3D模型，不用再次对其进行可视化处理，该特点打破了二维模型可视化的局限性，打开了仿真模型逼真可视化的新局面，且以支持3DStudio、DXF和STL等3D图形文件。③结合已经存在的建模经验操作者在仿真建模时可以选择自己定义模型流程与形状，也可以将CAD图形导入按其布局构建模型，同时也可以与外部数据库相连，与Excel、Visio等软件相结合，更全面的满足了用户需求。④分析功能强大可以对原始数据进行统计分析与参数拟合，并在模型运行过程中直观地观察各环节运行状态以及其中存在的瓶颈；分析仿真后的各类图表了解每个环节的生产加工及设备利用情况，自动生产实验报告。（3）Flexsim建模步骤仿真模型的对象主要由对象、连接和定义组成。对象就是指软件根据真实系统的特点与状态所选取出来的各类资源对象，对象库如图2.1所示，建模时把所需要的实体从对象库中放置到制图区中即可。连接是指Flexsim通过对象之间的连接定义模型的流程以及每个环节的加工方式。定义是指设置每个实体对象的参数，以便完成各对象所需要完成的作业。具体步骤如下：图2.1Flexsim软件元素实体库①创建和命名对象根据真实系统设置好仿真模型，启动Flexsim，点击Flie菜单里的NewModel
第2章理论基础21致”这一观点作为研究的切入点，参照对象的主动性与不确定性，结合数据分析、与虚拟现实等技术手段，建立与真实情景相呼应的人工情景模型；通过时间推进、观察与分析、流程优化、决策改进等过程，使人工模型与真实系统实时在线感知与控制优化完成平行执行、同步以及预测真实情景，进而得出符合真实系统实际情况的管理与控制方法[34,36,41,58-60]。图2.2ACP方法框架[36]ACP法被提出以来，研究者们就将其运用到了制造、交通以及突发事件应急等领域的研究中，并将其称作平行理论，将ACP系统称作平行系统。2.2.2平行应急管理理论王飞跃等人将ACP方法运用到非常规突发事件的应急管理领域，形成了平行应急管理系统（ParallelEmergencyManagementSystems，PeMS）[52]，它的主体思想就是结合突发事件情景分析与应对能力培养，实现应急仿真与实施过程的一体化、实时化和智能化，从而让应急管理更加的规范化与实际化。该系统主要包括三个方面：首先建立非常规突发事件情景下的人工情景模型，其次根据计算实验分析与预估响应方案，最后通过平行仿真与控制得出应急管理方案[52]。总而言之，平行应急管理系统就是根据自底而上的建模思路对真实系统进行计算机建模与仿真，通过分别建立真实系统以及与之相应的人工情景模型，实现真实系统中的情景明确直观地在人工模型中体现；其次在可以观察与控制的人工模型中进行计算实验，以多次实验的方法更加深入地了解事件的发生、发展以及演变的规律，进而找寻探索出符合真实系统的优化与控制方法；最后将科学合理的优化与控制方案运用到真实系统中，让它可以最大程度地依照操作者的设想运行。平行应急管理理论的提出从本质上也意味着：面对非常规突发事件所引发的一系列问题，利用建模与仿真的方法?
本文编号：2985512
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第2章理论基础19在Flexsim里建立的仿真模型，可以选择直接建立3D模型，不用再次对其进行可视化处理，该特点打破了二维模型可视化的局限性，打开了仿真模型逼真可视化的新局面，且以支持3DStudio、DXF和STL等3D图形文件。③结合已经存在的建模经验操作者在仿真建模时可以选择自己定义模型流程与形状，也可以将CAD图形导入按其布局构建模型，同时也可以与外部数据库相连，与Excel、Visio等软件相结合，更全面的满足了用户需求。④分析功能强大可以对原始数据进行统计分析与参数拟合，并在模型运行过程中直观地观察各环节运行状态以及其中存在的瓶颈；分析仿真后的各类图表了解每个环节的生产加工及设备利用情况，自动生产实验报告。（3）Flexsim建模步骤仿真模型的对象主要由对象、连接和定义组成。对象就是指软件根据真实系统的特点与状态所选取出来的各类资源对象，对象库如图2.1所示，建模时把所需要的实体从对象库中放置到制图区中即可。连接是指Flexsim通过对象之间的连接定义模型的流程以及每个环节的加工方式。定义是指设置每个实体对象的参数，以便完成各对象所需要完成的作业。具体步骤如下：图2.1Flexsim软件元素实体库①创建和命名对象根据真实系统设置好仿真模型，启动Flexsim，点击Flie菜单里的NewModel
第2章理论基础21致”这一观点作为研究的切入点，参照对象的主动性与不确定性，结合数据分析、与虚拟现实等技术手段，建立与真实情景相呼应的人工情景模型；通过时间推进、观察与分析、流程优化、决策改进等过程，使人工模型与真实系统实时在线感知与控制优化完成平行执行、同步以及预测真实情景，进而得出符合真实系统实际情况的管理与控制方法[34,36,41,58-60]。图2.2ACP方法框架[36]ACP法被提出以来，研究者们就将其运用到了制造、交通以及突发事件应急等领域的研究中，并将其称作平行理论，将ACP系统称作平行系统。2.2.2平行应急管理理论王飞跃等人将ACP方法运用到非常规突发事件的应急管理领域，形成了平行应急管理系统（ParallelEmergencyManagementSystems，PeMS）[52]，它的主体思想就是结合突发事件情景分析与应对能力培养，实现应急仿真与实施过程的一体化、实时化和智能化，从而让应急管理更加的规范化与实际化。该系统主要包括三个方面：首先建立非常规突发事件情景下的人工情景模型，其次根据计算实验分析与预估响应方案，最后通过平行仿真与控制得出应急管理方案[52]。总而言之，平行应急管理系统就是根据自底而上的建模思路对真实系统进行计算机建模与仿真，通过分别建立真实系统以及与之相应的人工情景模型，实现真实系统中的情景明确直观地在人工模型中体现；其次在可以观察与控制的人工模型中进行计算实验，以多次实验的方法更加深入地了解事件的发生、发展以及演变的规律，进而找寻探索出符合真实系统的优化与控制方法；最后将科学合理的优化与控制方案运用到真实系统中，让它可以最大程度地依照操作者的设想运行。平行应急管理理论的提出从本质上也意味着：面对非常规突发事件所引发的一系列问题，利用建模与仿真的方法?
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