基于数字化工厂的路灯杆件生产线优化设计

发布时间：2025-02-06 18:45

　　路灯是城市重要基建设施,随着城市化进程加快,其需求量不断增长。灯杆是路灯主体部件,其生产线属于大批量、多品种、多工序制造方式,影响因素较多,高效准确的产能优化难以实现。为适应路灯杆件制造业不断增加的竞争压力,本文以某工厂路灯杆件生产线为研究对象,采用数字化工厂技术对其开展优化设计,有效提升产能。主要研究工作包含以下内容:(1)路灯杆件生产工厂调研分析。分别从作业模式、工艺流程、作业设备、厂区排布、人员安排五方面对路灯杆件制造工厂开展调研分析,详细统计归纳各工序信息,为后续研究建立数据基础。(2)基于蚁群算法的路灯杆件生产线设备选择方案优化设计。针对工序、加工方法及加工设备间层级关系构建生产线设备选择数学模型,设置加工成本、加工效率、生产误差、废品率及故障率描述各加工设备性能,将设备配合性能评分最大值作为优化目标,使用蚁群算法求解设备最优组合方案。(3)路灯杆件生产线数字化模型构建。通过Plant Simulation物流模块设置各工序生产参数;应用SimTalk语言模块控制生产过程及数据输出,模拟运行路灯杆件生产线数字化模型并对比实际生产数据,验证该数字化模型的准确性。(4)生产线缓存区...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 我国路灯市场现状及其杆件加工特点
        1.1.2 路灯杆件生产线优化设计方法
        1.1.3 基于数字化工厂技术的优化设计研究意义
    1.2 数字化工厂技术国内外研究现状
        1.2.1 数字化工厂技术国外研究现状
        1.2.2 数字化工厂技术国内研究现状
    1.3 论文主要工作及课题来源
    1.4 本文研究思路及主要研究内容
第2章 现有路灯杆件生产线调研及分析
    2.1 现有路灯杆件生产线作业模式
    2.2 现有路灯杆件生产线工艺流程及设备安排
    2.3 路灯杆件生产线总体布局
    2.4 本章小结
第3章 基于蚁群算法的路灯杆件生产线最优设备选择方案设计
    3.1 基于蚁群算法的路灯杆件生产线设备选择优化模型构建
        3.1.1 路灯杆件生产线中各工序设备评分标准的建立
        3.1.2 路灯杆件生产线中设备配合度计算
        3.1.3 路灯杆件生产线数学模型的建立
    3.2 路灯杆件生产线设备选择模型中优化目标及约束矩阵设定
        3.2.1 路灯杆件生产线优化目标函数的建立
        3.2.2 基于路灯杆件生产线加工的约束矩阵建立
    3.3 蚁群路径转移概率及信息素更新函数建立
    3.4 基于蚁群算法的路灯杆件生产线设备选择优化过程及结果
    3.5 本章小结
第4章 路灯杆件生产线Plant Simulation数字化模型构建
    4.1 各类生产系统仿真软件对比分析
    4.2 路灯杆件生产线数字化模型构建
        4.2.1 物流对象设置
        4.2.2 其他对象设置
    4.3 路灯杆件数字化模型仿真运行结果
    4.4 路灯杆件生产线产量分析及解决方案
    4.5 本章小结
第5章 路灯杆件生产线数字化模型调度分析及优化设计
    5.1 路灯杆件生产线缓存区容量最优配置设计
        5.1.1 路灯杆件生产线缓存区设置分析
        5.1.2 路灯杆件生产线缓存区容量配置仿真实验及优化
    5.2 路灯杆件生产线工站数量最优配置设计
        5.2.1 路灯杆件生产线工站数量设置分析
        5.2.2 路灯杆件生产线工站数量配置仿真实验及优化
    5.3 缓存区容量与工站数量组合最优配置设计
    5.4 路灯杆件生产线三维数字化模型设计
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士研究生阶段所获成果



本文编号：4030745