基于Flexsim的机加工车间设施布置建模与仿真

发布时间：2020-06-29 15:47

【摘要】： 随着科学技术的发展,机械制造业向多品种小批量的生产方式发展,产品更新换代加速。制造业的生产方式已从大量生产方式向准时制造及精益生产,并进一步向计算机集成制造和敏捷制造方式转变。生产方式的转变对设施布置提出新的要求。由于设施布置的复杂性,传统的以建立数学模型,获得布置最优方案的方法已经很难满足现代生产方式的需求。本文首先对设施布局的基本形式,车间物流路径的基本类型进行分析,将搬运系统设计提到设施布置阶段,构建搬运系统框架。详述了车间布局、物流路径、搬运系统三者之间的相互关系。设施布置问题为典型的离散事件,本文分析了Flexsim软件作为设施布置方案设计的关键技术。通过研究设施布局的数学模型,获得布局仿真模型的关键要素;分析了Flexsim的固定实体与临时实体,特别是缓存区在生产系统中的作用。以拉式、推式以及消息驱动机制实现车间零件工艺流程仿真。针对车间物流,建立以物流节点和物流节点之间相连的物流路径的车间物流路线,探讨以Dijkstra作为车间物流仿真的最优化算法。建立了实现车间物料搬运系统的设计方法,规避搬运工具在系统中碰撞,给出了以任务序列作为调度车间搬运系统的策略。最后的实例验证了网络布局作为车间布局的可行性.通过设置布局模型的仿真参数、逻辑策略、运行时间等,建立了车间布置的仿真模型。对仿真报告中的缓存阻塞、设备利用率、搬运工具利用率的分析,得出了改变批次到达时间间隔、逻辑策略、缓存区容量、搬运工具数量能够实现整个车间效率改善的结论。本文提出了将Flexsim仿真数据作为AHP构建判断矩阵的方法,避免了AHP主观判断导致的决策失误;并用改善后的AHP法对实例的流程布置、工艺布置以及成组布置方式进行综合评价。仿真结果与理论吻合,表明这种方法是可行且有效的。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH181
【图文】：

物流节点,物流路径,仿真模型,网络节点

武汉理工大学硕士学位论文点可以代表入口位置、起点设备位置、目标设备位置、出口位置等，以网络节点做为装卸点。通过将网络节点相连(图3一8)，便形成了网络节点之间的路径，可以模拟现实车间的物流通道，并设置其宽度。网络节点之间的距离同样可以改变，方便模拟设备之间实际的运输距离。(2)搬运工具最优路径车间内一般的运输工具包括叉车、手推车等。Flexsim提供了运输机实体，运输机是从父类DisPatch继承而来的，其可以动态仿真车间物料流动的过程。运输机实体在运输过程中选择最优路径时，由于Flexsim集成了Dijkstra算法来实现。Dijkstra基本思路如下:从K出发，逐步向外探寻最短路。执行过程中，将每个顶点赋予尸标号或T标号。尸标号也称为永久性标号

物品,对象,车间布置,模型运行

图4一4交通控制器通过上面的工艺流程、时间及逻辑设置，依据布局模型图建立车间布置的仿真模型如图4一5所示:喊乒一!毒甲暇扣熟翻翩翻，.如孺用，哪.，耳.尸.睑t份盼心铃四组;__玲__补毋................伙户伙户典户户旦甲气甲伙尸图4一5车间布置的仿真模型4.2.4车间布置模型的仿真结果分析1、仿真报告输出仿真报告主要包括标准报告(Stand田妞ReP0rt)和状态报告 (StatesReport)。标准报告的输出变量主要包括:对象当前所容纳的物品数 (statsconient)、模型运行过程中对象容纳的最小物品数 (statscontentmln)、模型运行过程中对象容纳的最大物品数 (statsconientmax)、模型运行过程中对象容纳的平均物品数(stats--contentavg)、物品在此对象中停留的最短时间(stats--staytimemin)、物品在此对象中停留的最长时间(stats--staytimemax)、物品在此对象中停留的平均时间(stats--staytimeavg)、进入此对象的物品数(stats--inPut)、离开此对象的物品数(stats--outPut)等。状态报告的变量主要包括:空闲(idle)、运行(proeessing)、忙碌(busy)、阻塞(bloek)、收集(eolleeting)、释放(releasing)、空载运行(travel_empty)、装载运行(travel--loaded)、装载(loading)、卸载(unfoading)等。下图为仿真

【引证文献】