模具智能车间公共缓存区单AGV调度策略与仿真

发布时间：2017-07-25 23:00

  本文关键词：模具智能车间公共缓存区单AGV调度策略与仿真

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【摘要】：随着“工业4.0”和“中国制造2025"的提出,说明制造业对我国经济发展的重要性,制造业是我国经济的主体,是我国富强的保障。制造业与信息技术的结合,才使得制造业有了新的生命。而模具生产水平已成为制造业水平的重要标志。模具智能车间在制造生产中起着非常重要的作用。模具智能车间使用智能化的设备和自动导航小车(AGV),从而减少了人的参与。这就要求模具智能车间中各环节调度更精确更合理。各调度环节中工件的调度和AGV的调度是模具智能车间的关键环节。所以工件的调度(待加工工件的加工顺序)和AGV的调度(小车调度策略)合理有效的配合,才能发挥模具智能车间的优势。如何合理的安排待加工工件的顺序和小车的运输方式,才能保证模具智能车间高速有效的运行。本文就是根据这个目的来研究模具智能车间调度的问题,主要完成以下几个方面的工作：(1)模具智能车间建模及单AGV调度问题分析。本文从车间调度问题的描述及研究现状,引出模具智能车间存在的问题,对模具智能车间待解决问题,从三个环节进行详细分析,并介绍常用的几种派工规则和AGV调度策略。并从中选择符合本文实际情况的派工规则和AGV调度策略进行研究。(2)模具智能车间仿真建模方法。根据实际情况构建模具智能车间模型,提取出模具智能车间模型和运行方式,并且根据实际模具智能车间存在的问题,得出求解方法,如订单到达模型的方法、模具智能车间加工中心数量的计算方法以及运输系统中起着核心作用的AGV的速率计算方法。然后用Plant Simulation进行建模。由于实际情况的不确定性和复杂性,提出了相应约束条件,通过控件和Method方法控制调用不同策略。最后得出仿真平台的实现。(3)模具智能车间小车速率实例分析。根据求解方式,得出各种参数,从而确定仿真平台的参数,进行各种组合策略小车速率范围仿真实验,得出影响智能车间生产的小车速率范围,并以平均拖期率最小,得出最佳小车速率。(4)模具智能车间仿真策略对比分析。在Plant Simulation仿真平台下,使用各种组合策略进行仿真,根据得出最佳各级缓存容量和AGV小车的速率,运行仿真。统计分析各组合策略的性能指标,通过对比分析性能指标得出各组合策略的优劣。针对不同组合策略下的多目标优化问题,建立模具智能车间仿真模型,在仿真下获得不同组合策略下的方案集。通过性能指标的对比分析,得出各组合策略的优劣。
【关键词】：智能车间 公共缓存区 AGV调度 仿真
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG76;TH186
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 车间调度研究现状13-16
• 1.3 研究内容16-17
• 1.3.1 研究的问题16
• 1.3.2 研究目标16
• 1.3.3 研究内容及思路16-17
• 1.4 本文章节17-19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 模具智能车间建模及单AGV调度问题分析20-28
• 2.1 模具智能车间构成20-21
• 2.2 问题描述与假设21-24
• 2.3 工件派工规则与AGV调度策略24-27
• 2.3.1 工件派工规则24-25
• 2.3.2 AGV调度策略25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 模具智能车间仿真建模方法28-39
• 3.1 模具智能车间生产性能指标定义28-29
• 3.2 订单到达模型和产品分类方法29-30
• 3.3 加工中心数量的计算方法30-31
• 3.4 AGV速率的计算方法31-32
• 3.5 构建模具智能车间仿真平台32-35
• 3.5.1 Plant Simulation仿真简介32-33
• 3.5.2 仿真模型平台实现33-35
• 3.6 模具智能车间实验方案设计35-38
• 3.6.1 实验方案设计步骤36-37
• 3.6.2 参数调整方法37-38
• 3.7 本章小结38-39
• 第四章 模具智能车间小车速率实例分析39-55
• 4.1 仿真实例描述39
• 4.2 仿真平台参数确定39-43
• 4.2.1 订单到达与产品分类39-41
• 4.2.2 加工中心数量确定41-42
• 4.2.3 各级缓存确定42-43
• 4.3 仿真设计43-44
• 4.4 仿真结果分析44-54
• 4.4.1 负载策略下各派工规则的小车速率分析44-47
• 4.4.2 循环策略下各派工规则的小车速率分析47-50
• 4.4.3 利用率策略下各派工规则的小车速率分析50-53
• 4.4.4 各种组合策略的最佳小车速率53-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 模具智能车间仿真策略对比分析55-61
• 5.1 仿真实例描述55
• 5.2 仿真设计55-56
• 5.3 仿真结果分析56-60
• 5.3.1 平均拖期率对比分析56-57
• 5.3.2 平均在制品数量对比分析57-58
• 5.3.3 平均生产周期对比分析58
• 5.3.4 平均产出率对比分析58-59
• 5.3.5 设备平均利用率对比分析59-60
• 5.4 各种组合策略综合评价60-61
• 总结与展望61-63
• 研究结论61-62
• 研究展望62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67

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本文编号：573634