基于Q序列的玻璃堆垛生产线建模与柔性控制
本文关键词:基于Q序列的玻璃堆垛生产线建模与柔性控制
【摘要】:在经济全球化的快速发展过程中,同类产品的制造商之间的竞争日益激烈。企业在产品的制造过程中,不但要保证产品产量满足市场的需求,而且还要不断地压低产品的生产成本,同时保证生产线的生产能力,才能做到增强企业的竞争能力。制造企业降低生产成本的有效措施之一就是提高生产效率,因此如何提高生产设备的利用率、减少生产中的工位的等待时间、提高系统的柔性是所有企业都应该关心的问题。此时,生产线的优化就显得尤为重要。应用计算机仿真技术来完成上述目标是一种有效的方式。玻璃堆垛生产线是一种典型的离散事件系统。本文提出了一种适合离散生产线系统的Q序列建模方法。文章对Q序列建模方法原理进行了阐述,利用Q序列建模方法,对玻璃堆垛生产线的生产过程进行直观的建模。利用MATLAB/Simulink仿真对玻璃堆垛生产线进行仿真并分析,通过数据分析为实际生产线的优化提供决策上的支持。本文首先介绍了生产线的常用建模方法,并且以Petri网建模方法为例与Q序列建模方法进行对比,对生产线的关键环节分别进行建模,通过两种方法的比较得出Q序列建模方法的优越性。利用Q序列建模方法对玻璃堆垛生产线的生产过程建立了相应的模型;然后简单介绍了Stateflow仿真环境,并将模型由数学表达式向仿真模型进行转化;论文最后通过对仿真模型进行仿真,通过仿真得到的数据进行统计分析,由数据的分析提出生产线的优化方法。
【关键词】:离散系统 生产线 Q序列建模方法 优化
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TQ171.6;TP391.9
【目录】:
- 致谢7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-14
- 第一章 绪论14-19
- 1.1 课题的研究背景14
- 1.2 国内外研究现状及存在问题14-16
- 1.2.1 生产线建模仿真国外研究现状14-15
- 1.2.2 生产线建模仿真国内研究现状15-16
- 1.3 课题研究的目标和意义16-17
- 1.4 课题研究内容和论文总体组织结构17-18
- 1.4.1 课题研究的内容17-18
- 1.4.2 论文总体组织结构18
- 1.5 本章小结18-19
- 第二章 基于Q序列的生产线建模方法19-32
- 2.1 常用生产线建模方法原理及其优缺点19-23
- 2.1.1 Petri网的基本元素与基本概念20-21
- 2.1.2 基于Petri网的动作建模21-23
- 2.2 基于Q序列的生产线建模方法23-31
- 2.2.1 基于Q序列的动作单元建模方法24-25
- 2.2.2 基于Q序列的动作序列建模方法25-31
- 2.3 本章小结31-32
- 第三章 玻璃生产线堆垛系统概述32-40
- 3.1 系统整体布局32
- 3.2 玻璃成型子系统32-34
- 3.3 玻璃预处理子系统34-35
- 3.3.1 系统组成34
- 3.3.2 功能描述34-35
- 3.4 玻璃堆垛子系统35-38
- 3.4.1 系统组成36-37
- 3.4.2 功能描述37-38
- 3.5 玻璃堆垛生产线的控制系统38-39
- 3.6 本章小结39-40
- 第四章 基于Q序列的玻璃堆垛生产线系统建模与柔性控制40-53
- 4.1 基于Q序列的玻璃生产线建模40-43
- 4.1.1 玻璃堆垛生产线建模的基础数据采集40-42
- 4.1.2 玻璃堆垛生产线建模42-43
- 4.2 基于随机数的工位故障建模43-45
- 4.2.1 随机数的性质43-44
- 4.2.2 随机数的产生44-45
- 4.2.3 基于随机数的故障发生机制45
- 4.3 基于模型的生产能力统计分析45-48
- 4.3.1 生产能力的概念45-46
- 4.3.2 生产线生产能力的计算46
- 4.3.3 工位生产能力计算46
- 4.3.4 工位生产能力方差的计算46-47
- 4.3.5 生产线生产能力的统计与分析47-48
- 4.4 基于模型的玻璃生产线性能评价指标及缓冲区设置48-50
- 4.4.1 生产线工位负荷统计分析48
- 4.4.2 生产线平衡率的统计分析48-49
- 4.4.3 生产线缓冲区大小的设置49-50
- 4.5 基于模型的玻璃生产线柔性控制50-52
- 4.5.1 柔性控制系统的概念50-51
- 4.5.2 生产线生产速度的柔性控制51-52
- 4.6 本章小结52-53
- 第五章 基于模型的玻璃堆垛生产线仿真优化53-65
- 5.1 基于STATEFLOW仿真环境的玻璃堆垛生产线仿真模型53-57
- 5.1.1 Stateflow仿真环境的介绍53-55
- 5.1.2 玻璃堆垛生产线的仿真模型55-57
- 5.2 仿真优化的概念57-58
- 5.3 玻璃堆垛生产线工位间缓冲区设置的优化分析58-60
- 5.4 玻璃堆垛生产线工位故障率的研究分析60-64
- 5.5 本章小结64-65
- 第六章 总结与展望65-67
- 参考文献67-70
- 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况70
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