基于代理模型的FMS物流系统优化研究

发布时间：2017-10-09 22:19

  本文关键词：基于代理模型的FMS物流系统优化研究

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【摘要】：当今激烈的市场竞争环境下,降低产品的生产成本、提高生产利润成为企业发展的关键。柔性制造系统(FMS)是一种基于计算机软件用于多品种,中小批量的生产自动化技术,它的主要优点：设备利用率高,生产周期短,生产具有柔性,生产效率和经济效益都得到大幅提高。 但同时柔性制造系统的组成复杂、性能指标要求较多、优化方法难以确定,这些问题成为柔性制造系统的研究瓶颈。因此研究柔性制造系统的生产物流系统特别是对柔性制造系统进行优化具有十分重要的意义。论文从某例生产柔性制造系统入手,采用代理模型技术和遗传算法对制造系统进行优化设计,从而达到提高生产效率的目的。 首先介绍了柔性制造物流系统的国内外研究状况,综述了代理模型应用技术和遗传算法研究现状,通过研究FMS的物流系统情况,建立了Flexsim仿真软件的FMS可视化模型,设置合理的参数,对桌子生产的柔性制造系统进行仿真分析。 根据设备加工率和堵塞率两类性能指标,对桌子加工系统进行仿真实验,通过分析饼图的输出结果,建立参数表,为了消除瓶颈和降低堵塞率,提出改进的意见。将改进后的柔性制造系统和之前的对比,改进后的生产效率得到了提高,配置也更为合理。 通过对改进后的桌子加工系统分析,确定6个参数作为构建径向基代理模型的变量,利用拉丁超立方获取了50组实验数据和15组误差分析样本点。在Isight多学科优化软件中构建生产效率、设备生产平均利用率、阻塞率性能指标的代理模型。对所构建的代理模型进行误差分析,利用模拟退火算法优化模型使得其精度满足要求。 最后在径向基构建的数学模型的基础上,构建生产效率最高(生产时间最短)最优设备生产平均利用率和最低阻塞率的优化函数,对柔性制造系统的设计变量采用遗传算法进行优化,优化结果降低了平均堵塞率,提高了生产效率,同时合理配置配置了设备利用率。
【关键词】：柔性制造系统(FMS) 生产物流 径向基代理模型 遗传算法 优化设计
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH165
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 柔性制造生产物流系统的研究现状13-15
• 1.2.2 基于代理模型技术的优化设计研究现状15-16
• 1.3 本文的研究内容16-18
• 第2章 桌子柔性制造加工系统的计算机仿真18-36
• 2.1 Flexsim对桌子加工制造系统的建模18-24
• 2.1.1 Flexsim软件介绍18-19
• 2.1.2 Flexsim建模19-22
• 2.1.3 模型工厂的参数设置22-24
• 2.2 Flexsim的生产过程仿真分析和改进24-36
• 2.2.1 离散事件系统仿真25
• 2.2.2 物流系统的仿真分析25-28
• 2.2.3 桌子加工柔性制造系统改进28-36
• 第3章 柔性制造系统代理模型的构建36-56
• 3.1 代理模型技术36-43
• 3.1.1 代理模型的构建流程36-37
• 3.1.2 试验设计基础理论37-39
• 3.1.3 常用到的代理模型39-43
• 3.2 基于Isight软件的代理模型优化设计技术43-44
• 3.2.1 Isight软件简介43-44
• 3.2.2 基于Isight平台的优化策略44
• 3.3 确定设计变量和范围44-55
• 3.3.1 样本点的选取和代理模型建立45
• 3.3.2 样本点选取45-47
• 3.3.3 代理模型构建47-51
• 3.3.4 基于模拟退火算法提高模型精度51-55
• 3.4 本章小结55-56
• 第4章 FMS物流系统代理模型优化设计56-65
• 4.1 遗传算法简介56-59
• 4.2 优化设计及结果分析59-63
• 4.3 小结63-65
• 结论与展望65-67
• 总结65
• 展望65-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 丁彦闯;兆文忠;;基于Kriging模型的焊接构架抗疲劳优化设计[J];大连交通大学学报;2008年02期

2 李玉美，李传义，赵庆志;柔性制造系统的规划设计及对我国发展柔性制造系统的建议[J];机械设计;1995年09期

3 彭磊;刘莉;龙腾;;基于动态径向基函数代理模型的优化策略[J];机械工程学报;2011年07期

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本文编号：1002742