基于Petri網(wǎng)的造船業(yè)部門級制造系統(tǒng)建模與仿真.pdf

1、造船企業(yè)的組立部門的主要任務(wù)是根據(jù)設(shè)計(jì)部門已經(jīng)做好的工藝藍(lán)圖，對各種已經(jīng)加工好的型材進(jìn)行組裝。組立部門由多種裝配吊車、托盤以及運(yùn)輸小車等組成，是一個(gè)典型的柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System，F(xiàn)MS)。FMS是由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運(yùn)系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設(shè)備組成，能適應(yīng)加工對象變換的自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)。其底層的物流活動(dòng)可以縮短工件的投入產(chǎn)出周期，降低生產(chǎn)成本，具有非常廣闊的潛在優(yōu)勢。因?yàn)樵诋a(chǎn)品

2、生產(chǎn)的整個(gè)過程中，僅僅有5％的時(shí)間用于加工活動(dòng)，95％的時(shí)間是用于存儲、裝卸、等待加工和輸送。所以FMS的調(diào)度問題便成為了物流系統(tǒng)重要的研究方向。本文圍繞FMS優(yōu)化調(diào)度問題，對造船企業(yè)組立部門生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了建模、調(diào)度和仿真。 首先，論述了FMS及其生產(chǎn)調(diào)度的重要性，指出了FMS調(diào)度在造船業(yè)的應(yīng)用情況以及存在的問題，確定了本文所研究的問題和采用的建模仿真方法。接著，分析了相關(guān)的建模方法，研究了Petri網(wǎng)理論和其面向?qū)ο蟮臄U(kuò)展技術(shù)

3、，為建立組立部門的生產(chǎn)模型打下基礎(chǔ)。 其次，采用面向?qū)ο蟮腜etri網(wǎng)(Object-Oriented Petri Net，OPN)對造船企業(yè)組立部門的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行FMS建模。按照FMS調(diào)度機(jī)制的演變過程，實(shí)現(xiàn)了組立部門生產(chǎn)系統(tǒng)FMS的靜態(tài)調(diào)度和動(dòng)態(tài)調(diào)度算法。靜態(tài)調(diào)度包括生產(chǎn)資源負(fù)荷分配和待加工工件的優(yōu)化排序。在靜態(tài)調(diào)度方面使用整數(shù)規(guī)劃來優(yōu)化選擇，并使用排序聚類算法進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。動(dòng)態(tài)調(diào)度則使用基于規(guī)則的啟發(fā)式調(diào)度算法尋找最優(yōu)的