面向數(shù)字化工廠的工程機械裝配車間物料供給系統(tǒng)規(guī)劃與應(yīng)用.pdf

1、制造企業(yè)在規(guī)劃新生產(chǎn)線或?qū)ΜF(xiàn)有生產(chǎn)線進行調(diào)整升級時，往往面臨著系統(tǒng)復(fù)雜龐大、細(xì)節(jié)繁瑣而難以準(zhǔn)確建模，規(guī)劃方案反復(fù)變更導(dǎo)致大量重復(fù)工作等問題，采用對復(fù)雜系統(tǒng)進行簡化處理的方式所得到的規(guī)劃結(jié)果往往與實際情況存在較大的差異，難以真正適應(yīng)生產(chǎn)實際。數(shù)字化工廠技術(shù)通過對整個生產(chǎn)過程進行仿真、評估和優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)工廠、車間和生產(chǎn)線以及產(chǎn)品設(shè)計到制造生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化過程，使生產(chǎn)制造過程在虛擬空間中得以檢驗，縮短從規(guī)劃到生產(chǎn)的時間。
　　物料供給系統(tǒng)是

2、裝配車間物流系統(tǒng)的重要組成部分，是其有效運作的關(guān)鍵。其規(guī)劃作為數(shù)字化工廠技術(shù)應(yīng)用的重要內(nèi)容之一，涵蓋物料出入庫、分揀、配送和線邊庫存等諸多環(huán)節(jié)復(fù)雜的建模分析內(nèi)容。本文以工程機械制造企業(yè)的裝配車間物料供給過程為研究對象，探討了面向數(shù)字化工廠的物流系統(tǒng)仿真規(guī)劃技術(shù)方法。論文對國內(nèi)外數(shù)字化工廠技術(shù)和物流系統(tǒng)規(guī)劃的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀進行了綜述，闡述了數(shù)字化工廠的概念、實施過程和關(guān)鍵技術(shù)，重點分析數(shù)字化工廠物流仿真在進行裝配車間物料供給過程分析中的特

3、點和困難；并提出了集成物料供給系統(tǒng)，并圍繞集成物料供給系統(tǒng)綜合建模仿真分析中的研究要點深入研究，具體包括：
　?。?）針對裝配車間的物料配送過程進行研究，通過充分考慮物料配送系統(tǒng)的關(guān)鍵要素，包括物料容器、線邊物料庫存等，建立了配送過程的仿真模型；針對有交通約束的車間環(huán)境，提出了車輛動態(tài)聯(lián)合調(diào)度方法，通過仿真優(yōu)化試驗和常用的調(diào)度策略對比，該動態(tài)調(diào)度方法更能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下車輛調(diào)度的需求；在仿真試驗基礎(chǔ)上，給出了物料配送系統(tǒng)的系統(tǒng)規(guī)劃方

4、案，和一般的規(guī)劃方法試驗對比表明，這種基于仿真的配送系統(tǒng)規(guī)劃方法更適合實際規(guī)劃需求。
　?。?）提出集成物料供給系統(tǒng)綜合運作控制框架，并針對裝配車間的物料出庫分揀和配送過程進行綜合規(guī)劃研究。通過對分揀環(huán)節(jié)多作業(yè)情況下路徑優(yōu)化問題，和對不確定物料需求情況下的物料配送問題建立綜合仿真模型，給出了集成這兩個環(huán)節(jié)的物流仿真規(guī)劃方法。并在不同的綜合控制模式下對該綜合仿真模型進行試驗分析，結(jié)果表明這種對集成物料供給系統(tǒng)進行的綜合仿真規(guī)劃方法，

5、能夠更好的提升系統(tǒng)整體效率。
　?。?）針對集成物料供給系統(tǒng)多個系統(tǒng)環(huán)節(jié)綜合建模的特點以及仿真試驗過程的需求，提出了多層次建模和多尺度仿真優(yōu)化方法。這種方法為物流系統(tǒng)的模型描述和實際分析過程提供了可行的解決思路，并且能夠大幅度減少物流系統(tǒng)模型仿真優(yōu)化試驗帶來的計算量，使得系統(tǒng)仿真速度得到較大提升。對集成物料供給系統(tǒng)綜合模型的仿真試驗時長的對比表明，該方法能夠提高基于仿真的物流系統(tǒng)規(guī)劃的效率。
　　作為研究結(jié)果的應(yīng)用驗證,針對