可重構板式家具生產(chǎn)系統(tǒng)的建模與優(yōu)化研究.pdf

1、可重構制造系統(tǒng)作為一種新型的制造模式，能夠適應多品種、變批量、快速多變的用戶和市場需求，快速調(diào)整企業(yè)的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)能力，因此成為最具潛力和競爭力的生產(chǎn)模式。由于可重構制造系統(tǒng)具有模塊化、集成化、快速重組性等特點，將其與板式家具生產(chǎn)系統(tǒng)結合在一起，通過對可重構板式家具生產(chǎn)系統(tǒng)的建模、調(diào)度和控制，能夠為家具生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)線的重構和優(yōu)化提供理論支持，縮短企業(yè)的生產(chǎn)周期，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，極大地增強企業(yè)的市場競爭能力。本文的研究成果能夠為

2、板式家具生產(chǎn)企業(yè)的技術升級與改造奠定理論基礎，具有重要的理論研究和實際指導意義。本文以國家林業(yè)局948項目“實木優(yōu)選在線檢測與控制關鍵技術(040-41311401)”為背景，開展可重構板式家具生產(chǎn)系統(tǒng)的建模與優(yōu)化研究。
　　本文在構建可重構板式家具生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎上，以面向對象的賦時著色Petri網(wǎng)為模型，對板式家具生產(chǎn)線的設備布局優(yōu)化與車間生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化進行了研究，主要研究工作和取得的成果如下：
　　(1)提出了可重構板式家

3、具生產(chǎn)的概念，構建了可重構板式家具生產(chǎn)系統(tǒng)的理論框架，給出了可重構板式家具生產(chǎn)系統(tǒng)的定義、組成和特點，建立了系統(tǒng)的重構評價體系，確定了可重構板式家具生產(chǎn)系統(tǒng)的關鍵技術。
　　(2)建立了基于面向對象的賦時著色Petri網(wǎng)(TCPN)模型。針對板式家具生產(chǎn)系統(tǒng)的功能模塊化和動態(tài)重構等特點，將生產(chǎn)過程進行分解，建立各個生產(chǎn)活動的功能模型，按照功能模型到動態(tài)模型的映射關系，獲得各生產(chǎn)活動的TCPN模型，由過渡變遷將各TCPN模型連接起來

4、，形成整個系統(tǒng)的OOTCPN模型。同時對系統(tǒng)的穩(wěn)定概率、生產(chǎn)率和設備利用率等性能指標進行了分析，結果表明可重構板式家具生產(chǎn)系統(tǒng)的OOTCPN模型既可以描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性，又可以描述系統(tǒng)的動態(tài)特性;既能夠進行定性分析，又能夠進行定量分析，模型具有較強的可操作性。
　　(3)根據(jù)現(xiàn)有設備的功能和特點，將車間內(nèi)的設備分為不同的設備組，在考慮產(chǎn)品加工路徑和系統(tǒng)重構的基礎上，基于改進的自適應遺傳算法對設備布局進行研究，建立了點陣式設備布局形