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装配线系统仿真应用的研究现状

作者: 来源: 日期:2019-06-23 20:30:16 人气:0

装配线系统仿真应用的研究现状

系统仿真的应用起始于 20 世纪 40 年代,随着计算机技术的发展,系统仿真的应用途径和计算算法都有着飞速的发展,逐渐形成了一个新的研究方向。它以计算机为硬件支持,以各种仿真软件为运行环境,按照或参考多种学科或理论设计算法,只需通过虚拟仿真的方法来分析和解决问题。系统仿真应用于生产线领域时,首先需要获得此生产线相关的所有基础数据:将生产线上的作业任务分割成尽量小的作业元素,确定出这些作业元素的紧前紧后关系,通过测时找出各细分作业元素的作业时间。然后对整个生产过程开展建模,在软件环境中模拟实际运行的全过程,从整体上把握装配线的各项分析数据。

计算机仿真在开始时一般是仿真制造企业的实际产品的流动过程.在仿真的过程中需要结合企业的实际产品流动过程中需要用到的实际约束条件来建立模型并确定其中的参数。1950 年以来,经过技术人员的努力,设计出了很多仿真算法及软件,它们从不同角度解决了软件使用者在快速和实时性方面的要求,如 ArenaPromodel  Automod 等。1970 年以来,仿真则更多的应用于军事、经济等方面,取得了一定的成果:在这些方面产生的静态、动态方面的模型算法主要有:Monte Carlo 法、事件调度法、进程交互法等算法策略。20 世纪 70 年代中期,B.P。 Zeigler 对建模方法学方面的一个巨大贡献就是提出了规范化和形式化理论,从此,计算机软件开始以面向对象,嵌套模块等新的思维模式[12]。这些都有益于集成化交互式建模环境的建立。

目前,直接对企业内部生产系统、物流系统的仿真建模分析在国外已经非常普遍。E。Jack。Chen 运用 eM-Plant 软件对企业生产物流建模时采用了离散事件仿真方法。K.S. El-Kilany 则着重研究了自动化搬运系统,设计出了能快速建立此类模型的工具包,使软件的在用户体验方面更易上手操作。Felix T.S.Chan 主要采用仿真软件对工厂的布局方案以及物流路线展开评估,主要致力于得到较好的布局及布线方案。Antonio Reyes 等为了解决柔性加工生产系统的规划问题,采用了将 Petri 网和人工智能技术相结合的方法,从而增加了其对实际系统行为的推理能力[13]。还有一些学者着重研究了物流配送系统方面的仿真并取得了较好的成果。最具有代表性的是 Taniguchi 等开发出的一个有关物流路径规划和动态交通方面的仿真模型[14]

近年来,仿真技术在国内也有较大的进步。詹跃东以烟草行业卷接包车间为研究对象,应用 Petri 网建模理论,对其做了 AGVS 分析 ,并构造了模型[15]。何腊梅对炼钢厂全连铸改造后的生产计划排布等问题进行了研究,对其生产、物流系统进行了建模和仿真运行,提高了钢厂生产计划排布及调度的效率[16]。王福鑫等利用 Flexism 软件对生产线进行了建模分析,确定了生产线的瓶颈工序,然后提出了相应的改善方案[17]。扈静等则从生产线系统的可视化建模与仿真角度出发,引入基于 Witness 仿真的生产线系统结构重现的可视化仿真方法,通过对仿真过程进行实时控制从而达到生产线动态平衡的目[18]。另外,我国近期内也有很多关于车间调度的仿真软件被开发出来,其中较具有代表性的有:JobShop 调度仿真[19],清华大学等单位共同开发的 FASE 工厂仿真环境、职能规则调度系统等。尽管目前系统仿真的应用已经十分广泛,但是在减速器装配线方面的研究应用还比较少,因此就有必要对此类系统进行相关的研究。


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