基于Petri網的造船業(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是根據設計部門已經做好的工藝藍圖，對各種已經加工好的型材進行組裝。組立部門由多種裝配吊車、托盤以及運輸小車等組成，是一個典型的柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System，FMS)。FMS是由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和一組數字控制加工設備組成，能適應加工對象變換的自動化機械制造系統(tǒng)。其底層的物流活動可以縮短工件的投入產出周期，降低生產成本，具有非常廣闊的潛在優(yōu)勢。因為在產品

2、生產的整個過程中，僅僅有5％的時間用于加工活動，95％的時間是用于存儲、裝卸、等待加工和輸送。所以FMS的調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)化調度問題，對造船企業(yè)組立部門生產系統(tǒng)進行了建模、調度和仿真。 首先，論述了FMS及其生產調度的重要性，指出了FMS調度在造船業(yè)的應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，分析了相關的建模方法，研究了Petri網理論和其面向對象的擴展技術

3、，為建立組立部門的生產模型打下基礎。 其次，采用面向對象的Petri網(Object-Oriented Petri Net，OPN)對造船企業(yè)組立部門的生產系統(tǒng)進行FMS建模。按照FMS調度機制的演變過程，實現了組立部門生產系統(tǒng)FMS的靜態(tài)調度和動態(tài)調度算法。靜態(tài)調度包括生產資源負荷分配和待加工工件的優(yōu)化排序。在靜態(tài)調度方面使用整數規(guī)劃來優(yōu)化選擇，并使用排序聚類算法進行進一步優(yōu)化。動態(tài)調度則使用基于規(guī)則的啟發(fā)式調度算法尋找最優(yōu)的