AGV工艺原则布置仿真建模.ppt

AGV工艺原则布置仿真建模 一 概述 生产设施布置与物料搬运系统的设计对制造型企业的生产成本和利润影响很大 约为20 50 从生产效率上讲 可以提高3倍 一 概述 布置分类 企业根据经营目标和生产纲领 在确定的空间里 从原材料的接收 零件和产品的的制造到包装 发运的全过程 经人员 设备 物料所需的空间作适当 有效的分配与组合 以获得最大的生产效益 分为工厂总体布置和车间布置 根据产品目标确定制造系统中各设备的布置形式和位置 二 二次分配问题 二次分配问题 QAP 将n个设备放置到n个位置上 其中 每个位置仅能放置一台设备 共有n 种选择 存在如下两种情况 二 二次分配问题 1 总物流量最小 有n个设备 两两之间的物料搬运量大小为 i 1 2 n j 1 2 n 以及n个固定位置 并且这n个工作地之间的距离为布置问题就是如何将n个作业单位分配到n个工作地 使得总的物流量为最小 即 二 二次分配问题 2 设施规划问题 有n个设备 两两之间的物料搬运量大小为 i 1 2 n j 1 2 n 以及作业的形状 面积安排作业单位之间的关系 使全部的物流量为最小或接近最小值 二 二次分配问题 常见求解法 新建法 Construction 和改建法 improvement 新建法是从头开始 改建法则是先确定一个初始的布置 然后通过相互交换和更改某些作业单位之间的工作地安排来改善布置设计 当n很多时 该问题变成了NP complete 随着布局作业单位数量的增加 解空间呈指数倍的扩大 出现组合爆炸现象 求解非常困难 三 开始一个新项目 启动PlantSimulation spp文件 加载GA算法 三 开始一个新项目 在模型层添加对象 三 开始一个新项目 对搬运从至表的数据进行处理 三 开始一个新项目 对距离从至表的数据进行处理 三 开始一个新项目 isi j Rows Lines integer MachineName BufName string Machine Buf object doifNumber Of Machine D From To Chart YDimtheninspectmessageBox Thenumberofimplementationiswrong Pleasecheckitagain 50 13 when16thenprint Yes when32thenprint No elseprint cancel end EventController stop end partsTable delete fori 1toNumber Of Machineloopforj 1toNumber Of Machineloopifj ithenifD From To Chart j i 0then D From To Chart j i D From To Chart i j end elseifj ithenD From To Chart j i 0 elseifD From To Chart j i 0thenmessageBox Thedistanceislessthanorequalto0 50 13 EventController stop end end end next next end 四 仿真建模思路 两个从至表建立后 开始进行模型的构建 1 表MachineSequence机器序列中存在8台机器 2 仿真模型就必须在已确定的工作地点指派相应的机床 用SingleProc物流对象表示机床3 从MachineSwquence机器序列的第一列的第一行开始读取机器代码 在工作地A生成机器对象及其暂存区 在工作地B生成第一列的第二行的机器及暂存区 在工作地H生成第一列第8行的机器及暂存区 4 从MachineSequenece机器序列表的第一列的第一行开始读取机器代码 取代码的第二位后面的数字表示机器号 对应读取W From To Chart搬运量从至表的第几行数据 查看从本机器到其他机器之间哪些需要进行物料搬运 四 仿真建模思路 5 Source负责从PartsTable零件表中读取数据生成相应的零件 并且调用Load调入策略 将这些零件送到源地址 从至表From 机器前的暂存区加工 6 接受到零件的机器加工完成零件后 检查该零件的属性 如果零件的源地址就是机器本身 说明该零件加工完成后要送到目的地机器的暂存区等待加工 如果零件的目的地址就是机器本身 说明加工完成 该零件可以送到Drain零件回收处入仓了 同时也说明该零件的搬运活动结束 可以计算一次搬运 五 建立QAP模型 实例 五 建立QAP模型 定义机器序列表 得出如下图所示的表 五 建立QAP模型 生成机器及其前置暂存区 在InitPatrsTable中右击 在弹出的菜单中选择Run 看到QAP层多了一些表格调入和离开策略 加载调入策略 双击Sorce打开 单击Contronls按钮 然后在Entrance后面的文本框中输入Load 单击OK退出 如右图所示 五 建立QAP模型 离开策略Leave由InitPartsTable方法在生成机器并布置工作地A H时已经加载到各机器的Controls项的Exit策略中 至此 基本模型的任务已经完成了 双击EnentController打开 选择Reset Start 开始运行仿真模型 当仿真结束后 系统计算的物流量为5094 六 布置设计的优化 不用上面编写的程序 用手工将机器的位置调动一下 将M3M1M5M8M2M7M4M6 输入到MachineSequence机器序列表中的第一列 再运行可以得到物流量为4825 比5094要小 是否是一个比较好的机器序列呢 对于这种假设 有8 40320种 很难一个一个进行罗列 PlantSinulation提供了遗传算法的求解工具GAwizard 可以比较方便的用于布置设计问题求解 用已经有的两个GA对象 GAwizard和GASequence 接下来介绍这两个工具 六 布置设计的优化 GAwizard控制整个遗传算法的进程 而GASequence用于定义染色体顺序优化的任务1 Content项2 Attributes项3 GeneticOperators项 六 布置设计的优化 GAwizard控制整个遗传算法的进程1 Model项2 Setting项3 Goal项4 Selection项5 Record