基于em-plant板件柔性制造系统仿真和优化

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1、基于eM．Plant的板件柔性制造系统仿真与优化摘要板件具有质量轻、强度和刚度好、外形美观、节约材料、成本低和生产率高等许多方面的优点，被广泛应用于汽车制造、家用电器、船舶制造等许多行业。由于在这些行业中，板件的生命周期短，更新速度快，属于多品种小批量的生产。板件柔性制造系统具有高度自动化和高度柔性化的特点，特别适合板件多品种、中小批量生产的要求。因此对板件柔性制造系统的建模与仿真是必不可少和至关重要的。分析了板件加工的工艺流程，利用eM．Plant构建了板件柔性制造系统的模型。详细设计了板件柔性制造系统中主要加工

2、设备单元的模块和自动导引小车停靠站的模块，从而实现建模易用性和灵活性的统一。也设计了板类零件的管理系统，简化了模型的操作，便于后续的仿真和优化。该系统能够显示板件加工的过程和自动导引小车的运行状态。使用eM．Plant中的实验工具可以得到生产时间、各机床利用率和自动导引小车平均利用率的统计结果，结合板类零件的工艺特点，可以找出板件柔性制造系统的瓶颈。运用遗传算法并结合权值的方法对生产时间、小车数目和小车平均利用率在不同权重值时系统的参数(板料的加工顺序，自动导引小车系统中的调度策略，各加工单元中缓冲站和托盘容量低于

3、多少时发出运输请求)进行了优化。在实例应用中，得到了这些参数在不同目标侧重点时的优化结果，并且也可以显示机床发生故障时板件柔性制造系统的运行参数。利用eM．Plant对板件柔性制造系统建模、仿真和优化，可以节省建模时间、提高仿真效果和改善板件柔性制造系统的性能。为板件柔性制造系统的建立提供了依据。关键词：板件：柔性制造系统；eM-Plant；遗传算法；仿真作者：王生涛指导老师：陈再良TheSimulationandOptimizationofSheetMetalFlexibleManufacturingSystem

4、BasedoneM．PlantAbstractSheetmetalisusedwidelyinautomobileindustry,homeappliances，shipbuildingandmanyotherindustrialsectorsasitslightweight，highstrength，fineappearance，littlematerialandhighproductivity．Intheseindustries，sheetmetalhasashortlifecycle。rapidupdate，

5、SOitbelongstolowvolumeandrichvarietiesproduction．Sheetmetalflexiblemanufacturingsystem(FMS)withhighautomaticandflexibilityisfitforlowvolumeandrichvarietiesproductionparticularly．ThereforethemodelingandsimulationofsheetmetalFMSiSessentialandvital．Technicalproce

6、ssofsheetmetalisanalyzed，amodelofsheetmetalFMSisbuiltineM-Plant．Modelofmainprocessingunitandautomaticallyguidedvehicle(AGV)Mopsaredesignedpreciselytomeetbotheaseandflexibility．Partsmanagementsystemisdesignedandtheoperationofmodelissimplifiedforlatesimulationan

7、doptimization．systemCandisplaysheetprocessingandAGVstatus．Productiontime，averageutilizationrateofmachineandAGVcallbeobtainedbyexperimentaltoolineM．Plant．Combining丽tllthecharacteristicsofsheetparts，thebottlenecksofsheetmetalFMSCanbefound．Combiningweightvaluewit

8、hgeneticalgorithm，systemparametersofproductiontime，AVGnumberandaverageutilizationrateofAGVatdifferentweightvaluesareoptimized，suchassheetmetalprocessingsequence，AGVsystemscheduling