串行生产线设备能耗状态建模与能效分析分析

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1、中文摘要摘要自动生产线是由机器设备、缓冲区和控制系统等组成的一类复杂生产系统，具有生产率高、自动化程度高等特点，在机械加工屮的应用越來越普遍。但机械加工过程自动生产线能源利用率普遍不高，在能源与资源约束趋紧、生态系统退化的严峻形势下，开展生产线节能增效研究对于推进节能减排，促进生态文明建设具有重要意义。能效分析是节能牛产研究的基础，木文依托中央高校基木科研业务费汽车专项种子基金“轿车变速箱齿轮加工自动牛产线性能分析与优化”(CDJZR13110071)项目，以包含不可靠机器的串行自动生产线为对象，研究生产线能效分

2、析方法，分析影响生产线能效的因素，为改进和提高生产线能效提供理论依据。论文首先对生产系统建模方法、设备能耗状态及能效进行了系统地论述。对单机多工序加工过程和批量加工过程中机床的能耗特性进行了深入分析，明确了设备能耗状态与设备运行状态之间的对应关系。其次，论文研究了两级生产系统的能效分析方法。以带缓冲区的两级串行生产线为研究对象，分析了两级生产线的能耗状态空间，建立了能耗状态转移模型和能效分析模型。通过状态转移方程获得了稳态时系统的能耗状态概率。在eM-Plant环境下建立了系统仿真模型，通过仿真实验对能效分析模型

3、的有效性进行验证。然后，论文研究了多级串行生产系统的能效分析方法。采用Gershwin分解法将多级生产系统分解为若干两级生产系统，利用DDX算法获得分解后系统的主要参数，通过缓冲区状态分析获得稳态吋系统的能耗状态概率，通过仿真分析对多级串行生产系统能效分析方法进行了验证，研究了参数变化对系统能效的影响。最后，论文结合两条轿车变速箱齿轮生产线开展了能效分析研究，并对能效变化进行了分析。尖键词：生产线，能耗状态，能效分析，仿真重庆人学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTAnautomaticproductionlin

4、eisacomplexdynamicsystemwithmultiplemachines,buffersandcontrollingsystems,whichisappliedinmachiningprocesswidelyduetoitshighproductivityandhighautomaticity.However,theenergyefficiencyoftheproductionlineinmachiningprocessisgenerallylow.Researchonenergysavingan

5、defficiencyincreasingofproductionlinehasgreatsignificationforpromotingenergysavingandemissionreductionandtheconstructionofecologicalcivilizationduototheshortageofenergyandseriousenvironmentpollution.Analysisofenergyefficiencyisthebasisofdevelopingpotentialen

6、ergysavingstrategies.Thispaperisbasedoncarspecialseedfundprojectofbasicscientificresearchincentralcollegesanduniversitiesnamed"performanceanalysisandoptimizationofautomaticproductionlinefortransmissiongears，'(CDJZR13110071).Thispaperfocusesonenergyefficiencya

7、nalysisofserialproductionlinewithunreliablemachinesaimingtoprovideaquantitativeanalysismethodandanalyzeinfluencefactorofenergyefficiencyinproductionline,whichprovidestheoreticalbasisforimprovingenergyefficiency.Firstly,productionsystemmodelingmethod,theequipm

8、entenergyconsumptionstatesandenergyefficiencyaredescribedsystematically.Powerprofileofmachineinmulti-stepprocessandmassproductionisanalyzeddeeply.Therelationshipbetweenoperationstateanden