一种基于eM-Plant软件的动态作业车间调度仿真建模方法技术

本发明专利技术公开了一种基于eM-Plant软件的动态作业车间调度仿真建模方法，该方法步骤流程包括设立目标、收集数据、建立模型、仿真实验运行、实验数据分析、找出影响因素、分析影响因素。本发明专利技术提供的基于eM-Plant软件的动态作业车间调度仿真建模方法，运用eM-Plant软件对产品订单批量变化过程进行仿真，优化和重组了进行的订单系统，实现了对各种战略进行准确地评价；利用eM-Plant中典型生产设备对象库，自定义设备参数，实现了用专用的应用目标库为典型的方案进行迅速而高效的建模；时间上缩短了传统设计的设计周期，降低了设计工作的复杂程度，而且大大提高了成功地设计车间生产系统的可能性，降低了设计的成本和风险。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该方法步骤流程包括设立目标、收集数据、建立模型、仿真实验运行、实验数据分析、找出影响因素、分析影响因素。本专利技术提供的基于eM-Plant软件的动态作业车间调度仿真建模方法，运用eM-Plant软件对产品订单批量变化过程进行仿真，优化和重组了进行的订单系统，实现了对各种战略进行准确地评价；利用eM-Plant中典型生产设备对象库，自定义设备参数，实现了用专用的应用目标库为典型的方案进行迅速而高效的建模；时间上缩短了传统设计的设计周期，降低了设计工作的复杂程度，而且大大提高了成功地设计车间生产系统的可能性，降低了设计的成本和风险。【专利说明】—种基于eM-Plant软件的动态作业车间调度仿真建模方法
本专利技术属于车间调度仿真建模的
，尤其涉及。
技术介绍
随着经济的高速发展和人民生活水平的显著提高，消费者的消费观念和价值观念也发生了根本性的变化,需求也呈现个性化、多样化和快速变化的特点。面对不同客户的多品种小批量产品需求，要求制造车间能够应对这种动态的多样性要求。所谓调度，就是为了实现某一目的而对共同使用的资源实行时间分配。车间调度问题则是调度问题的一个子集，实际上是一个资源分配问题，这里的资源分配主要指设备资源，问题的求解目标主要是找到一个将一组资源安排到设备上去，以使作业可以被最优完成的方案。在可以预见的未来，制造业必将成为国民经济的支柱产业，也越来越受到人们的关注。制造业的核心就是生产，一个好的有效的调度不仅可以使车间的生产更流畅，而且还可以大大提高生产效率，降低产品的生产时间，从而降低生产成本。eM-Plant仿真软件不仅可以方便应用于生产物流系统的仿真设计中，而且eM-Plant仿真软件所提供仿真环境能够快速便捷地实现模型的建立及设置，因此也就能快速地实现反复运行实验。eM-Plant仿真软件与其他的仿真软件相比还有一个很大的优点就是它对仿真中零件的工序和机器数目没有限制。现有的仿真软件对生产车间进行建模仿真，设计周期比较长，设计工作的复杂程度也较高，设计车间生产系统的可能性也很低，并且大大增加了设计的成本和风险。目前，传统的车间调度仿真建模方法存在设计周期长、复杂程度高、成功率低、成本和风险高的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供，旨在解决传统的车间调度仿真建模方法存在设计周期长、复杂程度高、成功率低、成本和风险高的问题。本专利技术实施例是这样实现的，，该方法步骤流程包括设立目标、收集数据、建立模型、仿真实验运行、实验数据分析、找出影响因素、分析影响因素； 所述的设立目标是指设立生产车间调度系统的仿真模型的目标，目标的内容一般包括机床类、缓冲区类、工件类、路径类、信息流类； 所述的收集数据是指收集设立的目标的动态作业的各种数据，包括产品在车间的加工顺序和广品在各机床上的加工时间等； 所述的建立模型是指根据产品种类及其加工顺序利用em-Plant仿真软件建立的仿真模型； 所述的仿真实验运行是指根据模型的建立与设计，完成生产车间生产设备、输送设备、缓存区、分流区的建模，定义各生产要素的属性，并保证产品能够按加工顺序在车间进行流畅地生产。所述的实验数据分析是指主要分析不同品种产品和不同批量对车间设备利用率、车间生产效率、产品在车间的平均逗留时间、缓存区的在制品数量和产品在各个制造单元的平均等待时间的影响。所述的找出影响因素是指选择同一种产品不同的生产批量运行仿真模型，记录车间设备利用率、零件在车间的平均逗留时间、车间加工的总时间、零件在各个制造单元的平均等待时间。所述的分析影响因素是指分析影响生产效率的各种因素，包括产品批量、车间设备的利用率、产品在车间的平均逗留时间及时零件的平均生产时间。进一步，所述的基于eM-Plant软件的动态作业车间调度仿真建模方法主要采用事件调度的方法，采用不同的调度策略对生产线进行仿真实验，通过对实验数据进行分析，找出影响车间调度的主要因素并找出控制的策略，然后分析其主要因素对车间调度的影响。进一步，所述的设立目标中的机床类是指车间调度系统内的机床设备，一般的加工单元可以用MaterialFlow中的SingleProc来建立模型，SingleProc从与它连接的上一个物流对象获得移动对象MU (Moving Units),在SingleProc中可以设置该加工单元的加工时间(Processing time)、准备时间(Set-up time)、故障恢复时间(Recovery time)、移动对象MU的离去策略(Exit Strategy)等,还可以设置工件进出加工单元的动作,工作站是生产线上最基本的实体单元，其对象功能有其成员函数完成。进一步，所述的设立目标中的缓冲区类是指采用Material Flow中的Buffer来建模，Buf f er是真实物流系统中的缓存站的抽象，它可看作是由一系列的工作站组成，这些工作站成一列排列，MU必须一个工作站挨着一个工作站的前进，直到从最后一个工作站流出Buffer, Buffer对象的存储策略采取的是先进先出的原则，Buffer对象属性中主要规定缓冲区的容量(Capacity)和缓冲类型(Buffer type)。进一步，所述的设立目标中的工件类是指车间生产调度系统的所有工件都是由Material Flow中的Source来建模的,Source对象是容量为I (一次产生I个MU),没有处理时间(ProcessingTime)参数的一个物流对象，既可以连续产生同一种类的MU,也可以产生不同种类的MU, Source对象是一个主动的物流对象,如果后续节点能够接受MU, Source对象会主动地把MU移向后续节点，Source对象创建MU的方式有4种，包括按照指定的时间间隔(Interval Adjustable)生成MU、按照指定的数目(NumberAdjustable)生成MU、根据生成表(Delivery Table)生成MU以及采用触发器(Trigger)生成MU,可以定义其属性。进一步，所述的设立目标中的路径类是指在eM-Plant中，待加工的工件属于移动对象(Moving Units,MU),并将这些MU按照Connector指定的方向移动到另外的物流对象中去，在仿真运行过程中，如果一个物流对象的后续节点多于一个，MU就会产生分流，分流既可以通过物流对象和后续节点直接连接来完成，也可以采用FlowControl对象来完成。进一步，所述的设立目标中的信息流类是指车间生产调度的加工任务设计在一个名为“加工任务表”的TableFile中，TableFile对象可以用来收集、保存车间调度仿真的数据和结果，记录工件的投放时间、所用的MU单元、工件数量和工件名称，并记录着工件加工信息，主要包括工件的加工工艺路线、工件在各个加工单元的准备和加工时间。进一步，所述的基于eM-Plant软件的动态作业车间调度仿真建模方法采用交互式面向对象的方式将对象的图形与逻辑关系集成在一起；产生加工品的单元用于对加工品送料口的建模物体单元，用于对加工品的建模；分流口单元用于对分合流口的建模；单处理单元用于对加工单元的建模；双处理单元用于对双加工单元的建模；排序单元用于对排列工序的建模；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于eM‑Plant软件的动态作业车间调度仿真建模方法，其特征在于，该方法步骤流程包括设立目标、收集数据、建立模型、仿真实验运行、实验数据分析、找出影响因素、分析影响因素；所述的设立目标是指设立生产车间调度系统的仿真模型的目标，目标的内容包括机床类、缓冲区类、工件类、路径类、信息流类；所述的收集数据是指收集设立的目标的动态作业的各种数据，包括产品在车间的加工顺序和产品在各机床上的加工时间；所述的建立模型是指根据产品种类及加工顺序利用em‑Plant仿真软件建立的仿真模型；所述的仿真实验运行是指根据模型的建立与设计，完成生产车间生产设备、输送设备、缓存区、分流区的建模，定义各生产要素的属性，并保证产品能够按加工顺序在车间进行流畅地生产；所述的实验数据分析是指主要分析不同品种产品和不同批量对车间设备利用率、车间生产效率、产品在车间的平均逗留时间、缓存区的在制品数量和产品在各个制造单元的平均等待时间的影响；所述的找出影响因素是指选择同一种产品不同的生产批量运行仿真模型，记录车间设备利用率、零件在车间的平均逗留时间、车间加工的总时间、零件在各个制造单元的平均等待时间；所述的分析影响因素是指分析影响生产效率的各种因素，包括产品批量、车间设备的利用率、产品在车间的平均逗留时间及时零件的平均生产时间。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹岩，杜江，曹森，杨丽娜，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61