本文格式為Word版，下載可任意編輯——系統(tǒng)仿真課程設(shè)計(jì)報(bào)告

仿真課程設(shè)計(jì)

——柔性制造系統(tǒng)仿真與優(yōu)化

學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：物流工程班級(jí)：物流081班姓名：黃維學(xué)號(hào)：40840220指導(dǎo)老師：趙寧時(shí)間：2023年3月

北京科技大學(xué)08級(jí)物流工程課程設(shè)計(jì)柔性制造系統(tǒng)仿真與優(yōu)化黃維40840220

目錄

1、設(shè)計(jì)內(nèi)容與目的22、課程設(shè)計(jì)組織形式23、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容2

3.1所需設(shè)計(jì)資料23.2柔性制造系統(tǒng)仿真建模步驟33.3仿真優(yōu)化步驟33.4課程設(shè)計(jì)內(nèi)容要求33.5最終提交內(nèi)容43.6課程設(shè)計(jì)具體要求44、課程設(shè)計(jì)基本目標(biāo)45、課程設(shè)計(jì)基本材料5

5.1柔性制造系統(tǒng)狀況55.2產(chǎn)品工藝狀況75.3訂單狀況86、主要技術(shù)9

6.1傳感器（sensor）96.2隊(duì)列任務(wù)106.3沖突化解116.4注意問題127、柔性制造系統(tǒng)建模13

7.1建模元素137.2系統(tǒng)模型搭建137.3Entity的屬性設(shè)置147.4AGV小車——Transporter167.5Track與sensor的設(shè)計(jì)167.6隊(duì)列任務(wù)與沖突化解177.7模型中的各種方法18

7.7.1Megettask方法187.7.2控制小車方向的方法197.7.3控制小車當(dāng)前位置改變的方法197.7.4控制工件從緩沖到小車的方法197.7.5控制工件從小車到緩沖的方法207.7.6控制設(shè)備加工時(shí)間的方法207.8Chart218、模型分析與優(yōu)化22

8.1基本模型的運(yùn)行分析228.2訂單按時(shí)間分批投入238.3訂單按順序循環(huán)投入238.4多小車模型的優(yōu)化248.5提高小車速度288.6改變?cè)O(shè)備緩沖容量289、優(yōu)化方案28

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1、設(shè)計(jì)內(nèi)容與目的

本課程設(shè)計(jì)是與物流工程專業(yè)教學(xué)配套的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，結(jié)合《現(xiàn)代生產(chǎn)管理》、《設(shè)施布置與規(guī)劃》、《離散系統(tǒng)建模與仿真》等課程的具體教學(xué)知識(shí)點(diǎn)開展。在完成以上課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一次全面的實(shí)操性鍛煉。設(shè)計(jì)采用企業(yè)的實(shí)際案例數(shù)據(jù)，要求學(xué)生完成兩大方面的實(shí)際設(shè)計(jì)內(nèi)容：

?生產(chǎn)線物流仿真建模；?生產(chǎn)線物流優(yōu)化方案設(shè)計(jì)；

通過本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)鍛煉，讓學(xué)生加深對(duì)本課程理論與方法的把握，同時(shí)具備分析和解決生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)問題的能力，改變傳統(tǒng)的理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)的現(xiàn)象。

2、課程設(shè)計(jì)組織形式

課程設(shè)計(jì)過程以個(gè)人方式進(jìn)行，由指導(dǎo)教師向?qū)W生發(fā)放有關(guān)的課程設(shè)計(jì)背景資料，并向?qū)W生陳述課程設(shè)計(jì)的方法、步驟和要求，設(shè)計(jì)過程采取課堂集中輔導(dǎo)，分散設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行。課程設(shè)計(jì)要求每個(gè)同學(xué)獨(dú)立完成，課程設(shè)計(jì)終止要求提交一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告書，并進(jìn)行課程設(shè)計(jì)方案演示和辯論，評(píng)出若干優(yōu)秀設(shè)計(jì)成果。

3、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容

以某企業(yè)柔性制造系統(tǒng)（FMS）為對(duì)象(見附件資料)，按該企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際資料為設(shè)計(jì)依據(jù)。對(duì)該柔性制造系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真，通過模擬該制造系統(tǒng)的物流狀況，尋覓優(yōu)化的物流方案進(jìn)行產(chǎn)能平衡，并針對(duì)優(yōu)化后的方案再次進(jìn)行仿真，對(duì)比兩個(gè)仿真結(jié)果在交貨期要求，設(shè)備利用率等方面的不同，并制定該柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。

3.1所需設(shè)計(jì)資料

1)某企業(yè)柔性制造系統(tǒng)現(xiàn)有布置草圖；

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2)生產(chǎn)訂單；包括：產(chǎn)品品種、數(shù)量、交貨期要求；3)各訂單產(chǎn)品的工藝流程、各工序的工時(shí)定額；

4)該柔性制造系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)施狀況；包括：設(shè)備、緩沖容量、AGV速度、容量和數(shù)量、工人裝卸時(shí)間等。

3.2柔性制造系統(tǒng)仿真建模步驟

1)了解和分析某企業(yè)柔性制造系統(tǒng)原有設(shè)施布置圖和詳細(xì)設(shè)施狀況，分析各設(shè)施對(duì)應(yīng)Em-Plant中的仿真元素；

2)根據(jù)手頭把握的訂單生產(chǎn)任務(wù)量，確定用來表達(dá)定單狀況的的Em-Plant元素，設(shè)計(jì)仿真方案；

3)理順各設(shè)備和AGV小車的工作規(guī)律；

4)采用sensor元素控制AGV小車實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的搬運(yùn)；5)設(shè)計(jì)AGV運(yùn)輸工件的規(guī)則；

6)設(shè)計(jì)工件進(jìn)入生產(chǎn)線的投產(chǎn)時(shí)間和數(shù)量；7)采用任務(wù)隊(duì)列技術(shù)控制AGV小車；

8)對(duì)可能出現(xiàn)的沖突進(jìn)行化解，并調(diào)試仿真模型直至運(yùn)行良好。

3.3仿真優(yōu)化步驟

1)仿真不同的投產(chǎn)方式和生產(chǎn)模式的組合，通過屢屢仿真對(duì)生產(chǎn)周期和設(shè)備利用率兩個(gè)指標(biāo)對(duì)不同的組合方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，找出最優(yōu)的方式；

2)仿真多輛AGV小車協(xié)同工作，尋覓評(píng)價(jià)指標(biāo)最優(yōu)的小車數(shù)量；3)自定義一組訂單，仿真得出生產(chǎn)周期和設(shè)備利用率。

3.4課程設(shè)計(jì)內(nèi)容要求

基本要求：

1)要求在現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)單輛AGV小車的自動(dòng)運(yùn)行，可對(duì)題目給出的訂單進(jìn)行仿真；

2)要求可用圖表等方式直觀顯示仿真結(jié)果；

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3)不要求對(duì)工人的仿真，既默認(rèn)工人資源隨時(shí)可用；

附加要求：

1)構(gòu)建柔性生產(chǎn)線的三維仿真模型，并可模擬生產(chǎn)線運(yùn)行過程。2)可對(duì)自定義數(shù)量的多輛AGV小車進(jìn)行仿真。

3)要求使用dialog對(duì)象實(shí)現(xiàn)定單參數(shù)、AGV小車數(shù)量、工件工藝路線、加工時(shí)間、投產(chǎn)方式和AGV工作模式等數(shù)據(jù)的參數(shù)化，并可通過修改參數(shù)完成仿真模型的修改。4)有余力的同學(xué)可嘗試工人資源的仿真。

5)有余力的同學(xué)可使用設(shè)施布置和規(guī)劃中的知識(shí)分析該該柔性制造系統(tǒng)的設(shè)備布局狀況，并針對(duì)新的設(shè)備布局進(jìn)行仿真。

3.5最終提交內(nèi)容

1)最終結(jié)果要求提供詳細(xì)的仿真報(bào)告。解釋設(shè)計(jì)過程的每一步，說明仿真過程和步驟，統(tǒng)計(jì)仿真結(jié)果；2)最終仿真模型；

3)最終優(yōu)化后的投產(chǎn)方式和生產(chǎn)模式。

3.6課程設(shè)計(jì)具體要求

1)設(shè)計(jì)過程個(gè)人進(jìn)行，完成設(shè)計(jì)方案；

2)設(shè)計(jì)過程必需獨(dú)立完成，不得抄襲，避免方案出現(xiàn)雷同；3)課程設(shè)計(jì)原則上在3周內(nèi)