AGV工艺原则布置仿真建模

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：设施布置车间布置工厂布置设备布置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：ijWijDninjijij11DWmin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。ijW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)when16thenprintYes;when32thenprintNo;elseprintcancel;end;EventController.stop;end;partsTable.delete;fori:=1toNumber_Of_Machineloopforj:=1toNumber_Of_MachineloopifjithenifD_From_To_Chart[j,i]=0thenD_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）Recording项算法的设置结束，单击Apply按钮后，单击Run项，先单击Reset项，再单击Start项按钮开始优化过程。仿真结束后，系统自动生成一份HLML格式的报告。七、多行布置设计问题的仿真优化1.多行布置模型2.建立布置仿真模型3.生成从至表4.优化布置设计5.优化结果分析