离散事件系统仿真中加工问题的程序设计

离散事件系统仿真中加工问题的程序设计

马继东[1]2003年在《离散事件系统仿真中加工问题的程序设计》文中认为本文在综合分析了现有各种仿真语言的基础上,应用离散事件系统仿真的基本理论和方法,利用Visual Basic语言对林业企业中的加工问题进行了仿真程序设计。利用框图建立了该加工问题的数学模型,并确定了相应的仿真算法。本程序采用的仿真策略是事件调度法,故主要的工作就是围绕着事件表进行并处理相应的子程序。为方便事件表和队列的操作,采用的数据结构是链表。为利于代码的重用采用了结构化的程序设计方法,把该问题划分为若干个功能模块来进行,使程序简洁。最后使用该程序对哈尔滨广进家俱公司的加工车间进行了终止型仿真,找出其薄弱环节,对最终决策提出可能的解决方案,并比较各方案的性能。由于离散系统本身固有的随机性,每一次仿真的运行都是一次采样过程,加之随机变量是使用伪随机数产生的,自相关性较强,因此,还对仿真结果进行了统计分析。

林鹏[2]2002年在《车间调度下流水线制造系统的仿真研究》文中认为对一个企业来说,能否把现有资源进行合理配置和充分利用,将直接影响到产品的制造成本,成为影响企业效益的重要因素。企业资源的合理配置和优化利用很大程度上体现在车间一层的生产活动中,所以加强车间层的生产计划与控制一直在企业生产经营活动中占有十分重要的地位。车间生产计划与控制的核心理论是调度理论。车间生产计划与控制技术涉及到了多个学科、多个领域研究方向的理论和方法,仿真技术在这个领域中也得到了广泛的应用。 本论文在研究离散事件系统仿真的基础上,在车间调度理论指导下,分析了适用于离散事件系统的各种仿真策略,结合大连柴油机厂气缸体生产线的实际情况,采用事件调度法对流水线制造系统的仿真进行研究。通过对流水线的仿真,我们可以对各种设计方案进行评估,可以定量分析与评价设计中所确定的硬件配置(如机床、缓冲库容量、运输系统路径等)及生产线人员配备情况,预测产品生产周期,分析与预测生产线的生产能力,模拟各种可预见的或随机的故障,发现系统瓶颈等。还可以预测生产线在不同调度策略下的性能,从而为系统运行选择较好的调度方案,在调度方案确定后,还可以模拟系统在不同作业计划的执行情况,可以选择合理高效的作业计划提高生产线的运行效率,减少库存,缩短生产周期。 我们在研究离散事件系统计算机仿真的基础上,设计了一套专用于流水线制造系统仿真软件,该软件对大连柴油机厂的气缸体生产线进行了仿真测试,取得了满意的结果。

罗岱[3]2011年在《基于车间单元的船舶生产系统建模与仿真》文中提出2010年,我国船舶工业在造船完工量、新承接订单量、手持订单量叁大指标上同时跃居世界首位,但是造船大国不等于造船强国,我国在生产计划规划、生产调度管理和生产效率等方面和日、韩的差距仍十分明显。生产计划不能动态更新,难以及时反馈生产进度变化;生产过程中资源与设备分配不均衡现象严重;调度管理水平低,生产协调性差,效率低,建造周期长等问题制约了我国造船企业生产效率与管理水平的提高。系统仿真技术能够在不消耗任何生产资源的情况下,模拟船舶生产的整个生命周期,预测生产计划的合理性与科学性,预测生产管理中的调度问题,帮助船厂做出前瞻性的决策和优化实施方案。本文基于eM-Plant系统仿真软件平台,以上海某造船厂为仿真对象,开展了以下几项工作。1、针对船舶生产系统的复杂性提出了一套完整的船舶生产系统通用建模模式与流程。将造船企业自顶向下分为车间层、生产线层和设备层,从最小最简单的设备层开始逐层向上建立模型。2、针对船舶生产管理的实际需求,借鉴汽车与飞机等离散制造业的评价分析标准,系统地提出了以设备运转率、工时利用率和产出能力这叁项指标作为船舶生产仿真系统实验结果的主要定量分析标准。3、以上海某造船厂的实际工艺流程、场地与设备布置、人员配置、生产计划安排等物理模型信息为基础,基本完成了船体建造工程主要生产车间的仿真模型建模。4、针对船厂生产管理的特点,设计集成了能够实现输入生产任务批次、查看车间生产日志、监测物流流向和分析产出情况等功能的仿真控制面板。本文借助eM-Plant仿真软件对系统仿真技术在船舶生产系统中的应用进行了研究与探索,充分证明了利用系统仿真技术对船舶建造过程与计划调度实施优化的可行性与有效性。

罗钦扬[4]2009年在《基于专家系统建模工具的物流离散事件仿真平台的开发》文中进行了进一步梳理专家系统是人工智能领域的一个重要分支,自1968年费根鲍姆等人研制成功第一个专家系统DENDEL以来,经过40余年的发展,专家系统已经有了众多的理论成果和广泛的实践经验。专家系统从本质上来说是一种独特的描述系统的方式,即基于“规则化”的描述方式,将整个系统看成是由各种各样的“事实”和“规则”构成。其中“事实”组成系统的构架,描述系统在某一个时刻的静态特性;“规则”组成系统的核心,使得系统可以最终运转起来。已有的事实在规则的作用下不断的产生新的事实或摈弃、修改旧的事实,新的事实又激发新的规则。通过事实和规则的不断相互作用,得到问题的最终的解,这个解也是由事实来表示的。专家系统工具是专家系统发展到一定阶段产生的成果。在专家系统最初的发展阶段,每次开发新的专家系统,都需要重新构建专家系统所有的模块,包括推理机、知识库、人机界面等。后来,有人将专家系统的某些通用的模块——比如说推理机、人机界面等集成起来,做成一个开发工具,其他人就可以使用这样的开发工具进行二次开发,将精力集中在知识库等构成某一个特定专家系统的核心模块的构建上面,而不用关心其他通用模块的实现,这极大的提高了专家系统的开发效率,并且使得专家系统的应用范围更加广泛。专家系统工具通常提供了一整套开发语言,这些开发语言将专家系统工具的功能集成到其中,用户使用专家系统工具就是使用所提供的开发语言进行开发。所以也有人将专家系统工具看成是一种特定的编程语言。系统的状态变化只发生在一些离散的时间点上,这样的系统叫做离散事件系统。生产生活中的很多系统都可以用离散事件系统来模拟,并且离散事件系统相对于连续系统来说更适合使用计算机实现仿真,因此得到了广泛的应用。物流离散事件系统仿真是离散事件系统仿真的一种重要类型,主要研究系统中临时实体(在不同的系统中代表物料、产品或顾客等)在永久实体(设备、服务台等)中进行流动的情况和规律,从而指导实际系统的构建和优化。系统描述是系统仿真的基础,离散事件系统一般采用有限状态机、Petri网等方法进行描述,这些方法具有知识表示较复杂、系统维护较困难等缺点。针对传统方法的这些缺点,本文在研究专家系统和离散事件系统各自的特性以及内在联系的基础之上,提出了一种新的构建物流离散事件系统的方法,即采用规则化的描述方法对系统进行描述,在此基础上使用专家系统建模工具构建物流离散事件仿真系统,经测试,可以达到较好的仿真效果,并且具有良好的扩展性,便于将来进行功能扩展。

范炳健[5]2002年在《管理仿真系统GPSS/C的进一步研究与开发》文中进行了进一步梳理对仿真技术的研究始于20世纪40年代,在随后相当长的一段时间里,研究主要着眼于武器制造,航空、航天等领域。随着计算机科学的不断进步,社会需求的不断增加,仿真技术也开始被应用于诸如工业生产、交通运输、社会经济系统等其他非军事领域,并取得了显着的成效。 近几年,仿真技术在经济管理活动中的作用日益受到人们的关注。仿真技术可以独立使用,也可以同事务处理系统结合起来,构成功能强大的管理信息系统,以辅助决策。 基于这样的背景,论文选择了系统仿真作为研究的对象。研究的重点有两部分:增强GPSS/C及其对混合系统仿真。增强GPSS/C部分为GPSS/C添加了新的功能模块,完善了它对离散系统仿真的功能,使之更加切合于实际应用。在系统对离散事件仿真的基础之上,对混合系统仿真的研究使系统具备了进行混合系统仿真的初步框架。 此外文章还详细介绍了系统仿真的有关知识。在相关章节中叙述了系统仿真的关键概念,它的发展历史和应用的现状,及当前国内外的研究热点,并通过分析总结指出了仿真技术的发展前景。

周铭华[6]2008年在《基于Flexsim系统仿真的轻型客车装配线平衡研究》文中研究表明在制造企业进行产品生产的过程中,系统仿真是必不可少的、有益的工具。随着批量生产制造系统的发展,涉及到整个生产制造系统效率的生产线平衡问题越来越受到关注。因此,借助系统仿真技术研究生产线的平衡问题,将成为制造业发展的必然趋势。本文以成都某客车厂的轻型客车装配生产线为研究对象,把系统仿真技术与启发式平衡理论相结合,通过对轻型客车装配生产线的调查,收集整理了装配线的相关数据;绘制出了装配生产线的工艺程序图;在对轻型客车装配生产线进行仿真实体抽象的基础上,利用Flexsim系统仿真软件建立了装配线仿真模型;针对系统仿真软件的功能进行了二次开发,运用C++代码设计了API函数来处理仿真系统的参数设置;运用启发式平衡方法,通过仿真—平衡—仿真,再平衡—再仿真,对轻型客车装配生产线进行了初次平衡、二次平衡;对装配生产线平衡前后的重要指标及各工位利用率和空闲率进行了比较,轻型客车装配生产线的平衡得到了极大的改善,生产率得到较大提高。本课题的研究为下一步轻型客车厂装配生产线的系统优化及车间设施规划做出了充分准备,同时还为这类企业的装配生产线仿真及平衡研究探索了一条有效途径。

沙梅[7]2006年在《通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统建模与仿真研究》文中进行了进一步梳理近年来,中国港口集装箱吞吐量增势迅猛。为了满足日益增长的集装箱运输的需要,上海、深圳、广州、宁波等主要沿海城市都在大力兴建和扩建集装箱码头。而集装箱码头工艺方案系统是否合理往往是集装箱码头建设水平的直接体现,因为港口装卸工艺方案的设定影响着未来码头对船舶的服务质量和码头的经营管理水平。因此,如何确定合理的集装箱码头工艺方案意义重大。但由于长期以来集装箱码头工艺方案设计的技术手段存在诸多问题,致使其对集装箱码头工程建设水平造成制约。 目前,集装箱码头工艺方案设计的技术手段主要是采用经验方法和利用非通用性的仿真系统设计工艺方案。前者存在的主要问题是:第一,建立在经验公式指标算法基础上的工艺设计和方案结果计算显得过于随意;第二,由于集装箱码头机械系统的不同组合的多样性,非仿真系统难以提供多样性的方案供备选。后者存在的主要问题是,仿真与建模研究往往以具体港口为背景展开,旨在为这些港口提供解决方案。由于该领域缺少通用性仿真系统,每次开发只能解决一个港口的部分问题,不仅对需求的响应较慢,而且不利于利用仿真系统设计集装箱码头工艺方案的经验积累和规律寻求。 鉴此,本论文围绕基于离散事件动态系统(discrete event dynamic systems,DEDS)的通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统的建模与仿真展开,主要研究通用性集装箱码头工艺方案设计的仿真建模理论及其仿真实现和仿真实验。其中仿真建模理论研究是本论文的核心内容 本论文主要的研究工作如下: 1) 归纳并提出基于DEDS的集装箱码头工艺方案设计仿真系统的实体、事件、活动、进程研究:实体的提出确定了集装箱码头工艺方案设计仿真系统边界内的对象;事件和活动的提出明确了系统内所有事件的类别和数量,以及每一个事件可以驱动的活动类型;进程的提出明确了系统中进程种类,同时展现了每一个进程所包含的事件及活动之间的逻辑关系和时序关系。 2) 提出基于DEDS的通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统建模与仿真的共性抽象研究方法,主要包括:辩识仿真系统建模的关键性问题;通过共性抽象关键性问题建立人为规则;提出提取系统中随机变量的方法以及确定其模型的方法;提出仿真系统参数的设定方法;提出建立基于通用性仿真系统的输出指标及其体系。 3) 在以上共性抽象研究基础上,提出通用性集装箱码头工艺方案设计系统的仿真模型。仿真建模主要是根据集装箱码头生产和物流系统随机发生的离散事件、代表系统中所描述主要对象的实体流以及仿真时间的推进机制,按照集装箱码头的生产及物流运行进程来建立模型。模型包括四个子系统模型:“船舶排队”子系统模型、“装卸船生产”子系统模型、“堆场——道口生产环节”子系统模型、“倒箱作业”子系统模型。四个子系统涉及船舶到达、码头装卸、堆场作业、进出道口集疏运作业各个环

徐微[8]2011年在《炼钢—连铸生产过程动态调度的仿真研究》文中研究指明炼钢—连铸是钢铁生产过程的关键工序之一。在炼钢—连铸生产过程中,存在着很多不可预测的异常事件,实际生产过程中,异常事件都是由调度人员动态处理的。如何在仿真系统中实现实际生产过程中有人干预的效果,这就需要在仿真系统中引入动态调度思想,即生产过程动态调度的仿真研究。目前普遍存在的炼钢—连铸生产调度计划是由人工编制的,生产过程中发现计划不合理时需要人工动态调度,调度人员水平的限制使得编制出的调度计划以及重调度后的计划很难达到最优。这样容易造成物流堵塞或设备闲置,严重时还会造成连铸断浇。因此,对编制好的计划进行多次仿真是必要的,通过查看仿真结果就可以方便地检查调度计划的合理性,还可以对生产计划进行及时地调整。本文研究是以与宝信软件公司合作的“面向计划和排程的MES数字仿真”项目为背景,结合某钢厂炼钢—连铸生产流程,设计并开发了基于动态调度思想的数字仿真系统,仿真实际生产过程。论文首先根据炼钢—连铸生产流程特点,建立了离散事件系统仿真模型,使用C++语言自主开发并实现了仿真模型。其次,本文针对仿真过程中存在的很多不可预测的异常事件,加入了动态调度机制以保证仿真顺利进行。动态调整的实现是基于规则的,通过调用不同规则得到不同的仿真结果,更好的指导实际生产过程。通过建立炼钢—连铸生产过程仿真模型,开发模拟实际生产过程的仿真系统,可以实现生产过程仿真和生产数据仿真,作为校验计划合理性的有效工具。

余列强[9]2005年在《地下洞室群交通运输系统建模与仿真》文中进行了进一步梳理随着我国水电建设的进行,在越来越多的水电工程中面临着地下洞室群的施工,而地下洞室群开挖过程中,出渣运输成为控制掘进速度的关键工序。因此,必须制定切实可靠的施工组织措施,规划好洞内外运输线路和弃渣场地,通过计算选择配套的装载运输设备,拟定装渣运输设备的调度运行方式和安全运行措施。地下洞室群的交通运输系统是一种典型的离散事件动态系统,难以用解析方法计算的数学模型来描述。目前用来分析离散事件系统的理论方法很多,其中,Petri网方法由于理论体系完善,对实际系统的描述准确,应用灵活方便,模型简单,成为研究离散事件动态系统最有效的方法之一。 本文将Petri网引入,对地下洞室群施工运输系统进行仿真。由于基本Petri网对于复杂系统的建模很不方便;而有色Petri网为网中每一个库所定义了一个托肯色彩集合,为网中每一个变迁定义了一个动作色彩集合。托肯色彩集合可使一个库所的托肯表示多种资源,而原来的库所只能表示一种资源,扩大了托肯所代表的内涵,同时变迁的动作色彩集合也可表示更加复杂的事件发生的组合条件。因此,本文采用有色Petri网对地下洞室群交通运输系统进行了建模。建立了运输系统的四个子模型:装载模型、道路模型、叉口模型和存弃渣场模型。讨论了离散系统仿真的一般方法,并介绍了四种基于Petri网的仿真策略。 通过对水布垭地下厂房施工交通运输系统仿真的实例研究,得到了一些有参考价值的结论,通过对仿真结果的分析优选施工机械的配置,较好地放映了交通运输系统的动态变化特征。

张卫德[10]2006年在《基于Flexsim的虚拟生产线的研究和实现》文中指出在制造企业进行产品设计和制造的过程中,计算机仿真一直是必不可少的、有益的工具,它在减少人力物力的浪费,缩短产品开发周期,提高产品质量方面发挥了巨大的作用。随着制造技术的发展,计算机仿真的应用面临着新的要求。仿真技术的应用领域也日益扩大,从传统的制造领域扩展到产品的设计开发,加工流程的过程仿真和加工计划的优化等领域。本文以南京某汽车制造厂的冲压车间和装配车间为研究对象,对虚拟生产线体系结构和设计原则,离散事件仿真的基本策略和如何利用扩展随机高级判断Petri网(ESHLEP-N)建立离散事件系统模型进行了详尽的分析。在装配车间和冲压车间的Flexsim建模过程中,首先讨论了车间的结构,再对它们的特点、仿真原则进行了详细的讨论,然后依据flow-shop和job-shop理论用ESHLEP-N进行建模。在装配车间和冲压车间的ESHLEP-N模型建完后,详细研究了ESHLEP-N和Flexsim的接口技术,最后利用Flexsim对两个车间进行叁维建模。同时本文提出了仿真数据库,研究了冲压车间和装配车间仿真模型的数据库的特点、结构,用sql- server开发了仿真数据库。为了用户使用模型的方便和规范,在.net平台开发了仿真模型管理系统,把叁维仿真模型和仿真数据库集成在一起。在模型仿真方面,对冲压车间用同一个生产计划的不同冲压次序(调度)来模拟冲压生产,对装配车间用一个生产计划的不同调度规则来模拟装配生产。最后详细分析了模型运行后的数据和结果,得出了一个较好的加工次序和调度规则。最后,指出了研究过程中的一些不足之处并提出了以后工作的展望。

参考文献:

[1]. 离散事件系统仿真中加工问题的程序设计[D]. 马继东. 东北林业大学. 2003

[2]. 车间调度下流水线制造系统的仿真研究[D]. 林鹏. 大连理工大学. 2002

[3]. 基于车间单元的船舶生产系统建模与仿真[D]. 罗岱. 上海交通大学. 2011

[4]. 基于专家系统建模工具的物流离散事件仿真平台的开发[D]. 罗钦扬. 上海交通大学. 2009

[5]. 管理仿真系统GPSS/C的进一步研究与开发[D]. 范炳健. 北京工业大学. 2002

[6]. 基于Flexsim系统仿真的轻型客车装配线平衡研究[D]. 周铭华. 西华大学. 2008

[7]. 通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统建模与仿真研究[D]. 沙梅. 上海海事大学. 2006

[8]. 炼钢—连铸生产过程动态调度的仿真研究[D]. 徐微. 东北大学. 2011

[9]. 地下洞室群交通运输系统建模与仿真[D]. 余列强. 武汉大学. 2005

[10]. 基于Flexsim的虚拟生产线的研究和实现[D]. 张卫德. 东南大学. 2006

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