柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件

第五章柔性制造系統(tǒng)的建模設計5.1柔性制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及主要內(nèi)容5.2資源規(guī)劃模型

5.3機床布局模型

5.4調(diào)度模型

5.5精良生產(chǎn)5.6并行工程5.1柔性制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及主要內(nèi)容1.柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)是通過計算機控制把制造設備、制造過程及其加工操作集成到一個完整的系統(tǒng)中，實現(xiàn)從毛坯到成品的全過程的自動化系統(tǒng)。

2.柔性制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

柔性制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三層，第一層是以人為核心的組織與控制系統(tǒng)，第二層是計算機控制與管理系統(tǒng)，第三層是自動化加工、裝配、輸送系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件1柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件2柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件33.柔性制造系統(tǒng)的特征

1）具有更高的自動化程度。2）柔性制造系統(tǒng)所占用的機床比傳統(tǒng)的加工系統(tǒng)少，柔性制造系統(tǒng)通過信息流與系統(tǒng)規(guī)劃模塊能合理的組織加工單元。3）柔性制造系統(tǒng)的一次上料后的加工時間比傳統(tǒng)的加工系統(tǒng)長，裝夾次數(shù)比傳統(tǒng)的加工系統(tǒng)少。4）柔性制造系統(tǒng)中的機床的布局取決于物料搬運系統(tǒng)的類型。4.柔性制造系統(tǒng)設計的主要內(nèi)容

1）資源需求問題2）資源布局問題3）材料流的問題4）緩沖容量問題5.柔性制造系統(tǒng)的建模方法

1）規(guī)劃論建模方法2）排隊論建模3）人工智能建模3.柔性制造系統(tǒng)的特征45.2資源規(guī)劃模型概念：資源規(guī)劃就是依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定生產(chǎn)系統(tǒng)中各類設備的臺、套數(shù)。簡單模型：

5.2資源規(guī)劃模型55.3機床布局模型

機床布局——輸送鏈，有四種方式5.3機床布局模型6柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件75.3機床布局模型機床布局的目標：以輸送費用為最小確定機床的分布與布局；模型：1）單行機床排列；a.機床沿一條線排列；b.機床的朝向一致。c.參數(shù)：n

cijfij5.3機床布局模型8d.單行機床布局模型：i=1,2…,nj=i+1,…,ni=1,2…,n-1d.單行機床布局模型：i=1,2…,nj=92)多行機床等面積布局a.機床布局方式2)多行機床等面積布局102）多行機床等面積布局

b.多行等面積機床布局模型：i=1,2…,n-1

i=1,2…,n

i=1,2…,n

2）多行機床等面積布局

b.多行等面積機床布局模型113）多行機床不等面積布局a.機床布局3）多行機床不等面積布局123）b.多行不等面積機床布局模型：3）b.多行不等面積機床布局模型：135.4調(diào)度模型

零件在機床中的傳送方式單向雙向1.單機床上的多道工序的調(diào)度模型1）不附加任何條件的調(diào)度：調(diào)度規(guī)則：工序時間短的向前排，工序號123456工序時間長的向后排；加工時間471623調(diào)度結(jié)果：（3，5，6，1，4，2）

5.4調(diào)度模型142）附加交貨期限的調(diào)度：

調(diào)度規(guī)則：交貨時間短的向前排，交貨時間長的向后排。工序號123456加工時間112513交貨日期6381493

調(diào)度結(jié)果：（6，2，1，3，5，4）柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件152.雙機床單向調(diào)動有若干道工序，都在兩臺機床（M1、M2）上加工，順序相同，先M1后M2，調(diào)動的結(jié)果是得到最大的流通時間為最小的調(diào)度序列。調(diào)度結(jié)果：（465312）2.雙機床單向調(diào)動調(diào)度結(jié)果：163.三機床單向調(diào)度1)方法：三機床單向調(diào)度轉(zhuǎn)變?yōu)殡p機床的單向調(diào)度若滿足條件：第二臺機床上的加工時間不大于第一臺機床或第三臺機床上的加工時間；2)步驟：1）用第一臺機床與第三臺機床上的加工時間分別加上第二臺機床上的加工時間，構(gòu)造虛擬機床；2）按雙機床單向調(diào)度。3）校核進度是否出現(xiàn)明顯的延誤。3.三機床單向調(diào)度173）三機床單向調(diào)度示例：有n道工序，在三機床上加工，單向，M1，

M2，M3，調(diào)度排序。3）三機床單向調(diào)度示例：有n道工序，在三機床上加工，單向，184）進度表：1）M1按調(diào)度序列累加M1的時間；2）M2按調(diào)度序列累加M1+M2的時間；3）M3按調(diào)度序列以M1+M2+M3比較與累加時間。4）進度表：195.5精良生產(chǎn)1.精良生產(chǎn)的產(chǎn)生原因和原理一戰(zhàn)以后，大批量生產(chǎn)方式代替單件生產(chǎn)。一輛汽車耗用成本僅為單件的1/3。二戰(zhàn)以后，日本經(jīng)濟蕭條，用一種新的生產(chǎn)方式來與大批量生產(chǎn)抗衡，在汽車的車身制造的換模技術上，發(fā)明快速的移動式上模與撤模技術，產(chǎn)生精良生產(chǎn)

5.5精良生產(chǎn)一戰(zhàn)以后，大批量生產(chǎn)方式代替單件生產(chǎn)。一輛汽車202.精良生產(chǎn)對浪費的定義（1）修復次品是浪費；（2）過量生產(chǎn)是浪費；（3）加工過程中的浪費；（4）庫存是費；（5）搬運的浪費；（6）動作的浪費；（7）窩工是浪費。3.精良生產(chǎn)的運行模式精良生產(chǎn)運行：拉取模式、準時制原則與看板反饋控制1）拉取模式精良生產(chǎn)的基本思想：杜絕浪費。精良生產(chǎn)的組織管理——實施拉取模式，定單——生產(chǎn)后道工序——前道工序2.精良生產(chǎn)對浪費的定義21柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件22柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件232）準時生產(chǎn)制強調(diào)準時性，力爭準時供貨，庫存為零。五準原則：在準確的時間、準確的地點提供準確的數(shù)量與質(zhì)量的物品——給準確需要的人3）看板看板：信息傳遞的模板——信息流———推動生產(chǎn)信息載體卡片網(wǎng)絡與顯示屏看板的作用分為5類：生產(chǎn)看板供應看板采購看板轉(zhuǎn)包看板及輔助看板。2）準時生產(chǎn)制24生產(chǎn)看板生產(chǎn)看板25供應看板供應看板26第五章柔性制造系統(tǒng)的建模設計5.1柔性制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及主要內(nèi)容5.2資源規(guī)劃模型

5.3機床布局模型

5.4調(diào)度模型

5.5精良生產(chǎn)5.6并行工程5.1柔性制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及主要內(nèi)容1.柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)是通過計算機控制把制造設備、制造過程及其加工操作集成到一個完整的系統(tǒng)中，實現(xiàn)從毛坯到成品的全過程的自動化系統(tǒng)。

2.柔性制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

柔性制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三層，第一層是以人為核心的組織與控制系統(tǒng)，第二層是計算機控制與管理系統(tǒng)，第三層是自動化加工、裝配、輸送系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件27柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件28柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件293.柔性制造系統(tǒng)的特征

1）具有更高的自動化程度。2）柔性制造系統(tǒng)所占用的機床比傳統(tǒng)的加工系統(tǒng)少，柔性制造系統(tǒng)通過信息流與系統(tǒng)規(guī)劃模塊能合理的組織加工單元。3）柔性制造系統(tǒng)的一次上料后的加工時間比傳統(tǒng)的加工系統(tǒng)長，裝夾次數(shù)比傳統(tǒng)的加工系統(tǒng)少。4）柔性制造系統(tǒng)中的機床的布局取決于物料搬運系統(tǒng)的類型。4.柔性制造系統(tǒng)設計的主要內(nèi)容

1）資源需求問題2）資源布局問題3）材料流的問題4）緩沖容量問題5.柔性制造系統(tǒng)的建模方法

1）規(guī)劃論建模方法2）排隊論建模3）人工智能建模3.柔性制造系統(tǒng)的特征305.2資源規(guī)劃模型概念：資源規(guī)劃就是依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定生產(chǎn)系統(tǒng)中各類設備的臺、套數(shù)。簡單模型：

5.2資源規(guī)劃模型315.3機床布局模型

機床布局——輸送鏈，有四種方式5.3機床布局模型32柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件335.3機床布局模型機床布局的目標：以輸送費用為最小確定機床的分布與布局；模型：1）單行機床排列；a.機床沿一條線排列；b.機床的朝向一致。c.參數(shù)：n

cijfij5.3機床布局模型34d.單行機床布局模型：i=1,2…,nj=i+1,…,ni=1,2…,n-1d.單行機床布局模型：i=1,2…,nj=352)多行機床等面積布局a.機床布局方式2)多行機床等面積布局362）多行機床等面積布局

b.多行等面積機床布局模型：i=1,2…,n-1

i=1,2…,n

i=1,2…,n

2）多行機床等面積布局

b.多行等面積機床布局模型373）多行機床不等面積布局a.機床布局3）多行機床不等面積布局383）b.多行不等面積機床布局模型：3）b.多行不等面積機床布局模型：395.4調(diào)度模型

零件在機床中的傳送方式單向雙向1.單機床上的多道工序的調(diào)度模型1）不附加任何條件的調(diào)度：調(diào)度規(guī)則：工序時間短的向前排，工序號123456工序時間長的向后排；加工時間471623調(diào)度結(jié)果：（3，5，6，1，4，2）

5.4調(diào)度模型402）附加交貨期限的調(diào)度：

調(diào)度規(guī)則：交貨時間短的向前排，交貨時間長的向后排。工序號123456加工時間112513交貨日期6381493

調(diào)度結(jié)果：（6，2，1，3，5，4）柔性制造系統(tǒng)的建模設計課件412.雙機床單向調(diào)動有若干道工序，都在兩臺機床（M1、M2）上加工，順序相同，先M1后M2，調(diào)動的結(jié)果是得到最大的流通時間為最小的調(diào)度序列。調(diào)度結(jié)果：（465312）2.雙機床單向調(diào)動調(diào)度結(jié)果：423.三機床單向調(diào)度1)方法：三機床單向調(diào)度轉(zhuǎn)變?yōu)殡p機床的單向調(diào)度若滿足條件：第二臺機床上的加工時間不大于第一臺機床或第三臺機床上的加工時間；2)步驟：1）用第一臺機床與第三臺機床上的加工時間分別加上第二臺機床上的加工時間，構(gòu)造虛擬機床；2）按雙機床單向調(diào)度。3）校核進度是否出現(xiàn)明顯的延誤。3.三機床單向調(diào)度433）三機床單向調(diào)度示例：有n道工序，在三機床上加工，單向，M1，

M2，M3，調(diào)度排序。3）三機床單向調(diào)度示例：有n道工序，在三機床上加工，單向，444）進度表：1）M1按調(diào)度序列累加M1的時間；2）M2按調(diào)度序列累加M1+M2的時間；3）M3按調(diào)度序列以M1+M2+M3比較與累加時間。4）進度表：455.5精良生產(chǎn)1.精良生產(chǎn)的產(chǎn)生原因和原理一戰(zhàn)以后，大批量生產(chǎn)方式代替單件生產(chǎn)。一輛汽車耗用成本僅為單件的1/3。二戰(zhàn)以后，日本經(jīng)濟蕭條，用一種新的生產(chǎn)方式來與大批量生產(chǎn)抗衡，在汽車的車身制造的換模技術上，發(fā)明快速的移動式上模與撤模技術，產(chǎn)生精良生產(chǎn)

5.5精良生產(chǎn)一戰(zhàn)以后，大批量生產(chǎn)方式代替單件生產(chǎn)。一輛汽車462.精良生產(chǎn)對浪費的定義（1）修復次品是浪費；（2）過量生產(chǎn)是浪費；（3）加工過程中的浪費；（4）庫存是費；（5）搬運的浪費；（