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现代制造业正面临不可预测、快速多变和来自全球不断增强的市场竞争等一系列问题。为了适应市场的变化,企业除要加快新产品的设计开发进程外,还要根据新产品的特点不断地对生产线进行调整。RMS是一种对市场需求变化具有快速响应能力的可重新构形的可变制造系统,该系统能够基于现有系统在系统规划和设计规定的范围内,通过系统构件自身变化和数量增减以及构件间的联系变化等方式动态地改变其构形,从而达到根据发生的变化调整生产过程、生产功能和生产能力,实现短的系统研制周期和斜升时间、低的重构成本、高的加工质量和经济效益。
随着汽车的普及,对汽车电机的需求量逐年增多,这就要求汽车制造企业的每一条生产线需适合几种乃至十几种汽车电机的生产,对同一设备的工装、夹具等不仅精度要求高,而且必须考虑多品种产品的生产。本课题围绕汽车电机转子生产线对可重组控制系统、物流系统、生产线的建模仿真、优化生产计划进行了一系列的研究,并取得一定的研究成果,主要体现在如下几个方面:
◆ 生产系统随机建模研究
提出了模块化的GSPN建模方法,并利用GSPN对模型进行性能分析。针对企业可重组汽车电机生产线的实际重组情况,建立可重组制造系统的GSPN模型,数学方法分析的结果验证了所提出模型的正确性及分析方法的有效性,为系统长期运行的重组和逻辑结构变化提供了理论上的分析方法。建立物流仿真模型,采用EM-Plant软件对生产线物流系统进行分析,针对三种物料方案进行了模拟仿真,最终为实际生产提供决策依据。
◆ 可重组电机生产线控制系统
建立基于组态原理的可重组控制系统,该控制系统可以实现根据市场变化对电机生产线设备及其加工辅助设备进行更替、调整以及扩充形成新的生产能力和生产功能。确定电机生产线上可调整的组元后,按一定的调整、优化策略实现组态控制。组态控制方式打破了传统的刚性生产线控制模式,可由用户自己定制特定的控制状态,调整组态和升级组元,极大地提高了系统的柔性和可重组性。
◆ 优化生产计划研究
针对市场需求的不确定性,运用模糊原理对不确定的市场需求进行处理。建立企业生产的数学模型,基于实数编码的GA对生产订单进行了优化,从而为企业迅速响应市场提供了决策方案。