论文摘要：制造单元在线仿真器关键技术研究

随着企业竞争日益激烈、客户需求不断变化，越来越多的企业选择采用单元化制造系统模式，改进多品种、中小批量生产组织。单元化制造系统因其生产过程动态性强的特点，对生产作业计划的可执行性提出了更高的要求，即要求产生合理的调度方案来应对生产任务的变化。本文以建立在线仿真器，研究单元化制造系统的生产作业计划的鲁棒性问题为主要的工作内容，并在对鲁棒调度相关理论以及实践深入分析的基础上，选择确定研究计划鲁棒性的指标，在构建的在线仿真器上研究与开发了一种支持具有良好鲁棒性的生产作业计划产生和动态调整方法，并实现对生产计划的在线仿真验证。首先，依据在线制造单元仿真器对仿真建模的要求，从影响快速建模及模型重用两个主要方面：模型中资源的组织形式和仿真模型的控制逻辑出发，采用了以数据驱动为核心的层次化、模块化的快速仿真建模方法，以实现在制造单元发生变化时仿真模型能够快速、方便地反应这一变化；并就仿真系统与MES系统数据集成转化方案方面展开研究，集成数据主要包括任务与工艺数据、资源数据、日历数据以及车间计划调度数据，以实现仿真相关数据的快速、方便的读取；第三，从在线仿真器初始化以及在线仿真验证流程两个方面，对在线仿真验证技术展开阐述。然后，采用鲁棒性是调度计划“吸收”扰动的能力这一定义方式，并依据相关的性能分析指标，建立鲁棒调度问题解决方案的体系结构，并利用仿真软件，采用层次化管理算法，研究与开发了一种支持具有良好鲁棒性的生产作业计划产生和动态调整方法。最后，基于Plant Simulation实现制造单元在线仿真器的构建，通过使用某制造单元的数据进行了预调度、局部再调度、全局再调度等实验进行实例验证，证明了模型的正确性和系统的有效性。

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