基于Arena的制造过程仿真研究

论文摘要

本文主要研究了基于Arena的制造过程的仿真,目的是实现制造过程科学计算的可视化,使制造过程更加直观,使计算过程科学可视。本论文借助Arena强大的模块化建模理念,对北方工业大学的柔性制造系统进行了仿真研究,以系统中的托盘为研究对象,通过改变托盘的数量进行仿真研究,优化了系统的制造过程,使系统生产效率达到了最大化。以基于Arena平台运用其面板提供的模块为主线,本文对建模过程中所涉及的相关模块做了全面的剖析,结合实际柔性制造系统重点论述了以排队论为核心的制造过程的仿真研究。首先,本文研究了著名的仿真软件—Arena,对当今流行的各种仿真软件优缺点做出了较为详尽的分析比较,结合本校柔性制造系统,将其引入柔性制造过程的仿真,并深入研究了相应的仿真面板和模块,给出了制造过程仿真中涉及的结束仿真条件的两种定义。其次,研究了基于Arena的制造过程仿真的理论基础—排队论,探讨了基于柔性制造系统的排队模型和对柔性制造系统运用仿真软件Arena进行建模之间的内在联系。最后,本文以柔性制造系统为具体研究对象,对其制造过程进行了仿真研究,论述了模型的建立过程,给出了二维动画演示过程。当改变系统中托盘数时,仿真输出了对应的系统生产率,分析仿真结果,从而获得系统资源利用率最大,生产率最高时的托盘数。实现了制造过程科学计算的可视化,并且优化了制造系统的生产过程,提高了复杂制造系统整体生产效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 研究方法
• 1.2.1 排队模型
• 1.2.2 复杂制造系统智能建模与优化
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 发展趋势
• 1.5 研究的目的、意义及内容安排
• 1.6 本章小结
• 2 仿真工具软件Arena及其应用
• 2.1 Arena概述
• 2.1.1 Arena的发展历史
• 2.1.2 Arena的特点
• 2.1.3 Arena应用领域
• 2.2 应用方案模板
• 2.2.1 模板开发环境
• 2.3 Arena的逻辑建模
• 2.3.1 基本术语
• 2.3.2 常用面板和模块
• 2.4 应用于制造过程仿真的模块分析
• 2.5 制造过程仿真中结束仿真条件的两种定义方式
• 2.6 Arena其它工具和特点
• 2.7 本章小结
• 3 仿真理论及排队模型
• 3.1 计算机仿真概述
• 3.1.1 仿真的基本问题和内容
• 3.1.2 仿真的实际用途
• 3.1.3 仿真模型的类别
• 3.1.4 仿真的基本步骤
• 3.1.5 仿真原理
• 3.2 排队论及排队模型
• 3.2.1 排队系统的组成
• 3.2.2 排队系统的评价指标
• 3.2.3 排队模型的符号表示
• 3.2.4 排队系统的常见分布
• 3.2.5 排队系统的常见模型
• 3.3 本章小结
• 4 制造过程仿真研究
• 4.1 柔性制造系统建模仿真过程
• 4.1.1 基于排队论的模型分析
• 4.1.2 基于Arena建模
• 4.2 仿真结果分析
• 4.3 本章小结
• 5 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间所发表的学术论文及研究成果
• 致谢