基于petri网的生产物流系统建模与仿真

北京交通大学硕士学位论文基于Petri网的生产物流系统建模与仿真姓名：刘惠玲申请学位级别：硕士专业：系统工程指导教师：关伟20071201基于Petri网的生产物流系统建模与仿真作者：刘惠玲学位授予单位：北京交通大学相似文献(10条)1.学位论文李春杰基于Petri网与Flexsim的生产物流系统建模与仿真2007生产物流系统是制造系统的子系统，也是企业物流系统的重要组成部分。生产物流系统的优化可以降低物料搬运成本、提高生产效率及设备利用率、减少生产周期等，进而提高整个制造系统的T(时间)、C(成本)、Q(质量)、S(服务)等性能指标。而生产物流系统由于具有不可逆性，近年来国内外越来越多学者利用仿真的方法来研究。本课题以某军工厂为应用背景，应用Petri网建模和Flexsim仿真相结合的方法，对该生产物流系统进行分析与研究。主要工作如下：在调研某军工厂的生产物流系统现状的基础上，分析了生产物流系统现存的问题；用Petri网建立加工生产线与装配线生产线的Petri网模型；在建立Petri网模型基础上，应用Flexsim软件对整体的生产物流系统进行仿真；分析仿真结果，提出了优化方案。根据初步运行的数据显示，优化了生产物流系统，由此证明应用Petri网与Flexsim相结合的方法，对生产物流系统建模与仿真是非常有效的方法。2.学位论文吕军玲基于Agent的人机合作的生产物流系统研究2008在科技高度发展的今天,全自动化技术已经不能完全解决现实控制中的问题,人在系统控制中有着重要的作用。人具有处理随机、突发事件的应变能力、模糊推理能力、较强的判断力和创造力。通过人的参与,可以更好地完成机器单独不能或很难完成的任务。人在生产物流系统中所发挥作用的大小,决定着系统成本、效率的高低,也就决定着生产产品的成本高低。因此,研究人机合作在生产物流系统中的应用问题,具有重要的理论意义和工程应用价值。本文着重研究人机合作、人机合作生产物流系统模型的建立和合作平台的实现。课题主要包含以下内容。从生产物流系统的人机合作角度出发,首先给出了人机合作的定义与分类,对人、机的特性进行了比较,分析了人机各自所适合的工作,建立了一般的人机合作概念模型,并研究了人机合作的方式方法、人机信息耦合、人机接口等关键技术,然后,根据对一般的人机合作的研究和生产物流系统各环节的分析,研究了生产物流系统中人机合作的方式、人机信息耦合、人机接口、人机分工等关键技术。为了建立生产物流系统的人机合作平台,对生产物流系统的功能进行了细分,并根据功能的相近性和数据处理的集中性形成各功能模块,然后以各功能模块为Agent,建立了人机合作的生产物流系统的概念模型。为了更清楚地描述模型、分析各模块之间的关系及模块内部的数据处理过程,利用Petri网对各模块之间的关系及模块内部的数据处理过程进行了描述,形成了基于Agent的人机合作生产物流系统的Petri网详细模型。以Java和VC++6.0作为编程工具,Access为后台数据库,Jade为Agent的运行平台,同时以建立的基于Agent的Petri网模型为基础,实现生产物流系统的人机合作软件平台。根据生产物流系统的人机合作软件平台,并结合本校生产物流系统实验室条件,通过人机合作完成加工工艺、人机合作调度等两个仿真实例和人机合作协助AGV摆脱路径死区间的一个半物理仿真实例,验证了模型正确性、可达性。3.期刊论文李春杰.肖素梅.朱霄聪.LIChun-jie.XIAOSu-mei.ZHUXiao-cong基于Petri网与Flexsim的生产物流系统建模与仿真-机械设计与制造2007,(12)生产线是一个大型复杂的离散动态系统,建立一个生产成本低,产品质量高的生产线,需要花费很大的投资,因而对生产物流系统的建模和仿真是必不可少的.应用Petri网对生产物流系统进行建模.并通过在Flexsim中的实体演示,分析系统优化系统.4.学位论文汪佳某转向器制造企业生产物流系统仿真研究2008随着全球经济一体化的发展，制造企业间的竞争更趋激烈。在产品生产的整个过程中，大部分的时间是用于存储、装卸、等待加工和运输。因此，对生产物流系统的研究是提高企业生产效率，降低生产成本的有较手段。同时，生产物流系统是一个复杂的离散事件系统，用传统方法分析比较困难，目前比较有效的优化分析方法是计算机仿真方法。通过仿真可以找出系统可能出现的问题，并在此基础上对之进行分析，给出优化方案。本文首先总结了生产物流建模与仿真基本理论，归纳比较了当前生产物流系统优化方法和主要仿真软件。根据对江西麦丹转向器制造企业生产车间的调研，进行实证研究。在分析该企业供应链，生产系统和物流管理的基础上，在Petri网建模方法的指导下，针对具体转向器部件的生产流程，建立了生产物流系统的离散事件描述模型。其次，本文研究和总结了系统仿真的理论、离散事件系统的仿真策略和专业仿真软件Witness的仿真技术。在Petri网建立物理模型的基础上，研究开发了基于witness仿真技术的生产物流系统仿真模型。以企业利润最大化为目标，构建了目标函数。利用Witness软件的优化器对目标函数进行优化分析，得出了前10个最优方案，选取最优前三个方案进行再次仿真分析，比较三个仿真方案仿真结果参数，确定最优方案指导现实系统。最后，根据实际调研时，生产车间提出的设备利用率不高和检验车间提出的工人利用率不高的问题，在系统仿真模型的基础上，分别设计了生产加工模块和检验维修模块仿真模型。5.学位论文龚波基于WITNESS的生产物流系统仿真研究2008当前全球经济一体化步伐加快，制造企业间的竞争更趋激烈。对于现代制造业而言，降低产品成本是企业在竞争中取胜的关键环节。由于加工过程中各种资源、机床设备的加工能力已确定，要想再从生产过程中取得明显的效益提高已经是相当困难，而物流过程仍是一个可研究并具有较大潜力可挖掘的领域。因为在产品生产的整个过程中，仅仅有5％的时间用于加工和制造，95％的时间是用于存储、装卸、等待加工和输送。因此，生产物流系统的研究是提高企业生产效率，降低生产成本，提高设备利用率的重要手段。生产物流系统属于具有高度随机性的复杂离散事件系统，用传统方法分析比较困难。Petri网是一种图形建模方法，模型直观、易懂，可以清楚的描述系统内部的相互作用，如并发、冲突等，特别适用于离散系统的建模。计算机仿真是对真实系统的模仿，能够全面正确的描述有大量随机因素存在的复杂系统，对于分析一般不容易处理的不确定性特别有效。因此，本文把Petri网和计算机仿真技术结合起来，以某管材加工车间为实例，来对企业生产物流进行研究，重点探讨了生产物流系统的建模和优化技术。本文首先介绍了当前经济和国际背景下对企业生产物流进行研究的重要性，分析了生产物流系统的规划、建模和仿真技术的研究现状。其次从生产物流的内涵和特点出发，对生产物流系统的结构型式和物流属性进行了详细的分析总结，并研究了基于SLP方法的规划技术。最后论证了计算机仿真和Petri网技术在生产物流研究中的可行性和优势，研究了联合使用Petri网和计算机仿真，对企业生产物流系统进行优化的方法；并运用这种方法对某管材加工车间的生产物流系统进行了分析，制定了优化方案，并证明了方案的有效性。6.学位论文王新云基于Petri网的钢铁企业生产物流优化2009自2008年美国次贷危机引发世界范围的金融危机以来，国际钢铁价格持续低迷，钢铁企业前景不容乐观。钢铁企业要走出金融危机，必须提高钢铁生产效率，降低钢铁生产成本。钢铁制造是一个涉及大量物料和资金的生产过程，加强生产物流管理，可以大幅降低钢铁制造成本，产生可观的经济效益。但是目前国内钢铁企业的生产物流成本一直居高不下，据统计钢铁生产物流成本占产品总成本的20%左右，而发达国家只占8～10%。因此如何加强钢铁企业的生产物流管理是急待研究和解决的问题。本文主要研究钢铁企业生产物流的管理和优化问题。在企业生产物流，建模与仿真相关理论的基础上，分析了钢铁企业生产物流的特点、存在的问题、管理现状及管理优化途径。以汉阳钢厂为例进行研究，运用精益物流管理方法研究钢铁企业生产物流的优化，绘制了无缝钢管生产流程图及生产物流系统的层次模型，进一步建立了生产物流系统的Petri网模型；并采用Witness仿真平台检验提出的相关模型。分析试验结果发现机器利用不均衡的不合理现象，主要原因是上下工序间产能不匹配，同时现有产能也不能够满足汉阳钢厂的发展规划。为此文中制定了升级现有设备和新增部分设备的优化方案，并用Witness仿真运行优化方案。比较两次仿真结果证明优化后的方案在各机器利用率及产能匹配上均优于原生产物流系统。根据汉阳钢厂生产物流仿真运行数据显示，该方案优化了生产物流系统，由此证明应用建模仿真技术对钢铁企业生产物流系统进行优化是非常有效的方法。以精益思想为指导，基于Petri网的钢铁企业生产物流优化，消除了产能不匹配引起的等待，缩短了生产时间，降低了生产成本，提高了生产效率。关键词：Petri网；生产物流；优化；仿真7.期刊论文朱华炳.唐自玉.刘光复.陈无畏.ZhuHuabing.TangZiyu.LiuGuangfu.ChenWuwei基于OCTPN的生产物流系统集成建模与仿真-农业机械学报2007,38(12)以生产物流系统为研究对象,以Petri网为主要工具,提出了面向对象着色赋时Petri网(OCTPN)的建模方法.在以基本Petri网对生产物流各子系统建模的基础上,对制造加工与生产物流系统进行集成建模,建立了包括制造工艺模型和生产物流系统模型的层次化模型.最后,以汽车后桥车间的制造加工与生产物流系统为实例,建立了OCTPN模型,利用Petri网的活性、可达性等属性来分析该物流系统的现状,并用WITNESS软件对该模型进行仿真.结果表明该系统是活性的,不存在自锁,提高了机器利用率,达到了预期效果.8.学位论文黄素真矿山企业现代生产物流管理系统研究2004本文在对矿山企业的生产现状、发展趋势,以及自动化技术水平进行综合评述并加以剖析的基础上,指出在矿山企业中实施生产物流的控制与管理,挖掘生产物流潜力,是矿山企业降低生产物流成本,提高企业综合经济效益,增强市场竞争能力的有效途径.通过对现代生产物流系统组成特点与功能的分析研究,本文认为递阶智能控制对于一个复杂的物流系统来说是一个有效的控制结构,可由不同层次、不同功能的各种计算机控制系统组成;结合矿山企业生产物流递阶智能控制系统的结构分析和计算机网络技术,本文设计了矿山企业生产物流递阶智能控制系统的网络结构图.在讨论了形式化建模和非形式化建模的基础上,研究和分析了Petri网的一些基本性质,鉴于生产物流系统的复杂性等特点,基于扩展后的Petri网系统,建立了矿山企业现代生产物流系统的动态复合模型.同时本文论述了库存管理是企业实现对物流进行管理的基础,并根据矿山企业的具体要求,设计了库存管理的总体方案,研究了库存管理与采购、生产、销售等系统的集成方案,并阐述了这些集成方案的实现方法;通过软件运行实例对库存管理系统功能模块进行了分析及实现,并对系统处理流程进行了详细地说明.9.学位论文许晓伟生产物流系统的控制和监控调度2001该文从实际问题出发,采用了世界上先进的PROFIBUS现场总线技术,充分利用了其实时性强、对分散量支持性好、开放型等特点,进行了控制系统的设计,完成了手动、单机自动、远程联机自动、画面监控等功能,为物流信息的集成奠定了基础.其次,该文将资源、颜色、时序的概念引入物流系统Petri网建模技术中,简单、直观地描述了各种物流活动和活动之间的顺序、并发、冲突等关系,并进行了分解和简化.在输送机控制系统设计中,利用Petri网模型强大的图形表示能力对PLC控制程序的设计进行了指导和分析,实现了货物的异步跟踪控制,解决了由资源竞争冲突而引发的“饿死”问题.利用了旋转编码绝对认址和电机变频技术,实现了对有轨小车的行走位置控制,并且对系统的网络故障检、分析和处理进行了探讨.最后,讨论了监控调度系统风调雨顺的几个