制造系統(tǒng)的性能分析(參考版)
2025-05-02 04:02本頁面
【正文】 第三章 制造系統(tǒng)的性能分析 School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University 48 The End 。 制造系統(tǒng)的計算機模擬 ： 現(xiàn)已有商品化的模擬系統(tǒng)可用于模擬制造系統(tǒng)的運行。 Petri網(wǎng)理論 ：是 Petri在 60年代初提出來。如用整數(shù)規(guī)劃解決 FMS中的任務分派問題，用動態(tài)規(guī)劃解決 FMS運行中的問題。如著名的 Little定律。由此出現(xiàn)了很多方法并逐漸應用于制造系統(tǒng)建模。但另一方面它的復雜程度也大為增加。柔性制造系統(tǒng) (FMS)在這期間開始發(fā)展起來。但是嚴格說不是制造系統(tǒng)意義上的模型。 ? 從對過程的描述而言，制造系統(tǒng)模型可分為 設計過程模型、生產(chǎn)過程模型、工藝過程模型 以及 加工過程模型 。 ? 按照模型的形式，制造系統(tǒng)模型同樣有 物理模型、概念模型，分析模型，知識模型之分 。 產(chǎn)品 ：模型有產(chǎn)品設計模型、零件加工精度控制模型等。生產(chǎn)計劃調度模型、工藝過程模型、設備配置模型、質量控制模型都與物料流有關。 第三章 制造系統(tǒng)的性能分析 School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University 44 制造系統(tǒng)的模型 2） 制造系統(tǒng)建模的對象 制造系統(tǒng)建模的對象主要是圍繞物料流、資源或產(chǎn)品問題。 證實 ： 對于推銷產(chǎn)品而言，這是至為重要的。對很多問題的原因，人們可能知道不清楚，甚至完全未知。如生產(chǎn)質量控制等。 模擬是非常狀態(tài)預測的常用的手段。 敏感因素分析 是這種非常狀態(tài)預測所需要的。 預測 ： 主要是指對非常狀態(tài)的預測，即發(fā)生某種特殊情況時，制造系統(tǒng)的狀態(tài)會如何。 第三章 制造系統(tǒng)的性能分析 School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University 42 制造系統(tǒng)的模型 優(yōu)化 ： 是制造系統(tǒng)建模中經(jīng)常遇到的問題。因為從應用的目的需要表達詳細信息、故抽象程度低，致使工程圖這種模型形式復雜。它應用在制造領域較高的層次上，如生產(chǎn)計劃、工藝計劃。此模型形式簡單，可能僅由十幾個字母或數(shù)字組成，它僅僅表達了零件的一些基本信息、如零件類別、材料尺寸范圍等等。 分析可以在不同的層次或水平上進行，層次越高抽象程度也越高。 1) 模型形式的簡單程度取決于對系統(tǒng)抽象的程度 抽象程度越高，模型可能越簡單。 第三章 制造系統(tǒng)的性能分析 School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University 39 制造系統(tǒng)的可靠性 （ 2）并聯(lián)系統(tǒng) 這時，若各單元壽命分布服從指數(shù)分布，系統(tǒng)壽命分布就不再呈指數(shù)分布 。 (1)串聯(lián)結構 設系統(tǒng) S由 n個單元串聯(lián)而成，只有當 n個單元全都正常工作時，系統(tǒng)才不致失效。 第三章 制造系統(tǒng)的性能分析 School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University 38 制造系統(tǒng)的可靠性 6 典型結構的可靠性模型 一個系統(tǒng)往往是由多個子系統(tǒng)或單元組成。 試畫出可靠度函數(shù)曲線？ m 1(t)=C t?Ctt0 ( x ) d x eR ( t) = e ? ???39。給定的可靠度所對應的時間稱為可靠壽命。 3 耗損期 ：產(chǎn)品使用很久以后由于磨損、老化、疲勞等原因引起的失效稱為耗損失效。很多機械系統(tǒng)在試用期，由于調試的問題或者操作人員對系統(tǒng)還不夠熟悉，以致故障多。很多系統(tǒng)或產(chǎn)品的失效率隨時間變化的曲線有如所謂浴盆曲線。倘若增加一個單位時間 Δt，至 t+Δt時刻，又有 Δn(t)個產(chǎn)品失效。 設在 t=0時刻，有 N個完好產(chǎn)品準備開始工作。此概率也意味著系統(tǒng)壽命大于 t的可能性。它表示系統(tǒng)在時刻 t之前失效或發(fā)生故障的概率。 第三章 制造系統(tǒng)的性能分析 School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University 32 制造系統(tǒng)的可靠性 1 壽命分布函數(shù) 在正常條件下，系統(tǒng)的壽命 T不超過時間 t的概率稱之為 不可靠度或失效概率 。 第三章 制造系統(tǒng)的性能分析 School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University 31 小結 ： 上述幾個基本原理說明，有時難以兼得制造系統(tǒng)各方面的性能， 如： ? 在通過時間不變的情況下，提高生產(chǎn)率卻會使在制品數(shù)增加。 第三章 制造系統(tǒng)的性能分析 School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University 30 制造系統(tǒng)的性能 （ 7) 制造系統(tǒng)的柔性越高生產(chǎn)率越低 生產(chǎn)率與柔性是互相矛盾的。 （ 6）系統(tǒng)可靠性越高，其成本也越大 為了提高系統(tǒng)的可靠性，可以通過提高子系統(tǒng)或零部件的質量或者借助特別的結構 (如貯備結構 )。 第三章 制造系統(tǒng)的性能分析 School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University 29 （ 5）制造系統(tǒng)總是會呈現(xiàn)一定的隨機特性 制造系統(tǒng)到處都體現(xiàn)出隨機特性，不管是生產(chǎn)的計劃與管理，還是加工精度的控制。 儲備結構？冗余 第三章 制造系統(tǒng)的性能分析 School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University 28 制造系統(tǒng)的性能 （ 3）機器性能隨時間
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