CAD/CAE/CAPP/CAM
现代制造工程(Modern Manufacturing Engineering）
仿真环境下RMS设施布局分析研究
李乃梁，朱立营，赵家齐，庄忠难
（中国矿业大学工业工程系，徐州221116）
2015年第6期
摘要：可重构制造系统(RMS)设施布局问题是一个重要而复杂的研究课题，对制造系统的性能有很大的影响。首先在综合考虑系统复杂性特点的基础上，构建了相应的成本数学模型。然后基于产品种类、生产批量和订货提前期这三个方面的市场需求特征，对RMS布局重构策略进行分析，并构建了仿真框架和仿真流程。最后通过案例分析，验证了该分
析方法的可行性和有效性，为RMS布局重构提供了决策依据。关键词：可重构制造系统；设施布局；Plant仿真；遗传算法
中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1671—3133（2015)06—0098—06
Asimulationandanalysisoffacilitylayoutproblemsof
reconfigurable manufacturing systems Li Nailiang , Zhu Liying , Zhao Jiaqi, Zhuang Zhongnan
(Department of Industrial Engineering,China University of Mining and Technology,
Xuzhou 221116,Jiangsu,China)
Abstract:Facility layout problem in Reconfigurable Manufacturing Systems ( RMS) is a vital but complex research issue, and greatly impacts the system performance, Deals with layout problems considers adlequately the complex characteristics of the stud-ied manufacturing systems and corresponding costs mathematical model are constructed. The reconfigurability of manufacturing system facilities is also taken into account when formulating the layout design problem. And reconfigurable layout strategies are analyzed based on variations of products, quantity and order lead time, a simulation framework and simulation proces are pro posed. Given the analytical example, the analysis of simulation result is executed and it provides the decision-making evidence fo RMS-FL that it verifies the feasibility and effectiveness of the analysis.
Key words : Reconfigurable Manufacturing System (RMS) ;facility layout ; Plant simulation ; Genetic Algorithms ( GA)
0引言
在国际化竞争背景下，市场竞争愈演愈烈，顾客的个性化需求要求现代制造系统可以快速响应并实现资源充分利用和降低生产成本。可重构制造系统（ReconfigurableManufacturingSystem，RMS）是一种能够快速响应市场需求变化，通过制造系统的布局重构形成具有适宜的生产能力和功能的新型制造模式，被称为影响未来制造业的关键技术之一"。合理的设施布局（FacilityLayout，FL）对均衡设备能力、保持物流平衡和降低生产成本有重要作用。传统设施布局是在系统构建之初据特定产品而规划的，而RMS要求设施布局可以频繁变更以适应市场不同需求3。
目前，许多学者在RMS设施布局（RMS-FL）问题上做了大量工作。如易湘斌等人研究了RMS的若 98
干关键技术，并提出了工艺过程的可重构：林亚福等人[3]研究了RMS布局的重构策略和重构成本；阎树田等人[6]研究了采用遗传算法对RMS布局设计与仿真：武志军等人"研究了RMS布局规划方案的灰色模糊评价。然而基于市场需求的三个特征（产品种类、生产批量和订货提前期)对可重构制造系统布局策略影响的研究还很少，本文主要分析市场需求的三个特征对可重构制造系统布局的影响和相应决策策略，建立了因重构制造系统布局而产生的重构成本的数学模型和仿真框架，并以实例在仿真环境下实现布局动态重构和成本核算来验证决策策略的正确性。
RMIS设施布局分析
RMS是可以从一种制造系统状态通过重构变为另一种制造系统状态的动态系统，以此来满足市场需