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中文译文 智能信息管理， 2011,3,186上发表于 2011 年 9 月 () 件的柔性制系统与仿真 1 陈紫霞 2 江长滨 1 中国宜宾宜宾职业技术学院 2 中国杭州浙江工商大学 电子邮件： 稿于 修正于 公认于 要 柔性制造系统 （ 一高度自动化，复杂的系统。 模拟设计或者分析 一个证明行之有效的方法。 在 的射频识别（ 统的配置产生大量的 据流，提供有价值的数据，改善 操作。 在本文使用 据流在 模拟的结构。 模拟与 件一起运行。 技术上的细节也被呈现。 本文的结构是遵从下列的步骤：第 1 步 , 介绍；第 2 步， 拟 件；第 3 步，通过 据流驱动的仿 真框架；第 4 步，结论。 关键词 ： 性制造系统） 、 数据流，模拟， 件 1. 介绍 航空交通服务讯息处理系统（ 一个自动化的材料处理系统。它通过改变自己的形式和包装从而通过存储，检索和运输材料的过程。 它主要依赖于自动化设备的装置处理这些材料。 是在物流业或其他自动化材料处理系统中的存储和检索系统（ S），在这个竞争激烈的环境中发挥着重要的作用 1,2。因此，改善航空交通服务讯息处理系统具有极大的价 值。 柔性的制造业的系统 （ 任一个越来越重要的角色。 图 1 展示了柔性制造系统进行处理金属零部件的过程。（ S/存储 /检索机从储物架上检索托盘的原料，并将其放置在输送机上的每个通道。然后操作员从托盘上消除了部分，并扣紧到相邻输送机的夹具上。输送机输送到拾取点，在那里它们被加载到自动搬运车（ 夹具上。 图 1：柔性制造系统的例子 这个系统由 6 个计算机数字控制（ 工零件。变化器的头部也可用于钻孔的部件。 输夹具到所需的 头站。当已完成所有处理的一部分时， 回，而其夹具的一部分输送到附近的存储机架。操作员移除已完成的部分。并把它从夹具上返回用于机架上用于存储的托盘上。空夹具然后在传送带上接受一个新的原始部分循环。 一个典型的离散事件系统。虽然这很难评估其效率与传统的方法，因为随机因素和计算的复杂性，仿真设计与分析 一个行之有效的方法。 的 据采集 一种强大的数据收集方法，该方法可以用在产品控制和材料处理或其他材料的流动过程 3。柔性制造系统中的 统的部 署，加强了运转控制的流程与更好的可视性。流通过 性制造系统的托盘，箱或其他负载都贴有 签。 读器在预先分配的位置读取存储的处理信息的标签。传感器（ 取器）收集信息材料流经进程，然后把此信息发送到数据库中。根据一定的规则，有意义的事件流程，这可以用来驱动供应链管理（ 4，企业资源规划（ 制造执行系统（ 息系统。面向服务的架构（ 事件驱动架构（ 这一领域占主导地位 5， 6。 读器可以提供即时的物料流信息，如该对象系统中的探测器。这 些信息包括项目的信息，位置，加工精度和到达时间。它可以被存储在数据流中，数据库中或数据仓库。 对于 图 1 所示， 读器可以设置在 站，数据工作站和 取点。标签标记在货盘和夹具上。当托盘或夹具流经系统，读写器读取和创建数据记录如表1 所示。然后这些记录被 理。最后，大容量的记录将被存储为数据流的 据仓库 7。因此， 据成为连接到虚拟世界的桥梁。 真面临的挑战 营所处的环境是随机的性质。因此，在设计和分析 自然必须 被考虑。仿真是一个功能强大的工具，以解决随机的情况 8。有商业软件产品可以用于模拟的 表 1 签记录 标签 载类型 项目 时间 （ hh:mm:ss: 阅读器盘 原料 1 14:01:45:35 1 盘 原料 2 14:01:45:55 2 具 4:05:05:55 3 具 4:05:06:15 4 具 4:05:07:05 5 但是模拟 仍然是一个需要人才的工作，尤其是当目标系统是复杂的时候。一般情况下，商业仿真软件包可以大幅缓解这些工作，因为我们可以用它们来建模 可视化实体和组件的图形用户界面（ ，但无形的数据或 I/O 数据，不是一个有效的建模方式。在很多情况下，一个伪随机数发生器是唯一用来驱动 真的方式。 模拟中使用的随机数引入到一个模型中，来表现现实世界的变化。产品达到间隔时间，处理时间，时间，知道机器故障，和维修时间是一个真 正的系统的整个操作过程中的持续时间而变化的事件的例子。构建模型时，必须决定如何代表在模拟随机发生的事件。一种流行的方法是尝试，以适应估计或历史的真实世界的数据到分配。丹对于 味着大批量的，高吞吐量的数据。数据分析是很困难的。另一方面，这么多的过程数据被存储在 别是与 统的部署。这个数据可以用在正式的 真中。 在本文的以下部分，我们将讨论 可以预先给出一个使用 真 软件 套件是世界领先的工业仿真软件，该软件是由一家美国应用材料公司开发。它成功应用在许多领域，如汽车，半导体，航空航天和国防，造纸，物流等。许多世界 500强企业中已经使用 模拟他们的生产物流，以提高运行效率部门，减少库存和现金流动 9,10. 际上是两个方案的组合：构建包和运行时包。构建包包括物理和逻辑模型的定义。在用户定义的物理和逻辑组件模型下，它将被编译成一个可执行程序，模拟和动画同时运行。可执行模型速度非常快，是完全可以互动的，它可以停在任何时刻在模拟的时间来查 看统计数据和模型状态。提供数据库的最新版本 I/O 功能和模式的通讯模块，该模块支持 于过程控制的 套接字通讯。 可视组件，可以很容易地模拟专业 模块，如 S，处理，输送和路径子系统。如果没有现实世界的数据， 型通常是由伪随机流或简单的示例数据，简化了输入或过程中的数据。数据获取代码被嵌入在 逻辑文件。 据流驱动的仿真框架 有 散事件系统）模拟使用 据在不同类型的应用程序。例如， 模拟和分析医院的经营和资源利用率。从上面，我们知道， 据代替伪随机流或简单的样品中，可以驱动虚拟 型。了解如何使用 行期间收集的数据流是我们需要解决的问题。根据不同的 据源，使用 据流的 下面的部分中，在每种模式下，一个单独的框架将提交。技术细节也将被提及。 在这两种模式中，模拟软件专注于操作的 签和标记对象的名称，如到达时间到达位置的字符。在标签的其他信息还没有发送到软件。传送的信息必须是正式的，并可以被拆解成有意义的事 件，这可以由软件理解。具有前仿真，透明的标准和协议必须遵守 。 史 据） 在离线模式下，存储在数据库中的历史 驱动仿真模型。在这种模式下，处理的 据已被存储在数据库中。 模型 行时，它会读取自动的 （如开放式数据库连接性功能），并剖析 据流转化为若干具有意义的 件，图 2 展示框架的离线模式。 拟） 在在线模式下，当使用 据流， 型交互实时 数据流。这是一种实物仿真与模拟的硬件。在这种模式下，与现实世界的设备相结合的虚拟的仿真模型与桥接的是 据流。整个 为两部分。这种方法是非常有用的。当我们想改变部分时， 好像一个临时的存储仓库。如果 S 计划取代手动高货架仓库， S 需建立在 软件基础上。 I/O 从现实中的 读器的临时储存仓库的 据源用于驱动 真关系。因此，可以很容易的得到进行模拟的帮助。 图 2：离线模式下的 拟；注： 据库存储的预处理记录是从 读器（同构或异构）。数据库程序可以执行特殊的数据视图以此应用于模拟中 图 3： 拟在线模式 软件提供最新的 套接字通信模型通信模块（ 。工业 读器使用 P， 其他工业通信协议。该框架可以被实现为图 3。在这种模式下，所有读取失败的小标签将被忽略，就好像错误的数据。 本文介绍了不同的 真中使用 框架。尽管如此，还是有复杂工作的运行，特别是对阅读的例外情况。但是这个框架已经成功 的测试。模拟设计或分析 一个行之有效的方法。它是利用有价值的数据流，以提高 操作。 英文原文 2011, 3, 186011() of a , 2011; , 2011; 5, 2011 is a is a to or of a MS to in in MS s is as , , , , . n to It on to as S) in or in an in 1,2. of a a S/of on at of An a it to a on an to a an in A is to or of a GV to An it to a on on to a MS is a it is to of is a to . An of a is a be in or 3. is of or MS at a of be to 4, in 5,6. in It be in a a or a MS as , be up at S/, a GV on or as . be as in 7. to he in MS is in So is a to a 8. be . D hh:mm:ss:4:01:45:35 1 4:01:45:55 2 1 14:05:05:55 3 2 14:05:06:15 4 3 14:05:07:05 5 is a is we to MS in , is an to a is to MS in to of a of a of a a be to in A is to to or to a a of is On so is ES or of be in MS In of we MS A be 2. is is It in as of 00 in to in to of 9,10. is a of a a is of it is an is it be at in to (or MS be S/MS is by or or in 3. in to we in of or to in MS is we to to to in MS An be in be In on as in is to be be be by be In a is by in a In in a MS it ( of in MS Its a of or In is is MS is is we MS a If S/RS is to S/RS is in ( P, or be as . In be as 4. MS is to be to is a to or It is to to . or be to to be in . in
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