生產(chǎn)系統(tǒng)學(xué)-7柔性制造系統(tǒng).ppt

生產(chǎn)系統(tǒng)學(xué),第七章柔性制造系統(tǒng),第七章柔性制造系統(tǒng),第一節(jié)柔性制造技術(shù)發(fā)展概況,一、概念和定義,按照制造系統(tǒng)的規(guī)模、柔性和其他特征，柔性自動(dòng)化具有多種形式：,獨(dú)立制造島(AMI)柔性制造單元(FMC)柔性制造系統(tǒng)(FMS)柔性生產(chǎn)線和(FTL)自動(dòng)化工廠(AF),第七章柔性制造系統(tǒng),獨(dú)立制造島(AMI),它是以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，由若干數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床組成的制造系統(tǒng)，特點(diǎn)是將工藝技術(shù)準(zhǔn)備、生產(chǎn)組織管理和制造過程結(jié)合在一起，重點(diǎn)放在信息流的自動(dòng)化，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝過程設(shè)計(jì)、作業(yè)計(jì)劃編制和實(shí)時(shí)生產(chǎn)調(diào)度等。,第七章柔性制造系統(tǒng),柔性制造單元(FMC),通常由12臺(tái)加工中心或其他數(shù)控機(jī)床組成，并具有不同形式的刀具交換和工件的裝卸、輸送及存儲(chǔ)功能。除了機(jī)床的數(shù)控裝置外，通常還有一臺(tái)單元計(jì)算機(jī)來進(jìn)行數(shù)控程序的管理和外圍設(shè)備的協(xié)調(diào)。,第七章柔性制造系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)(FMS),由兩臺(tái)以上的加工中心或柔性制造單元以及清洗、檢測設(shè)備組成，具有較完善的刀具和工件輸送和存儲(chǔ)系統(tǒng)，除主控計(jì)算機(jī)外，還配備有數(shù)控程序管理計(jì)算機(jī)和分布式數(shù)控終端等，形成多級(jí)控制系統(tǒng)組成的局部網(wǎng)絡(luò)。,第七章柔性制造系統(tǒng),柔性生產(chǎn)線(FTL),柔性較小的、具有自動(dòng)生產(chǎn)線特征的柔性制造系統(tǒng)則稱為柔性生產(chǎn)線。,第七章柔性制造系統(tǒng),柔性制造車間或柔性自動(dòng)化工廠(AF),由若干柔性制造系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)以及自動(dòng)化物料存儲(chǔ)和運(yùn)輸系統(tǒng)組成。通常由多級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。,第七章柔性制造系統(tǒng),廣義的柔性制造系統(tǒng),任何一種分類方法和定義都不是絕對(duì)的。例如在某些文獻(xiàn)中，常把具有托板庫的加工中心稱為單元，而把具有兩臺(tái)以上加工中心的單元稱為柔性制造系統(tǒng)。因此，從廣義來講，柔性制造系統(tǒng)在某種程度上復(fù)蓋了柔性制造單元，是制造過程自動(dòng)化的基本組成部分。,第一節(jié)柔性制造技術(shù)發(fā)展概況,與剛性自動(dòng)化的工序分散、固定節(jié)拍和流水生產(chǎn)的特征相反，柔性自動(dòng)化的主要共同特征是：工序集中沒有固定的生產(chǎn)節(jié)拍以及物料的非順序輸送柔性自動(dòng)化的目標(biāo)是，在中小批量生產(chǎn)的條件下接近大量生產(chǎn)中由剛性自動(dòng)化所達(dá)到的高效率和低成本的生產(chǎn)水平。,圖7-1柔性自動(dòng)化的應(yīng)用領(lǐng)域,第一節(jié)柔性制造技術(shù)發(fā)展概況,第一節(jié)柔性制造技術(shù)發(fā)展概況,二、FMS的發(fā)展歷史,1988年統(tǒng)計(jì)，國際上以柔性生產(chǎn)方式生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)值已占制造業(yè)總產(chǎn)值70以上，其中美國占77，日本占80，且有不斷增長的趨勢(shì)。我國第一個(gè)FMS于1986年10月在北京機(jī)床研究所投入運(yùn)行,用于加工伺服電機(jī)的零件。,第一節(jié)柔性制造技術(shù)發(fā)展概況,刀具和工件的自動(dòng)輸送和供給；借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的合理利用和作業(yè)調(diào)度;制造過程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控；機(jī)床及輸送系統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)和檢修。,三、柔性自動(dòng)化的主要措施和效益,實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化的主要措施是：,第一節(jié)柔性制造技術(shù)發(fā)展概況,提高機(jī)床利用率；在不停機(jī)條件下改變加工任務(wù)；多機(jī)床看管；人機(jī)分離；夜班無人運(yùn)行。,通過這些措施可以實(shí)現(xiàn)：,第一節(jié)柔性制造技術(shù)發(fā)展概況,其結(jié)果導(dǎo)致：,可按照裝配所需的批量進(jìn)行加工，從而減少在制品和降低存儲(chǔ)費(fèi)用；縮短生產(chǎn)周期，實(shí)現(xiàn)按交貨日期組織生產(chǎn)；充分利用刀具壽命，減少刀具費(fèi)用；降低產(chǎn)品的成本；對(duì)市場作出快速響應(yīng)。,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,與系統(tǒng)兼容的加工中心和數(shù)控機(jī)床，即在工件、刀具和控制三方面都具有可與系統(tǒng)相連接的標(biāo)準(zhǔn)接口；能完成工件輸送、搬運(yùn)以及儲(chǔ)存功能的工件供給系統(tǒng)；刀具供給系統(tǒng)，包括刀具的輸送、交換和儲(chǔ)存裝置以及刀具的預(yù)調(diào)和管理；系統(tǒng)的控制和管理，以及加工過程的監(jiān)控。,一、柔性制造系統(tǒng)的組成,按照典型的柔性制造系統(tǒng)由以下四個(gè)部分組成：,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,圖7-2典型模塊化柔性制造系統(tǒng)的特征,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,圖7-3柔性制造系統(tǒng)的功能模塊,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,工序集中易控性兼顧柔性和生產(chǎn)率,柔性制造系統(tǒng)中的機(jī)床特點(diǎn)及型式,二、機(jī)床,柔性制造系統(tǒng)的機(jī)床應(yīng)滿足如下的要求：,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,柔性化組合機(jī)床：也叫做可換主軸箱機(jī)床。模塊化加工中心：它把加工中心也設(shè)計(jì)成若干“通用”部件組成，并可根據(jù)加工對(duì)象組合成不同的機(jī)床型式。如機(jī)床由六大部件組成，它們是：主軸；換刀機(jī)構(gòu)和刀庫；立柱；底座；工作臺(tái)；及工作臺(tái)底座（軸坐標(biāo)）。,柔性制造系統(tǒng)所用的機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上形成了兩個(gè)基本型式：柔性化組合機(jī)床及模塊化加工中心。,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,圖7-4鼓輪式換箱機(jī)床,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,“互替”機(jī)床所謂“互替”機(jī)床，就是納入系統(tǒng)的機(jī)床是互相可以代替的?！盎パa(bǔ)”機(jī)床所謂“互補(bǔ)”機(jī)床，就是納入系統(tǒng)的機(jī)床是互相補(bǔ)充的，各自完成某些特定的工序，各機(jī)床之間不能互相取代，工件在一定程度上必須按順序經(jīng)過加工工位。,柔性制造系統(tǒng)的機(jī)床配置,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,表7-1“互替”和“互補(bǔ)”機(jī)床的比較,現(xiàn)有的FMS大多是“互替”和“互補(bǔ)”機(jī)床混合使用，以發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)。,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,三、工件流支持系統(tǒng),托板交換裝置,托板交換裝置是柔性制造系統(tǒng)加工設(shè)備和工件輸送裝置之間的橋梁和接口，不僅起連接作用，還可以暫時(shí)貯存工件，起到防止系統(tǒng)阻塞的緩沖作用。,（1）回轉(zhuǎn)式托板交換裝置（2）往復(fù)式托板交換裝置,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,（1）回轉(zhuǎn)式托板交換裝置,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,（2）往復(fù)式托板交換裝置,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,2.工業(yè)機(jī)器人,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,龍門式機(jī)械手輸送系統(tǒng),第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,感應(yīng)線導(dǎo)式輸送車,感應(yīng)線導(dǎo)式輸送車是目前柔性制造技術(shù)中較有發(fā)展前途的物料輸送裝置。其優(yōu)點(diǎn)如下：,配置靈活，可實(shí)現(xiàn)隨機(jī)存取，幾乎可完成任意回流曲線的輸送任務(wù)。由于不設(shè)輸送軌道等固定式設(shè)備，因此不占用車間地面及空間，使機(jī)床的可接近性好，便于機(jī)床的管理和維修?？杀ＷC物料分配及輸送的優(yōu)化，使用數(shù)量最少的托板。使托板和其他物料貯存庫簡化，并遠(yuǎn)離加工設(shè)備區(qū)。,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,數(shù)控有軌運(yùn)輸車,數(shù)控有軌運(yùn)輸車是用在FMS自動(dòng)加工生產(chǎn)線上。它來回于加工設(shè)備、裝卸站與立體倉庫之間，按指令自動(dòng)運(yùn)行到指定的工位（加工工位，裝卸工位,清洗站或立體倉庫庫位等）自動(dòng)存取工件。它與機(jī)器人輸送方式相比具有，輸送距離大，定位精度高和載重量大等優(yōu)點(diǎn)。,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,四、刀具流支持系統(tǒng),刀具流的自動(dòng)化則是其中的一個(gè)重要部分，它極大地影響了系統(tǒng)效率的提高，并決定了各機(jī)床利用率的高低。現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)中的刀具流支持系統(tǒng)主要有人工支持和計(jì)算機(jī)管理控制支持二種方式。其主要任務(wù)是確保刀具及時(shí)協(xié)調(diào)地供給，對(duì)所需的刀具數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并將它們傳送到相應(yīng)機(jī)床的控制系統(tǒng)中去。人工方式可節(jié)省系統(tǒng)硬件投資，但由于采用人工換刀，要損失許多生產(chǎn)時(shí)間，因此只宜在換刀需求較少的系統(tǒng)中應(yīng)用。計(jì)算機(jī)管理和控制的刀具支持系統(tǒng)可保證自動(dòng)高效的換刀，它不僅可提高機(jī)床的利用率，也提高了刀具的利用率，這種刀具支持方式是目前的發(fā)展方向。,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,五、FMC的示例,具有工業(yè)機(jī)器人的柔性制造單元,第二節(jié)柔性制造系統(tǒng)的組成與實(shí)例,六、FMS的示例,箱體零件的柔性制造系統(tǒng)的實(shí)例,一、FMS的信息流,基本數(shù)據(jù)，這是在柔性制造系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)一次建立的，并在運(yùn)行中逐漸補(bǔ)充，它包括：有關(guān)系統(tǒng)配置的數(shù)據(jù)，如機(jī)床編號(hào)、類型、存儲(chǔ)工位標(biāo)識(shí)號(hào)、數(shù)量等。物料的基本數(shù)據(jù)，如刀具幾何尺寸、類型、耐用度，托板的基本規(guī)格，相匹配的夾具類型尺寸等。,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,數(shù)據(jù)類型,控制數(shù)據(jù)，即有關(guān)加工零件的數(shù)據(jù)：工藝規(guī)程、數(shù)控程序和刀具清單（技術(shù)控制數(shù)據(jù)）加工任務(wù)單，指明加工任務(wù)種類、批量及完成期限（組織控制數(shù)據(jù)）狀態(tài)數(shù)據(jù)，它描述了資源利用的工況設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，如機(jī)床（加工中心、清洗機(jī)和測量機(jī)）、裝卸站、輸送系統(tǒng)等裝置的運(yùn)行時(shí)間、停機(jī)時(shí)間及故障原因。物料的狀態(tài)數(shù)據(jù)，這包括隨行夾具、刀具等有關(guān)信息，如刀具壽命、破損斷裂情況及地址識(shí)別。零件實(shí)際加工進(jìn)度，如零件實(shí)際加工工位、加工時(shí)間、存放時(shí)間、輸送時(shí)間的記錄以及成品數(shù)、廢品數(shù)的統(tǒng)計(jì)等。,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,信息流的功能模塊和接口,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,FMS管理控制信息流程,FMS信息流的層次和時(shí)間特征,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,（1）FMS信息流的層次FMS控制系統(tǒng)可以劃分為計(jì)劃制定與評(píng)價(jià)管理、過程協(xié)調(diào)控制及設(shè)備控制三個(gè)層次，這種模塊化的結(jié)構(gòu)，它們?cè)诠δ苌虾蜁r(shí)間上既是獨(dú)立又相互聯(lián)系。在可靠性、經(jīng)濟(jì)性等性能方面都提高了一步。,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,（2）FMS信息流的時(shí)間特征根據(jù)信息流不同層次，它們對(duì)通訊數(shù)據(jù)量與時(shí)間上的要求也并不相同，計(jì)劃管理模塊內(nèi)的通訊主要是文件傳送和數(shù)據(jù)庫查詢、更新，需要存取和傳送大量數(shù)據(jù),因此,往往需要較長的運(yùn)行時(shí)間。而在過程控制模塊中只是平行地交換少量信息（如指令、命令響應(yīng)等)，但必須及時(shí)傳遞，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。因此，它的計(jì)算機(jī)運(yùn)行環(huán)境應(yīng)是在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持下并發(fā)運(yùn)行。,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,二、作業(yè)計(jì)劃管理與控制,圖7-12FMS作業(yè)計(jì)劃編制與調(diào)度,作業(yè)計(jì)劃調(diào)度,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,刀具需求計(jì)劃,（1）計(jì)劃刀具需求（在作業(yè)計(jì)劃編好后立即進(jìn)行）（2）實(shí)際刀具需求（在加工任務(wù)開始之前進(jìn)行）,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,刀具預(yù)調(diào),在管理計(jì)算機(jī)上可以聯(lián)接一臺(tái)刀具預(yù)調(diào)儀。從基本數(shù)據(jù)文件中得到的要調(diào)整刀具的理論值輸?shù)降毒哳A(yù)調(diào)儀，由預(yù)調(diào)儀測得的刀具實(shí)際值或者刀具修正值在線地傳遞給管理計(jì)算機(jī)。在更換刀具時(shí)，每一個(gè)刀具修正值可由機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)調(diào)用。,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,三、制造過程的協(xié)調(diào)控制,隨行夾具的安裝調(diào)整工件隨行夾具是由托板和工件專用夾具組成的。在夾具調(diào)整工位或裝卸工位上，針對(duì)具體工件的安裝調(diào)整過程由計(jì)算機(jī)通知操作者。工件裝夾在一個(gè)柔性制造系統(tǒng)內(nèi)可以有幾個(gè)工件裝卸站，每個(gè)裝卸站可以由多個(gè)裝夾工位組成。在這些裝夾工位上，工件的裝夾或者是自動(dòng)進(jìn)行，或者由操作人員人工進(jìn)行。輸送控制用于控制和監(jiān)視系統(tǒng)中已裝有或未裝有工件的隨行夾具的輸送。,工件流控制,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,圖7-13FMS工件流的控制,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,機(jī)床程序管理在柔性制造系統(tǒng)中機(jī)床程序接受所有傳送給機(jī)床接口的任務(wù)。這些任務(wù)具有在線功能，它完成數(shù)控程序和刀具數(shù)據(jù)管理等功能。數(shù)控程序管理要快速、及時(shí)地傳送機(jī)床的數(shù)控程序，理想情況是將NC數(shù)據(jù)直接從編程工作站傳送到要控制的機(jī)床中去。目前，多數(shù)數(shù)控機(jī)床都具有EtherNet接口，可以通過工作站將程序傳送到NC機(jī)床，系統(tǒng)的運(yùn)行由工作站的操作鍵盤控制，機(jī)床旁配有調(diào)用NC程序的易于操作的工業(yè)終端。,數(shù)控程序管理,數(shù)控程序管理的功能包括：,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,刀具流,刀具流控制是在中央刀庫和機(jī)床刀庫之間實(shí)現(xiàn)有序的刀具交換（下圖）。刀具輸送設(shè)備可以是輸送小車、機(jī)器人或單軌架空輸送裝置等。,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,四加工過程監(jiān)控,刀具磨損和破損的監(jiān)視；工件在機(jī)床工作空間的位置測量；工件質(zhì)量的控制；各組成部分功能檢驗(yàn)及故障診斷。,為了保證柔性制造系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，通?？刹捎靡韵逻^程監(jiān)控措施（圖7-15）：,通過對(duì)系統(tǒng)各組成部分、導(dǎo)致停機(jī)的事件和假定的早期識(shí)別出的廢品監(jiān)視，來采取相應(yīng)的對(duì)策，以增加系統(tǒng)的有效性。,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng)的控制和管理,圖7-15加工過程監(jiān)控功能,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,根據(jù)仿真的研究對(duì)象，系統(tǒng)仿真可以分成：連續(xù)系統(tǒng)仿真。連續(xù)系統(tǒng)是指系統(tǒng)的狀態(tài)隨時(shí)間連續(xù)變化的系統(tǒng)。連續(xù)系統(tǒng)的模型可以用一組連續(xù)的方程描述。離散事件系統(tǒng)仿真。離散事件系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)的狀態(tài)變化只在離散的時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生，且發(fā)生時(shí)刻往往是隨機(jī)的，系統(tǒng)的狀態(tài)變化是由隨機(jī)事件驅(qū)動(dòng)的。,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,一、排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型,柔性制造系統(tǒng)是一種隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)。每一個(gè)工位都可以看作“服務(wù)臺(tái)”，工件就是“顧客”。每個(gè)工件都?xì)v經(jīng)到達(dá)、排隊(duì)等待、服務(wù)(加工)和離開的過程，整個(gè)系統(tǒng)就是組成了一個(gè)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)。利用計(jì)算機(jī)對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型求解，就可以得到系統(tǒng)一系列重要的性能指標(biāo)，從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,1.系統(tǒng)的模型及其參數(shù),第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,一、排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型,本模型的一個(gè)關(guān)鍵假定是，每個(gè)工位都具有一個(gè)隊(duì)列用以容納等待加工的工件，且每個(gè)隊(duì)列足夠長到能容納所有到達(dá)該工位的工件。這個(gè)假設(shè)意味著系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生阻塞現(xiàn)象，工件的到達(dá)是隨機(jī)的，呈指數(shù)分布。模型的輸入?yún)?shù)共有五個(gè)：工位數(shù)量M托板（工件）數(shù)量N每一個(gè)工位的服務(wù)臺(tái)數(shù)量Si訪問頻數(shù)qi平均加工時(shí)間ti。,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,訪問頻數(shù)qi:取決于工件的加工路線，在本模型中，它被表達(dá)為一組概率的集q1q2.qM，且概率qi之和等于1。qi（當(dāng)iM）表示輸送裝置向工位i輸送工件的概率qM表示工件加工完畢的概率ti:工位i上的平均加工時(shí)間（分件）。tM表示從某一工位獲取，并向下一工位輸送工件所需的平均時(shí)間。Wi=1/ti，代表工位i處于繁忙狀態(tài)時(shí)的工件速率（件分）。WM就是輸送裝置的平均輸送速率（次分）。,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,2.系統(tǒng)的性能指標(biāo),柔性制造系統(tǒng)最主要的性能指標(biāo)是生產(chǎn)率，它是指每小時(shí)（或其它時(shí)間單位）系統(tǒng)生產(chǎn)零件的穩(wěn)態(tài)平均數(shù)，以p表示。其倒數(shù)1/p就是輸入或輸出間隔的平均時(shí)間。另一個(gè)重要的性能指標(biāo)是工件耗費(fèi)在系統(tǒng)內(nèi)的平均通過時(shí)間，以T表示。對(duì)穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)來說，T等于系統(tǒng)內(nèi)工件的平均數(shù)量與到達(dá)的平均間隔時(shí)間的乘積。因此，可以得出下列公式：T=N/p(7-1),第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,工位的利用率Ui定義為在一個(gè)長的運(yùn)行期間內(nèi)工位處于繁忙狀態(tài)的時(shí)間比例。在平衡狀態(tài)時(shí)，輸入到每個(gè)工位的工件流等于從那個(gè)工位輸出的工件流。因此，得到等式：qiWMUMWiUi（im）（7-2）對(duì)應(yīng)UM解Ui：qiWMUiUM（iM）（7-3）WiqiWMri（iM）Wiri1（i=M）（7-4）Uiri,（i=1，2，.M-1）（7-5）UM因此，ri稱為相對(duì)利用率。,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,如果各工位的riSi值都接近于1，這就意味著系統(tǒng)各組成部分的利用率大致相同，工件負(fù)荷平衡良好。如果某一工位的riSi值顯著超過其他工位，則該工位就是系統(tǒng)的潛在“瓶頸”，系統(tǒng)的生產(chǎn)能力將受到這個(gè)工位的限制。如果各工位的riSi都小于rMSM時(shí)，就表明輸送裝置是系統(tǒng)的限制因素。系統(tǒng)的生產(chǎn)率：p（qMWM）UM（7-6）,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,1p*(N)N（）（7-7）T*NP(N)（7-8）T(N)p(N)T*E（7-9）p*(N)T(N),3.系統(tǒng)的性能極限,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,系統(tǒng)效率E的含義：實(shí)際生產(chǎn)率接近理想生產(chǎn)率p*(N)的程度；度量了有效生產(chǎn)時(shí)間（加工和輸送等）與在系統(tǒng)內(nèi)總耗費(fèi)時(shí)間的比例；由于系統(tǒng)效率的降低是工件擁擠的相互影響而引起的，因此也是系統(tǒng)擁擠程度的綜合指標(biāo)。,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,在模型的假定條件下，p(N)是N的單向漸增函數(shù)。存在一個(gè)極限生產(chǎn)率，不管增加多少托板數(shù)量，系統(tǒng)的生產(chǎn)率不能超過這一數(shù)值當(dāng)N增加時(shí)，工件在系統(tǒng)內(nèi)耗費(fèi)的時(shí)間越來越多地耗費(fèi)在等待上，一直到有效生產(chǎn)時(shí)間變?yōu)榭偤馁M(fèi)時(shí)間中可忽略的一部分為止，即系統(tǒng)的效率趨近于零。,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,當(dāng)某一工位的所有服務(wù)臺(tái)在整個(gè)時(shí)間內(nèi)都處于繁忙狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)就出現(xiàn)了飽和現(xiàn)象，即該工位已無法提供更多的加工能力。設(shè)此“瓶頸”工位的編號(hào)為，根據(jù)利用率的定義可得：limUbSb（7-10）N按照等式(7-5)可得：UbUM（7-11）rb根據(jù)等式（7-6）可求出生產(chǎn)率的極限：SbLimp(N)=qMWM（7-12）Nrb確定“瓶頸”工位的方法：首先達(dá)到飽和的將是每個(gè)服務(wù)臺(tái)都具有最大相對(duì)利用率的那個(gè)工位，即riSi最大的就是“瓶頸”工位。,UiriUM,p（qMWM）UM,第四節(jié)柔性制造系統(tǒng)的仿真,二、統(tǒng)計(jì)模型的動(dòng)態(tài)仿真,系統(tǒng)仿真（離散系統(tǒng)）主要是指統(tǒng)計(jì)模型的數(shù)字仿真。系統(tǒng)仿真以排隊(duì)論為基礎(chǔ)，把系統(tǒng)狀態(tài)的變化用事件或活動(dòng)循環(huán)來加以描述，使用專門的仿真語言，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)進(jìn)程仿真。可以提供任一時(shí)刻系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，研究系統(tǒng)在不同時(shí)間進(jìn)程的動(dòng)態(tài)變化，從而較全面地反映了系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行過程。主要用于對(duì)柔性制造系統(tǒng)的深入規(guī)劃研究、運(yùn)行管理和生產(chǎn)控制。實(shí)際柔性制造系統(tǒng)很難用數(shù)學(xué)模型加以完整地描述，因此，在統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字仿真就成為