[发明专利]基于数字化工厂的液压支架零件加工齐套性生产线的仿真优化方法

说明书

本发明公开了一种基于数字化工厂的液压支架零件加工齐套性生产线的仿真优化方法，根据初始化的液压支架零件生产车间的生产线布局，利用数字化工厂仿真软件进行三维仿真建模，再对仿真模型进行迭代优化，使各个设备资源利用率提高并均衡稳定，物流阻塞率降低，零件的齐套性得到保障，每天生产产品的数量达到预设值。本发明可以针对不同的产品类型，通过以上多系列运营策略的调整优化迭代，使车间产能达到目标每天生产固定的架数，保证产品的交期，同时零件在合理的物料转运批量情况下，使得设备负荷、AGV利用率、缓存位能力达到均衡，减少车间能源的消耗，从而降低成本，增加效益。

技术领域

本发明涉及大型重工业零件加工齐套性生产线设计的技术领域，具体涉及到一种基于数字化工厂的液压支架零件加工齐套性生产线的仿真方法。

背景技术

工厂仿真技术实际上是生产系统离散事件仿真技术，其本质是对实际实物建立系统模型，并利用所建模型对实际系统进行试验研究的过程。生产系统仿真重点关注在生产规划这一环节，生产规划环节通过利用虚拟仿真技术，可以对于工厂的生产线布局、设备配置、生产制造工艺路径、物流等进行预规划，并在仿真模型“预演”的基础之上，进行分析、评估、验证，迅速发现系统运行中存在的问题和有待改进之处，并及时进行调整与优化，减少后续生产执行环节对于实体系统的更改与返工次数，从而有效减低成本、缩短工期、提高效率。

传统的煤矿机械制造行业作为典型的离散性生产企业，由于市场经营环境的变化、新的材料、技术、生产工艺地采用等因素，行业格局正在发生震荡，必须不断缩减产品制造周期，提高生产柔性，满足用户的个性化需求。

虚拟仿真作为车间生产线工艺规划和生产线平衡的重要手段，通过构建出典型的离散系统仿真模型，对液压支架零件加工生产线布局与物流方案进行分析，分析设备瓶颈、AGV策略并优化车间产能，对于企业稳定生产运行、减少规划迭代成本具有重要意义。

发明内容

本发明是目的是为了解决智能化工厂在设计规划阶段，对产品产能评估、场地规划评估、设备瓶颈评估等方面的指导，提供基于一种数字化的仿真建模方法，解决零件加工种类齐套性问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种基于数字化工厂的液压支架零件加工齐套性生产线的仿真优化方法，包括下列步骤：

S1、根据初始化的液压支架零件生产车间的生产线布局，获取生产线中的生产设备、功能分区和生产资源配置数据；

S2、利用数字化工厂仿真软件Plant Simulation对液压支架零件加工生产线进行三维仿真建模，通过模拟搭建出适合不同类型液压支架零件的加工生产线，其中，所述生产线包括前序来料缓存区、切割坡口区、矫直区、压型区、钻镗孔区、铣边区、拼点预埋区、零件完工缓存区、配盘区以及物流转运设备；所述物流转运设备包括天车、智能AGV物料运输车、半门吊；

S3、获取步骤S2中的液压支架零件加工生产线上每种零件在各个加工工序的生产时间；

S4、根据长线件优先加工原则，优化各种零件的加工排产时间；

S5、将生产车间划分成不同的任务区域，进行AGV路线规划，AGV转运策略制定；

S6、在配盘区进行液压支架完工零件齐套性时间节点检查；

S7、获取生产设备、物流设备和完工零件齐套性仿真数据；

S8、依据设备工作利用率，对仿真模型进行迭代优化，对生产设备和AGV设备资源进行调整；

S9、依据设备物流阻塞率，对仿真模型进行迭代优化，对物料运输策略进行调整，使其各个设备资源利用率提高并均衡稳定，物流阻塞率较低时，零件的齐套性得到保障，每天生产产品的数量达到预设值，证明模型优化成功；否则，重复步骤S3-S9，进行模型的进一步的迭代优化。