面向節能的柔性制造系統仿真及優化

聞 帆，何院生，閆紀紅

(1．哈爾濱工業大學 機電學院，黑龍江 哈爾濱 150001;

2．哈爾濱工業大學 空間控制與慣性技術研究中心，黑龍江 哈爾濱 150001)

0 引言

我國“十二五”期間節能目標為單位GDP 能耗下降16%，實現節約能源6．7 億t 標準煤［1］，節能形勢非常嚴峻。隨著全球能源問題的日益突出，面向節能的柔性制造系統(FMS)逐漸成為了當今先進制造領域的研究熱點之一。尋求降低制造企業的能源消耗，即提高生產系統的能源利用效率的呼聲越來越高，因此進行面向節能的柔性制造系統仿真及優化研究就顯得尤為迫切。

本文以一個實際的柔性制造系統為參考背景，對柔性制造系統中的設備能耗進行了建模，完成了基于LabVIEW 的考慮設備能耗的柔性制造系統的仿真開發，并通過平衡生產線的節拍以及運用遺傳智能算法優化生產調度等兩個途徑實現了對柔性制造系統的節能優化，從而可以進一步指導實際的生產系統進行合理的節能生產。

1 面向節能的FMS 仿真模型開發

1．1 柔性制造系統概況

本文選取的柔性制造系統由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機管理系統等組成［2］，主要包括四臺數控機床和一條柔性裝配線。該系統以多品種小批量流水加工車間為例，主要解決流水車間的生產作業的調度問題，主要的任務是把加工的零件進行排序，確定工件加工的先后順序。

1．2 FMS 設備能耗建模

本文的FMS 系統設備能耗是指在柔性制造系統運行過程中各設備所消耗的電能的總和。……