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流程型制造企业物质循环仿真模型研究

作　者: 陈瀛
导　师: 张健
学　校: 北京信息科技大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 物质流分析流程型制造企业混杂Petri网物质循环仿真
分类号: X322
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要

流程型制造业属于资源消耗高、污染排放量大的行业。作为工业经济的基础产业，大力发展流程型制造业的循环经济理论与实践，对整个工业循环经济的发展都具有重要的推动作用。企业作为经济系统的最小单元，是研究循环经济理论与实践的最佳切入点。循环经济是建立在物质的循环、再生和利用基础上的经济发展模式。要实现推动循环经济大力发展的目标，对物质循环问题就需要具有清晰的认识，必须深入研究物质的流动情况、消耗强度以及污染排放结构，寻找提高物质利用效率、减少环境污染排放的途径。本文在对循环经济领域的量化与仿真建模相关理论方法进行系统地查阅与梳理基础上，研究流程型制造企业的物质循环仿真问题。在物质流分析方法的基础上，结合混杂Petri网方法给出了适合于流程型制造企业物质循环研究的逐步形式化建模方法，并将提出的建模方法应用于盐湖化工企业。模型不仅能对企业生产全过程的物质流动情况进行可视化描述与量化分析，得出企业生产系统的物质循环与利用情况；而且通过将静态模型逐步形式化为Petri网模型，并利用Stateflow工具对Petri网模型运行仿真，对企业物质流动情况进行动态模拟，能够进一步深入研究企业的物质迁移与循环特征。研究得出结论，采用物质流分析与混杂Petri网工具相结合的形式化建模方法，能够直观清晰地描述流程型制造企业生产过程中各单元的物质输入输出情况、整个过程的物质流向、物质的使用强度以及废弃物排放情况，识别企业生产对环境造成影响的关键点，而且达到了对企业物耗以及污染物排放动态特性进行分析的目的。另外，将提出的模型方法应用于盐湖化工企业，不仅是对该建模方法进行了有效验证，同时也可以为此类企业循环经济仿真等相关研究提供借鉴。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-19
  1.1 选题背景及意义  9-10
  1.2 相关文献综述  10-15
    1.2.1 国内外物质流分析研究进展  10-14
    1.2.2 国内外循环经济领域仿真研究现状  14
    1.2.3 国内外文献研究评述  14-15
  1.3 论文的研究目标及研究内容  15-16
    1.3.1 主要研究目标  15
    1.3.2 主要研究内容  15-16
  1.4 研究方法、创新之处及技术路线  16-18
    1.4.1 主要研究方法  16
    1.4.2 创新之处及技术路线  16-18
  1.5 本章小结  18-19
第2章流程型制造企业物质循环过程的形式化建模  19-30
  2.1 流程型制造企业物质循环过程形式化建模需求分析  19-21
    2.1.1 流程型制造企业特点分析  19-20
    2.1.2 建模需求分析  20-21
  2.2 物质流分析方法研究  21-26
    2.2.1 系统范围定义  21-22
    2.2.2 物质流分析模型构建  22-24
    2.2.3 物料平衡账户构建  24-25
    2.2.4 评价指标体系设计  25-26
  2.3 基于混杂 PETRI 网的流程型企业物质循环形式化建模  26-29
    2.3.1 Petri 网理论  26-27
    2.3.2 物质流分析模型与 Petri 网模型的比较  27
    2.3.3 企业生产系统物质流混杂 Petri 网模型的形式化定义  27-28
    2.3.4 生产单元的物质流混杂 Petri 网模型构建  28-29
  2.4 本章小结  29-30
第3章盐湖化工企业物质流分析模型建立与应用  30-46
  3.1 盐湖化工企业基本概况  30-31
  3.2 盐湖化工企业生产系统的物质流分析框架  31-32
  3.3 物质流分析模型及物料平衡账户的构建  32-39
    3.3.1 氢氧化镁生产子系统的物质流模型  32-35
    3.3.2 轻质氧化镁生产子系统的物质流模型  35-37
    3.3.3 高纯镁砂生产子系统的物质流模型  37-39
  3.4 三种产品生产过程物质流利用情况的对比分析  39-44
    3.4.1 盐湖化工企业物质流分析指标的选取  39-41
    3.4.2 三个生产子系统的物质流分析指标计算  41-43
    3.4.3 三个生产子系统的对比分析及对策  43-44
  3.5 本章小结  44-46
第4章盐湖化工企业 MFA-HPN 模型的构建及仿真  46-56
  4.1 盐湖化工企业 MFA-HPN 模型构建  46-51
    4.1.1 氢氧化镁生产系统 MFA-HPN 模型建立  46-48
    4.1.2 轻质氧化镁生产系统 MFA-HPN 模型建立  48-49
    4.1.3 高纯镁砂生产系统 MFA-HPN 模型建立  49-51
  4.2 盐湖化工企业 MFA-HPN 模型仿真  51-55
    4.2.1 仿真方法  51-52
    4.2.2 仿真应用——以轻质氧化镁生产系统 MFA-HPN 模型为例  52-54
    4.2.3 仿真结果分析  54-55
  4.3 本章小结  55-56
第5章结论与展望  56-58
  5.1 研究结论  56-57
  5.2 展望  57-58
参考文献  58-62
个人简历、期间发表学术论文与研究成果  62-63
致谢  63

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