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TFT-LCD厂的ARRAY制造系统仿真与调度技术研究

作　者: 于洪伟
导　师: 巩云鹏；金烨
学　校: 东北大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 面向对象的仿真优化 ARRAY制造系统 eM-Plant 动态投料法则复合优先级调度
分类号: TN873.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

TFT-LCD厂的ARRAY制造系统投资巨大、布局复杂、设备众多且加工特性各异,具有可重入性、高度不确定性和多目标优化等特征,与传统生产线有很大的区别,是最复杂的制造系统之一。与日韩等国相比,我国的TFT-LCD企业尚处于技术引进阶段,对其制造系统的研究尚处于初始阶段,制造系统规划方法落后,忽略制造系统调度,致使制造系统性能较差,产品成本偏高,缺乏市场竞争力。鉴于此,本文针对第五代TFT-LCD厂的ARRAY制造系统进行了相关研究。首先,针对ARRAY制造系统生产过程复杂、难以实现性能量化分析的问题,采用面向对象的仿真技术,基于仿真软件eM-Plant建立了ARRAY制造系统的计算机仿真模型。仿真模型由生产对象层、调度控制层、数据分析层三部分构成。生产对象层建立了包含AGV、加工机台、机械手、储位、轨道等仿真实体；调度控制层开发了投料规则、派工规则、派车规则等,实现对生产对象的调度控制；数据分析层完成制造系统动态仿真过程中的数据分析和性能评估。通过计算机仿真,可以完成对平均生产周期、在制品库存、产出率及设备使用率等制造系统性能指标的动态分析,寻找系统存在的问题。其次,本文对ARRAY制造系统所采用的调度策略进行了研究。对于单一产品的投料策略,建立了旨在稳定堆积大量产品的Stocker的在制品数量的RRWB动态投料法则；对于工件调度策略,建立了通过对加工工件任务优先级加权以完成任务指派的CPDS派工法则,通过指定AGV任务复合优先级系数,建立了DRBF派车规则。在计算机仿真模型上加载这三个算法程序,对ARRAY制造系统进行仿真优化,仿真结果显示,与原物理模型应用的固定间隔时间投料策略、先入先出规则、先遇到先服务等规则相比,应用新调度控制策略的模型缩短了生产周期,降低了在制品数量,增加了产能,完成了生产线上多个关键指标的优化任务,解决了该制造系统产能低下、在制品大量堆积的实际问题。

TFT-LCD厂的ARRAY制造系统仿真与调度技术研究

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