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带多点装卸AGV的制造系统排队网建模与性能分析
标题：带多点装卸AGV的制造系统排队网络建模与性能分析
摘要：
随着制造业的发展，自动化技术在生产过程中发挥着重要的作用。自动导引车辆（AutomatedGuidedVehicle，AGV）作为一种自动化装卸设备，可以在制造系统中实现物料的自动搬运。然而，多点装卸AGV的运行效率受到排队网络的影响，因此，建立合适的排队网络模型，并对其进行性能分析，对于改进制造系统的运行效率具有重要的意义。本文通过研究带多点装卸AGV的制造系统排队网络的建模方法和性能分析，旨在提供制造系统优化的决策支持。
1.引言
近年来，制造系统中各种自动化设备的应用越来越广泛，AGV作为一种重要的自动导引装卸设备，被广泛应用于制造系统中。多点装卸AGV可以通过预设路径和任务，实现多个装卸点之间的物料自动搬运。然而，在实际应用中，多点装卸AGV的运行效率受到排队网络的限制，因此，建立合适的排队网络模型对于优化制造系统的运行效率具有重要的作用。
2.排队网络建模方法
排队网络模型是研究系统中任务完成时间和资源利用率等性能指标的重要工具。对于带多点装卸AGV的制造系统，可以将多个装卸点视为排队网络中的服务台，AGV作为排队网络中的顾客，任务的到达和完成时间可以作为性能指标进行分析。
2.1单服务台排队网络模型
在多点装卸AGV的之前，可以先建立简单的单服务台排队网络模型。单服务台排队网络模型可以用排队论的方法进行建模和分析。利用排队论模型，可以得到平均任务等待时间、平均任务完成时间等关键性能指标。
2.2多服务台排队网络模型
将多点装卸AGV的制造系统进一步抽象为多服务台排队网络模型，包括多个装卸点的排队网络。多服务台排队网络模型可以更准确地反映实际生产过程中的任务调度和资源利用情况。通过对多服务台排队网络模型的建模和分析，可以得到装卸点的任务等待时间、资源利用率等性能指标。
3.性能分析方法
在建立排队网络模型后，可以采用离散事件仿真（DiscreteEventSimulation，DES）方法对系统进行性能分析。
3.1建立系统模型
通过将排队网络模型转化为离散事件仿真模型，可以建立带多点装卸AGV的制造系统的仿真模型。系统模型应包括任务调度算法、AGV路线规划算法、任务完成时间等相关参数。
3.2设计实验
在建立系统模型后，可以设计实验来获取关键性能指标。实验的目的可以有多个，如测试不同调度算法的效果、优化装卸点的布局等。
4.性能分析与优化决策
通过对实验结果的分析和比较，可以得到多点装卸AGV制造系统的性能指标。根据性能指标的不同，可以进行相应的优化决策，如调整任务调度算法、优化装卸点的布局等。
5.结论
本文通过研究带多点装卸AGV的制造系统排队网络建模方法和性能分析，提供了制造系统优化的决策支持。通过建立排队网络模型和离散事件仿真模型，可以评估制造系统的性能指标，并提出相应的优化决策。希望本研究能为制造系统的运行效率提升提供一定的指导。
参考文献：
[1]SalonenA,MovahediB,KärkkäinenT.Improvedmaterialhandlinginamanufacturingsystemwithhighcapacityautomatedguidedvehicles[J].RoboticsandComputer-IntegratedManufacturing,2016,37:91-100.
[2]ShiL,GindyNN.Anewgeneticalgorithm-basedmachine-partgroupingapproachforschedulingAGVsintheflexiblejobshopproblem[J].InternationalJournalofProductionResearch,2018,56(5):1807-1827.
[3]LiaoCC,HuangBS,ChenCL.EvaluationofmanufacturingsystemperformanceconsideringAGVschedulingproblemsusingrobustdesign[J].RoboticsandComputer-IntegratedManufacturing,2016,40:93-104.