智能调度与仿真技术在工厂物流中的应用-数字化转型网（www.szhzxw.cn）

数字化转型网灯塔制造专题

数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等，从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念，帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程，实现世界一流灯塔标杆。

一、基本概念

智能调度intelligent scheduling又称基于知识的调度(knowledge-based scheduling)，是人工智能和智能控制感兴趣的研究领域之一。现实中的许多组合问题比较复杂，要从可能的组合或序列中寻求出种最佳调度方案需要很大的搜索空间，可能产生组合爆炸问题。智能调度就是充分应用有关间题域的知识，尽可能减少组合爆炸，使得最佳调度或组合问题获得有效解决的调度方法。

目标：如何稳、准、快地找到最优解；

物流仿真是针对物流系统进行系统建模，并在电子计算机上编制相应应用程序，模拟实际物流系统运行状况，并统计和分析模拟结果，用以指导实际物流系统的规划设计与运作管理。现实中很多物流系统比较复杂，需要通过仿真增强理解，优化控制，其仿真原理是离散事件仿真。

目标：如何真、快地给出仿真预测；

连续系统(Continuous System)：状态变量随时间连续变化。建立描绘系统的数学方程式，如微分方程、状态方程或传递函数。数字化转型网（www.szhzxw.cn）

离散事件系统(Discrete Event System)：状态变量只是在离散的时间点上发生变化，而且这些离散的时间点是不确定的。建立描述系统的非形式模型，如逻辑的、概率的模型。

MM1排队系统排队论求解方法：

顾客到达服从泊松分布;

单服务台;系统容量无限制;顾客数量无限制;服务规则FCFS;

服务时间服从指数分布; 数字化转型网（www.szhzxw.cn）

求解队长、顾客等待时间、服务员的忙期。

离散事件仿真求解方法：

顾客到达按泊松分布摇骰子服务时间按指数分布摇骰子；

大量重复实验，统计系统性能；

·研究一个尚未存在的对象系统的特征、性能、规律等

·对已经发生的系统历史过程通过仿真进行再现，以研究其规律

·对于存在但由于各种因素难以在实际系统上进行实验的系统

·用于理解实际系统，进行What if分析

·用于对一个系统的多种方案对比研究

·对其它研究方法得到的研究结果进行验证数字化转型网（www.szhzxw.cn）

·其它

·作为沟通工具;

·培训;…

二、调度与仿真应用的困难

1. 调度应用的困难

·基础信息不完善；

粗工艺、无工时(工时不准)、管理制度欠缺。

·动态信息难获取；

计划执行偏差难获取、动态扰动难获取。

·优化目标不一致;

稳定、准确、快速;

更强调自动化而非优化

·约束不一致(约束同时嵌套优化);

零件间加工约束、换型约束、等待时间约束、设备预热约束、设备损耗约束、套料约束、码盘约束、有限库容约束。数字化转型网（www.szhzxw.cn）

·解的评价难;

适应度计算不准确;

2. 仿真应用的困难

·应用目标不明确;

除了动画，能解决什么问题?

·成本高;

仿真建模完全定制，周期长、成本高。

三、智能制造带来的改变

什么是工业4.0 ?

智能物流是利用集成智能化技术，使物流系统能模仿人的智能，具有思维，感知，学习，推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。

2016年7月20日，李克强总理在国务院常务会议中指出“要推动互联网、大数据云计算等信息技术与物流深度融合，推动物流业乃至中国经济的转型升级。据我国物流与采购联合会发布的数据，仓储业相关自动化系统及设备投入规模由年均复合增长率约为43.64%,智能物流装备是整个自动化行业中增长最稳定、成长空间最大的板块。数字化转型网（www.szhzxw.cn）