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2023-06-28
使用事件的面向对象技术
【摘要】：面向对象的技术可以利用继承的特性减少建模过程中的工作量， 并增加模型的通用性。仿真基于事件和时间驱动的， 在一个仿真时钟步长内， 对其所有的设备进行相关事件判断。因此在本章研究的仿真中， 主要是依靠设备的事件判断为主， 相关工件的事件为辅来推进仿真。利用面向对象的技术可以将设备和工件抽象成为两个类， 每个设备和工件都将具有相应类中的所有属性。
面向对象的技术可以利用继承的特性减少建模过程中的工作量， 并增加模型的通用性。 Lee 和Park 应用面向对象编程(OOP)中对象和信息传递的概念， 提出一种面向对象的高级Petri 网(an objective-oriented high-level Petir nets)， 用来模拟实时制造系统中日益增加的维护性和对象的重用性。
仿真基于事件和时间驱动的， 在一个仿真时钟步长内， 对其所有的设备进行相关事件判断。 事件发生， 将改变设备的状态信息和相关工件的属性信息， 通过对所有设备和工件的循环扫描， 在一个仿真时钟步长内， 将所有事件的发生， 影响设备和工件的相关属性， 来模拟现实生产过程中的加工过程， 实现整个仿真的。 因此在本章研究的仿真中， 主要是依靠设备的事件判断为主， 相关工件的事件为辅来推进仿真。 对设备的相关事件和状态进行总结， 仿真中的设备各种状态和事件做如下描述， 如图6-8 所示。
图6-8 基于事件的设备状态变化过程
图6-8 中的各种状态和事件表示如下：
P1——上游站点WIP 区；
P2——正在加工的设备；
P3——设备可使用；
P4——设备处于PM 中；
P5——设备处于ETime；
P6——设备正在Conversion；
P7——设备处于Setup；
P8——设备处于停机；
P9——下游站点WIP 区；
T1——工件装载至设备准备加工；
T2——工件加工完毕， 恢复其生产状态；
T3——PM 开始；
T4——PM 结束， 恢复带生产状态；
T5——ETime 开始；
T6——ETime 结束， 恢复带生产状态；
T7——Conversion 开始；
T8——Conversion 结束， 恢复带生产状态；
T11——停机开始；
T12——停机结束， 恢复带生产状态；
图6-8 中P 代表设备； T 代表事件， 包括有预防性维修(PM)、工程师占用时间(Engineer Time， ETime)、 产品转换Conversion、 机器重置(Setup)、 停机(Down)等。
利用面向对象的技术可以将设备和工件抽象成为两个类， 每个设备和工件都将具有相应类中的所有属性。
对于设备类抽象成为： 设备类(设备名称、 设备所属加工环节、 设备加工能力、 设备当前状态、 设备正在加工工件……)。
对于工件类抽象成为： 工件类(工件编号、 工件类型、 所处加工环节、 进入加工环节时间、 是否正在加工、 加工设备名称、 开始加工时间、 是否存在加工优先权、 数量……)。
在整个仿真中， 所有的设备和工件都具有上述的属性， 每当事件发生后， 只需要根据生产逻辑对相应的属性值进行修改， 即可实现整个仿真。
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