基于Petri网的飞机装配生产线建模与仿真分析

生产线的建模与仿真国内外研究很多,而针对飞机装配线的建模与仿真的研究却比较少,研究讨论了运用Petri网模型对飞机装配生产线建模的步骤和方法,以及如何实现Petri网到eM—Plant模型的转化,最后运用上述方法对飞机装配中的一个实例进行建模仿真,通过对生产过程仿真结果分析,找到了影响该生产线生产率的瓶颈环节,并提出了生产线优化及改进方案。     

基于Petri网的飞机装配生产线建模与仿真分析

生产线的建模与仿真国内外研究很多,而针对飞机装配线的建模与仿真的研究却比较少,研究讨论了运用Petri网模型对飞机装配生产线建模的步骤和方法,以及如何实现Petri网到eM-Plant模型的转化,最后运用上述方法对飞机装配中的一个实例进行建模仿真,通过对生产过程仿真结果分析,找到了影响该生产线生产率的瓶颈环节,并提出了生产线优化及改进方案。     

基于分层着色Petri网的增强现实装配系统建模

为弥补场景图在增强现实装配应用中的不足,提出一种将层次着色Petri网与图灵机模型结合的方法,建立了增强现实装配环境系统模型。该模型借鉴图灵机的思想,以虚拟手的手势代号及位姿矩阵作为输入,输出具体操作事件更新场景图,记录系统的当前内部状态并根据用户输入给出下一步的操作响应。相对于单一的碰撞检测方法,该方法能更好地满足增强现实装配系统的动态实时响应等性能要求。开发建立了该模型的原型系统,并通过网络状态生成图分析验证了模型实时响应的能力。     

[BIM模型与智能设计]基于时间Petri网的断路器虚拟装配系统研究

提出了一种基于时间Petri网模型的断路器自动化虚拟装配系统,采用时间约束的嵌套式Petri网模型对装配系统行为逻辑进行描述。将建立的Petri网模型中的库所、变迁与Unity 3D软件的虚拟场景中的实体对象相对应,采用时序驱动的方法在Unity 3D中对断路器自动化装配实体进行了虚拟重现。开发了基于C#函数库的虚拟装配系统数据交换引擎,可通过Wi-Fi、工业串口与外部实体实现数据交换。采用包围盒法对虚拟装配单元和零部件进行碰撞检测设计,进而实现了断路器自动化装配系统的虚拟现实仿真,并验证了该系统的可行性和有效性。     

基于Petri网的柔性装配单元建模及PLC程序设计

将柔性装配单元的费源和操作表示为Petri网（PN）的库所和变迁,建立不会发生死锁的柔性装配单元PN模型。根据PN的变迁触发条件和标识变化规则,列出由资源、操作和条件组成的逻辑表达式,将表达式元素问的逻辑“与”、“或”关系和PLC梯形图的“串”、“并”触点相对应,可以方便地把逻辑表达式转化为PLC的梯形图程序。通过实例表明建立的柔性装配单元的PN模型可以有效的避免系统死锁,而且根据PN模型能够方便地设计出符合装配控制要求的PLC梯形图控制程序。     

基于Petri网和Witness的转向架生产装配系统的建模及仿真优化

转向架的生产、装配属于典型的离散事件系统,为了使某机车厂满足市场需求,降低生产成本并提升竞争力,利用Petri网对CRH2型动车组转向架生产装配系统进行了建模,描述了系统中事件的相互关系,直观地展现了转向架的生产装配流程。并在上述基础上,运用Witness软件进行仿真,找到了制约生产装配系统生产效率提高的瓶颈问题,并对系统进行优化,使生产率提高了36. 7%。     

面向Agent的时间Petri网及其在虚拟概念设计行为建模中的应用

面向Agent技术和Petri网理论已日益成为复杂系统设计和分析中的两种必不可缺的工具。介绍了一种基于Agent的时间Petri网(AOTPN)模型，并将之运用到虚拟概念设计系统的行为建模和分析中，不但可以解决系统结构的复杂性和抽象性问题，又使得所设计系统具有更好的可扩充性和易维护性。     

基于时延Petri网模型的机器人装配任务规划

采用时延Petri网针对有代表性的柔性装配单元进行建模 ,柔性装配单元包括装配机器人、拧螺钉机器人、变位器和加工中心等自动装配和制造中的常用设备 ,具有较大的通用性。推导了顺序作业和并行作业的时间消耗计算方法 ,针对具体任务提出了任务规划的时间优化算法 ,通过仿真和试验两种方法对最优规划序列进行了验证。该项研究可在作业时间要求严格的场合产生优化的装配任务序列 ,并可用于指导装配系统设计     

基于广义随机Petri网的装配可靠性建模

为了在装配环节保障产品的可靠性,提出可靠性驱动的装配技术的概念,并用广义随机Petri网对该技术进行了建模,通过同构的Markov链对模型进行定量分析。在可靠性驱动的装配技术建模分析中,采用结构分析和设计技术对产品进行功能分析并建立起完整的功能分析模型;将功能分析的结构分析和设计技术模型转化为相应的具有动态分析和定量研究能力的广义随机Petri网模型;为获得可信准确的分析模型,利用三角模糊数中的r截集对同构的Markov链进行优化;针对装配产品的可靠性特征,用装配可靠度指标对产品进行评价。以某加工中心的分度工作台为例,验证了该建模与分析方法的有效性。     

基于面向对象Petri网的机械产品装配质量数据链建模

为解决复杂机械产品装配质量形成过程的逻辑建模问题,从装配质量形成过程角度出发,将装配区域划分为若干工作站,将工作站作为基本装配作业单元进行抽象和封装,根据每个工作站对象之间的逻辑关系确定整个系统的消息传递网络,最终建立基于面向对象Petri网的装配质量数据链模型,用以表征装配过程中各类质量特征的变迁和融合.知识规则的引入使模型具有自治性和决策能力,能够结合上游工序质量控制点实例化数据,根据装配误差传递、累积规律对当前工序质量控制点进行动态优化,实现装配质量的前馈控制与误差累积的动态补偿.以主减速器装配过程为例验证了模型的可行性和有效性.     

某型航空发动机装配过程虚拟仿真应用

在复杂工业产品制造的工艺准备阶段,借助于数字化三维虚拟仿真技术进行工艺设计和优化是十分必要的.针对中国首次研发的某商用航空发动机,基于中国自主开发的VR-Layout虚拟工厂建模与仿真平台,开展发动机本体装配、转子平衡和外部装配3个工艺过程的三维虚拟仿真建模和分析评估工作,实现了工艺文件的可视化展示和验证、工装干涉检查、工位器具的补充设计.该项工作不仅为后期工艺文件的持续优化初步建立了软件平台,也为其他制造产品的三维虚拟仿真设计提供了技术参考和流程经验.     

虚拟装配中的虚拟手交互技术

针对目前虚拟装配系统中操作者与虚拟对象交互的问题,本文的研究以数据手套作为虚拟装配操作的交互工具定义装配过程中虚拟手与零／部件的作用规则,建立虚拟手对零／部件的抓取,移动和释放的装配操作逻辑,成功地实现了虚拟装配环境中对零／部件合理而自然的装配操作。该操作方法已应用于集成虚拟装配系统(IVAE)。     

基于Petri网的生产系统仿真研究

以流水生产线为例，介绍了Petri网建模及其性能分析。通过转换成马尔科夫链，可以计算变迁实施时间为指数分布的Petri模型的性能指标。并且针对Petri网模型计算复杂的特点，介绍了一种新的Petri仿真方法，即利用WITNESS软件对Petri模型进行仿真分析。     

面向产品全生命周期的虚拟装配技术研究

阐述了虚拟装配的内涵。从可装配性设计原则、可装配性分析评价和装配过程仿真3个方面,建立了面向产品全生命周期的虚拟装配技术体系结构,并分析了该体系结构的虚拟性、并行性、集成性和协同性的特点。对虚拟装配模型、虚拟可装配性分析与评价、虚拟装配工艺规划及虚拟装配系统规划等虚拟装配关键技术进行了研究,并初步构建了面向产品全生命周期的虚拟装配环境。     

虚拟现实环境下交互式船舶装配序列规划研究

针对传统装配序列规划方法解空间大、模型简单的问题,提出了应用虚拟现实技术解决船舶装配序列规划问题的方法。该方法分为虚拟拆卸和方案评价两个阶段,分析了虚拟装配平台上进行虚拟拆卸的基本流程和关键技术——虚拟环境下的实体模型表达和基于装配约束的运动导航。建立了船舶装配序列评价模型,确定了零件重量、装配时间、装配稳定性和装配过程难度等面向手工装配的评价指标。最后,用某船舶机舱区域的规划实例进行了验证,结果表明该方法生成的装配序列对实际船舶装配生产具有指导作用。     

基于复杂工作系统性能分析的Petri网建模

Petri网是研究离散事件动态系统的有效工具，它通过对实际问题构造Petri网，揭示出系统的动态特性。本文以某质量检测机构为研究对象，进行Petri网建模，分析系统在资源分配，运行方式等方面性能，并对系统的时间性能作出整体评估。     

虚拟装配技术研究概述

虚拟装配(Virtual Assembly,VA)技术是CAD领域研究的关键技术之一。虚拟装配技术是以信息和知识集成为基础的一种新的虚拟制造理论。本文就其研究状况、概念、方法及关键技术作了简要介绍。     

从CAD系统到集成虚拟装配环境的数据转换研究

为了完成产品模型从计算机辅助设计系统到集成虚拟装配环境的数据转换,提出了信息提取模型转换法,将计算机辅助设计系统中的模型数据转换分解为信息提取和模型转换两部分,通过计算机辅助设计系统的二次开发和模型转换,得到集成虚拟装配环境所需的模型数据信息。以圆锥破碎机的进料机构为虚拟装配对象,在集成虚拟装配环境中对数据转换结果进行了验证,结果表明,用信息提取模型转换法获得的转换数据完整准确,转换效果良好。