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。     

基于广义随机Petri网的工作流性能分析

通过引入广义随机Petri网，将工作流管理联盟定义的工作流模型映射为广义随机工作流网络。利用广义随机Petri网与马尔可夫链的等价关系，得到一种Petri网与马尔可夫链理论相结合的工作流性能分析的新方法，为工作流性能的有效评估提供了理论依据，并通过实例验证，该方法可用于分析工作流模型的时间性能和资源利用率。     

基于广义随机Petri网的可重组制造单元建模与分析方法

为揭示可重组制造单元的重组过程并计算重组方式对系统性能的影响,根据可重组制造单元的特征,提出了基于广义随机Petri网的模块化建模及分析方法。该方法将制造单元的不同资源及重组生产过程对应于相应的广义随机Petri网基本模块,并通过过渡变迁合成广义随机Petri网模型。在此基础上,采用马尔可夫理论及相关数学方法,分析可重组制造系统的性能指标,并通过实际应用,验证了该建模与分析方法的有效性。     

基于广义随机Petri网的系统可靠性建模与仿真软件开发

研究了基于Petri网理论的系统可靠性建模及求解问题.采用广义随机Petri网(GSPN)建立系统可靠性模型.针对因状态空间爆炸带来的模型求解难题,开发基于GSPN模型的可靠性仿真软件.分析了仿真软件功能,给出了软件架构及其使用流程,介绍了软件的实现技术.以挖掘机回转工况的液压回路为例,给出仿真软件的应用.     

基于Petri网的虚拟装配环境建模及其应用

通过分析虚拟装配环境的结构及性能,针对场景图数据结构在虚拟装配应用中的不足,定义了一种基于知识的层次对象时间Petri网,并用于建立虚拟装配环境的应用层模型。该模型以虚拟手的位姿作为输入,运行后输出具体的操作事件更新场景图,完成装配活动,以满足虚拟装配环境的实时和并发等动态性能要求,实现了虚拟装配大量离散事件的处理及装配意图的响应。给出了基于知识的层次对象时间Petri网的产品装配模型表达,不仅表达了产品结构及装配关系,同时记录零部件在装配过程中的方位及约束状态等动态信息,从而在虚拟装配环境中实现了装配与拆卸并存的实际装配活动。此外,还给出了由产品装配层次图生成的基于知识的层次对象时间Petri网装配模型的算法,说明了基于应用层模型的装配、拆卸操作以及装配过程仿真,开发了原型系统。     

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。     

基于广义随机Petri网的维护系统仿真与应用

针对企业设备维护工作的经济性优化问题提出了基于流程建模与仿真的维护系统优化方法。该方法以维护系统的广义随机Petri网工作流建模为基础,强调基于维护记录的模型变迁时延的假设与验证,并针对解析法的局限性将流程仿真技术引入维护系统的性能求解中,在选定的Artifex工具平台上实现了维护系统的长周期真实模拟。通过对不同资源条件下仿真结果的分析,明确维护资源配置与维护系统性能间的对应关系,为维护系统的改进提供指导。方法的正确性和可行性在企业的实际应用中得到了验证。     

基于Petri网的机械产品装配过程中的质量门控制方法

为了解决机械产品装配过程中有质量缺陷的在制品不断向下游工序流转的问题,提出了一种基于面向对象Petri网的质量门(Quality Gate,QG)控制方法。通过分析机械产品装配过程中产品质量的影响因素,建立了质量门监控的校验标准;在此基础上给出了质量门控制策略,以实现对在制品装配质量的在线控制;运用基于面向对象Petri网的方法,建立了质量门控制策略运行的模型,旨在及时发现装配过程中的缺陷品,减少返工成本。最后,以主减速器装配过程中选垫工序的质量控制为例,验证该方法的有效性和可靠性。     

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.     

装配可靠性的动态贝叶斯网络建模与分析

为了提高产品的整机可靠性,提出了可靠性驱动的装配技术(reliability driven assemblytechnology,RDAT)的概念。根据可靠性要求,首先利用结构分析和设计技术(structured analysis anddesign technique,SADT)对所装配产品进行功能分析,得到"元动作"粒度的SADT模型。然后采用具有时间特性的动态贝叶斯网络对RDAT进行了建模,将"元动作"级别的SADT模型转化为相应的动态贝叶斯网络模型。最后以某加工中心的托盘交换架进行实例分析,在装配产品和功能动作为多态系统的情况下,验证了该建模与仿真方法的有效性。     

基于行为表达式的设备可用度分析方法

首先分析了设备运行过程中的不同劣化状态,提出了基于扩展随机Petri网的设备运行、劣化和维修过程建模方法,由于扩展随机Petri网的变迁可适应任意分布,因此所提方法能更加准确地反映设备的运行过程。然后在此基础上,采用基于行为表达式的方法分析了在不同维护策略下的设备可用度和激发速率之间的函数关系,该方法可有效地避免Petri网可达图状态爆炸的问题,使得分析过程更加清晰。最后通过实例分析,证明了该方法的有效性。     

薄板装配工艺系统可靠性建模与分析

提出一种计入销/孔(槽)公差面向产品质量的薄板装配工艺系统可靠性建模方法。综合考虑定位销公差、零件孔(槽)公差和定位销磨损量,构建薄板装配偏差统计数字特征模型;分析推导定位销过程磨损模型,探讨装配质量与工艺系统可靠性之间的关系,综合考虑定位销故障率和过程磨损量对工艺系统可靠性的影响,建立工艺系统结构可靠性模型和面向装配质量的可靠性模型,继而形成薄板装配工艺系统可靠性建模方法;以车身侧板装配为例,应用提出的建模方法分析车身侧板装配工艺系统可靠性。结果表明：定位销磨损、夹具布局和销/孔(槽)公差是影响车身侧板装配工艺系统可靠性的重要因素。该方法为薄板装配工艺系统可靠性研究提供了一种新的思路。     

基于GSPN模型的系统动态可靠性仿真研究

分析了传统可靠性建模方法存在的缺陷,提出基于广义随机Petri网（GSPN）的复杂系统动态可靠性建模方法,将变迁分为瞬时变迁和赋时变迁,采用赋时变迁表示零部件故障及其维修过程,以禁止弧表达系统故障与修复状态的转换,建立典型可修复系统动态可靠性分析的GSPN模型。针对因非指数分布、状态空间爆炸等导致的GSPN模型求解难题,提出基于蒙特卡罗仿真的求解方法,通过对变迁发生次数及其持续时间、库所状态等参数的统计,计算系统动态可靠性指标。以挖掘机液压回路为例,验证了所提方法的可行性。     

基于广义灰关联的舱体结构可靠性分析

在机载吊舱的虚拟设计中引入灰色系统理论。首先建立了灰色关联数学模型,基于邓氏灰色关联法的论述,展开对于广义关联法的分析,并讨论了两者之间对于机械产品可靠性评价的区别与联系。然后通过构建绝对灰关联模型,判定有关影响因素的影响情况;并通过相对灰关联模型,对各个评定指标进行变化速率的分析。从而最终实现了机载吊舱舱体框架的可靠性分析,为确定机载吊舱舱体框架最优结构提供了具体的理论依据。     

装配误差传递建模及其精度可靠性评估

研究了刚体零件的装配误差建模以及装配精度可靠性评估方法。将零件误差分成位置误差和方向误差,并采用误差矢量加以描述。综合考虑尺寸误差和形位误差,将装配过程误差分成零件内误差和配合面误差,给出主动配合面和被动配合面的定义。针对典型配合面类型,分析误差组成及其计算方法。采用位姿变换矩阵法建立装配误差模型,分析误差在零件内部以及配合面间的传递过程,计算装配总误差并据此确定装配误差的概率分布。给出装配精度可靠度的定义,通过仿真获得装配精度的可靠度指标。以某测量平台的装配过程为例,完成装配过程误差分析和装配精度可靠度评估,验证模型的有效性。     

制造系统动态可靠性建模理论及其应用

在分析传统可靠性设计理论存在缺陷及面临挑战的基础上，评述动态可靠性建模主要方法。利用Petri网对动态系统的描述能力，将Petri网应用于系统故障分析和动态可靠性计算中，提出了基于故障Petri网的动态可靠性建模方法。以某挖掘机液压系统为例，研究了制造系统故障的Petri网静态描述和动态可靠性计算方法，求解得到系统可靠性数值指标。应用表明，随机Petri网在故障传播描述以及系统动态可靠性分析方面具有优势.     

基于产品数字样机开发的装配建模方法的研究和应用

数字样机(DMU,Digital Mock-Up)技术是CIMS技术研究中的热点问题,构建数字样机的首要任务就是建立产品的装配模型。本文提出了基于数字样机的装配模型的需求和特性,分析了装配约束关系,采用包含装配语义的装配连接图表达装配关系,进行了装配层次划分。