Petri net based modeling and analysis for weldingflexible manufacturing cell

Due to the development of advanced manufacturing technology and the introduction of Smart Manufacturing notion in the field of modern industrial production, welding flexible manufacturing using robot technology has become the inevitable developing direction on welding automation. Based on a new intelligent arc welding flexible manufacturing cell (WFMC), its system structure and control policies are studied in this paper. Aiming at the different information flows among every subsystem and central monitoring computer in this WFMC, Petri net theory is introduced into the process of welding manufacturing. A discrete control model of WFMC has been constructed, in which the system's status is regarded as place and the control process is regarded as transition. Moreover, grounded on automation Petri net principle, the judging and utilizing of information obtained from welding sensors are imported into Petri net structure, which extends the traditional Petri net concepts. The control model and policies researched in this paper have established foundation for further intelligent real time control on welding flexible manufacturing cell and system.

Study on the Architecture of Control System for Manufacturing Cells

The depiction of the agile manufacturing cell includes a synopsis of some of the change proficiencies obtained by the configuration. To achieve agile configuration, the cell control system for agile manufacturing must be rapidly and efficiently generated or modified. In this paper, the object oriented architecture is defined that supports design and implementation of highly reconfigurable control systems for agile manufacturing cells, which is composed of database objects, control objects, and resource objects, so as to reduce costs and to increase the control system's agility with respect to changing environment.

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。

基于工作流的模具敏捷制造过程的Petri网建模

敏捷制造是一种新型的组织制造模式 ,以实现企业间的集团协作 ,实行不同厂家之间的优化组合 ,提高企业运行效率为目标。本文通过工作流技术和Petri网方法的有机结合 ,进行模具敏捷制造过程的建模 ,为制造过程的分析和优化提供依据。

基于随机Petri网的基本加工单元故障分析

采用随机Petri网针对制造系统中一随机加工单元的故障现象的产生、变化情况建立可靠性分析模型,通过分析其可达标识集,得出制造系统作为可降级的多状态系统,其加工单元不同于一般系统失效状态的多样性以及特殊性。直接对其可达图的变迁序列进行数学分析,计算出由某个故障产生直至整个加工单元失效的各变迁序列的累积失效概率。在实际加工生产中,与维修时间相结合,可以为整个制造系统的资源调配提供依据,同时对分析制造系统的可靠性具有重要的实用价值。

基于Petri网的制造单元建模与仿真

运用基本Petri网建立了面向仿真的、分层的制造单元模型。通过对系统的分层,使位于下层的具体加工形式可扩展;而选择层使得制造单元可以运用与零件工艺相适应的调度规则和加工形式。对模型的性能进行了分析,最后给出了以此模型为基础的仿真应用系统,通过实例验证了模型的正确性和先进性。

敏捷制造模式下制造单元重构技术研究

为了实现敏捷制造环境下异地分布资源的优化组合,分析了敏捷制造系统构建中设备间运输工件的时间成本、异地管理的额外成本以及制造资源多样性造成的多种可行工艺路径方案等多种因素,提出了敏捷制造系统的构建模型,并由此给出了以制造总成本最小为目标函数的敏捷制造单元重构数学模型,提出了敏捷制造系统构建的实现算法。最后,通过具体实例验证了该模型的有效性。

敏捷制造单元建模技术的研究

针对敏捷制造单元的特点，提出了一种面向对象的赋时Ｐｅｔｒｉ网的建模方法。这种方法综合了面向对象和Ｐｅｔｒｉ网建模技术的优点，不仅能够描述敏捷制造单元复杂的行为，而且所建立的模型具有高度的重用性。

基于UML-OOPN的可重构制造单元建模

以可重构制造单元为研究对象 ,以实现其可重组性为研究目标 ,提出了一种集成标准建模语言 UML和面向对象 Petri网的建模方法—— UML-OOPN。该方法同时具备了标准建模语言 UML和 Petri网的优点 ,不仅能够提供支持需求分析、模型描述和设计、模型分析和仿真、直至模型实现的一体化框架 。

基于设计公理的敏捷制造单元设备选择模型与应用

机床设备选择是敏捷制造单元构建的关键性技术之一。为克服现有机床设备选择模型缺乏理性的系统化的分析过程、评价指标的量化程度不够等缺点,本文运用独立公理从用户需求出发兼顾质量(Q)、时间(T)、成本(C)建立了敏捷制造单元设备选择的层次化决策模型,使决策过程层次清晰,指标间关系明确,并最大程度避免了决策冲突问题;运用改进的信息公理建立了决策过程中的评价模型,兼顾了用户满意度和系统能力,实现了评价指标最大程度的量化;最后利用案例分析对所建模型的有效性和可行性进行了验证。

制造单元控制系统的建模

为了使制造单元具有敏捷性，单元控制软件应具有模块性和可重用性，在设计阶段建立的单元控制模型是关键。本文讨论敏捷制造单元控制模型的建立，提出了基于制造资源模型的系统控制模型。用面向对象方法与 Ｐｅｔｒｉ 网相结合的方法建立资源的控制模型。

计算机辅助加工顺序优化

建立了制造单元加工过程的Petri网模型,采用关联矩阵来表征Petri网模型结构,并由之获得可达标识并进而得到由初始标识到最终的不同的变迁序列,根据变迁序列和加工过程的对应关系得到优化的加工顺序。

基于资源模型的单元控制器

为了使制造单元能够加工新产品，使用新设备和新工艺，要求制造单元能够被快速地重构。单元控制系统必须具有更高的柔性才能适应这些要求。本文提出了模块化的可重构的基于资源模型的单元控制软件结构，提出了基于通用消息传递的控制系统通用模型。为了实现内部资源的通用部分，利用Ｐｅｔｒｉ网建立了内部资源的通用模型。

基于Petri网的敏捷制造业务过程建模研究

在分析敏捷制造业务过程的基础上,给出了该业务过程的Petri网系统描述,并提出了Petri网过程模型.该模型描述了敏捷制造中多因素相互间的动态行为,解决了其过程中各环节之间的并发性、异步性、分布性等问题.最后,运用可达树分析方法分析了网模型的活性.