FMS可靠性建模与分析的Petri网方法

项目来源:国家自然科学基金委员会
项目负责人:范玉顺
起止时间:1993年10月-1995年12月
主要研究内容与研究方法:

    本项目采用广义随机Petri网建立了柔性制造系统(FMS)的可靠性模型, 并采用仿真方法研究了FMS的可靠性, 提出了FMS可靠性评价的评价体系和评价方法。

主要研究成果:

    考虑到FMS的复杂性, 我们采用了递阶方式来描述FMS系统. 建立了FMS可靠性的Petri网模型. 并提供了建模系统的中性文件输出方式传输给仿真系统进行仿真研究. 并对仿真结果采用了多种评价方法来进行性能评估。并开发了相应的建模与仿真软件。

主要科学意义和应用前景:

    提出了一种系统化研究FMS可靠性问题的方法。给出了两个能够反映FMS中各种故障对于FMS运行性能和生产率影响的FMS可靠性指标,提出了一种基于Petri网建立FMS可靠性模型和可靠性计算的方法,并建立了相应的软件系统。本项目提出的采用Petri网方法评价FMS的可靠性是本项目的创造性成果. 它是第一个以一种系统化的方法研究FMS可靠性问题的有效途径. 本项目开发的Petri网建模和仿真软件在水平上达到了国际先进水平. 并在国际合作中发挥了重要作用. 在与德国波鸿鲁尔大学进行的Petri网应用合作研究中, 我们开发的这个Petri网软件和德方单位开发的车间实时仿真系统进行了成功的联合, 形成了一个双层式车间计划调度仿真系统. 我们开发的Petri网负责系统的上层控制与协调. 这个双层式系统丰富和发展了原德方仿真系统的控制和协调功能. 该系统已被德方单位作为研究车间计划调度方法的工具使用。

主要论著:

  • Yushun Fan, Cheng Wu, “FMS Reliability Modelling and Analysis Using Colored Generalized Stochastic Petri Nets”, Proc. of IMACS Symposium on Mathenatical Modelling, February, 1994, Vienna, Austria, pp. 843-846
  • 范玉顺, 杨建华, “FMS可靠性建模与分析的Petri网方法”, 《中国学术期刊文摘--科技快报》, 1996年第1期, p. 120.
  • 范玉顺, 吴澄, 扬建华, “FMS可靠性指标计算的有色广义随机Petri网方法”, 《计算技术与自动化》,Vol. 16, No.4,1997, pp1-5。
  • 杨建华, 范玉顺, “FMS可靠性评价的Petri网方法”, 《机械工业的未来-CIMS、机器人及机电一体化技术论坛》,周正干主编,pp. 57-60, 北京航空航天大学出版社,1996
  • 范玉顺,吴澄,杨建华,“基于Peri网和图像识别方法的故障预防系统研究及实施”,《机械科学与技术》,Vol.16, No. 4, 1997, pp. 713-718
  • Yushun Fan, Gunter Spur, “Design of a Control and Integration Net for Cellular Manufacturing”, Technical Report, Fraunhofer Institut fur Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik, Berlin, Germany, July, 1995
  • Yushun Fan, Cheng Wu, “An Extended Color Petri Net Method and Its Application in CIM System”, Proc. of 1995 IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing, pp. 404-409, Beijing, October, 1995