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《基于擴(kuò)展Petri網(wǎng)的飛機(jī)裝配系統(tǒng)設(shè)備調(diào)度方法》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、研究論文基于擴(kuò)展Petri網(wǎng)的飛機(jī)裝配系統(tǒng)設(shè)備調(diào)度方法半柴猛,嚴(yán)金鳳(南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,南京210094)[摘要】針對(duì)飛機(jī)裝配過程中設(shè)備調(diào)度的復(fù)雜性,提出了基于擴(kuò)展Petri網(wǎng)構(gòu)建設(shè)備調(diào)度模型的新方法。結(jié)合飛機(jī)裝配的實(shí)際特點(diǎn),論述了模型定義過程和建立方法:該模型以面向?qū)ο驪etri網(wǎng)表達(dá)飛機(jī)裝配過程,以賦時(shí)Petri網(wǎng)將裝配過程與輔助設(shè)備相關(guān)聯(lián),利用混合算法以時(shí)間和設(shè)備利用率為目標(biāo)對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化求解。以某模型飛機(jī)中機(jī)身裝配過程為例,應(yīng)用該方法進(jìn)行建模并求解,實(shí)例應(yīng)用與分析表明該方法對(duì)實(shí)際裝配
2、設(shè)備調(diào)度具有較大的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞:飛機(jī)裝配;設(shè)備調(diào)度;擴(kuò)展Petri網(wǎng);混合算法EquipmentSchedulingofAircraftAssemblySystemBasedonExtendedPetriNetCHAIMeng.YANJinfeng(SchoolofMechanicalEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China)【ABSTRACT】Aimingatthecomplexityofth
3、efacilitiesschedulingintheaircraftassemblyprocess,anewmethodtobuildequipmentschedulingmodelbasedonextendedPetrinetisproposed.Thedefinitionprocessandmodelingmethodsofthismodelarediscussedbyconsideringthecharacteristicsofaircraftassemblyprocess.Themodeli
4、sbasedontheobjec—torientedPetrinettoexpresstheaircraftassemblyprocess,whichisrelatedtotheauxiliaryequipmentbytimedPetrinet,anditisoptimizedbythehybridalgorithmwiththetimeandequipmentutilization.Thefuselageassemblyprocessofacer-tainairlineristakenasanex
5、ampletobuildthemodelanddispatch,andtheexperimentalresultsshowthatthemethodhasgreatguidingsignificancetotheactualassemblyequipmentscheduling.Keywords:Aircraftassembly;Facilityscheduling;ExtendedPetrinet;HybridalgorithmDoI:10.16080/j.issnl671-833x.2017.1
6、0.104飛機(jī)零部件數(shù)量較多且裝配過程復(fù)雜,涉及設(shè)備資源較多,有效的建模方法和設(shè)備調(diào)度優(yōu)化策略能夠很好地縮短生產(chǎn)周期并降低成本。目前對(duì)于飛機(jī)裝配建模方法的研究主要包括Petri網(wǎng)、面向?qū)ο蟆⑴抨?duì)網(wǎng)絡(luò)、事件驅(qū)動(dòng)鏈【1叫等。文獻(xiàn)[5】提出了基于面向?qū)ο蟮膹?fù)雜產(chǎn)品裝配建模方法,描述了裝配過程中的主要對(duì)象類及其關(guān)系;張杰等陋1以Petri網(wǎng)為基礎(chǔ),探討了飛機(jī)裝配系統(tǒng)層次化建模方法,并進(jìn)行鎖死分析,但Petri網(wǎng)存在組合爆炸問題需要改進(jìn);徐開元等”】探討了飛機(jī)分層裝配線、裝配資源模型的構(gòu)建。但是,上述研究更多
7、注重裝配線流程及布局的改善,涉及飛機(jī)裝配設(shè)備調(diào)度優(yōu)化方面較少?;诖?,本文根據(jù)飛機(jī)裝配工藝?yán)妹嫦驅(qū)ο驪etri網(wǎng)(Object—OrientedPetriNets,OOPN)建立飛機(jī)裝配模型并構(gòu)建裝配元邏輯關(guān)系,將模型高度抽象化模塊化[8】。在OOPN裝配模型基礎(chǔ)上以賦時(shí)Petri網(wǎng)(Timed+基金項(xiàng)目:國(guó)防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目(A2620132010)。104航空制造技術(shù)·2017年第lo期PetriNets,TPN)構(gòu)建并擴(kuò)展裝配元一裝配設(shè)備一體化模型,形成擴(kuò)展Petri網(wǎng)(Object—Orien
8、tedTimedPetriNets,OTPN),并以裝配元變遷為基礎(chǔ),嵌入混合算法用以解決裝配元設(shè)備調(diào)度優(yōu)化問題。1OTPN定義1.100PN模型定義OOPN建模的基本構(gòu)造是對(duì)象,對(duì)象將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與行為集成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)體,可表示為S={Ob,R1,此方法能夠抽象化、模塊化裝配單元,且易于理解。其中Ob為系統(tǒng)的對(duì)象集合;R為系統(tǒng)中對(duì)象的關(guān)系集合。Ob,和尺,,分別定義為:Ob,={SP,,AT,,IM,,OM,,‘,Of,C『】(1)R口=(OMf,IM,,毋,C(