[发明专利]具有复杂进程子网的自动制造系统的协同活性构建方法

说明书

本发明属于自动制造系统技术领域，公开了一种具有复杂进程子网的自动制造系统的协同活性构建方法，PN子网和满足活性的WRCN子网通过共同变迁路径合成；为避免对制造系统的运转产生浪费，一旦开始加工之后，WRCN中资源库所的资源要连续输入；在满足上述条件的前提下，PN子网中工作库所的托肯数和WRCN子网中资源库所的托肯数进一步满足限制规则中的约束。本发明采用Petri网作为数学工具，子网合成之后的结果网一定满足活性，不需要再去找出所有信标来判断结果网是否满足活性，且将适应范围进一步扩展到一般网中。对于大规模的制造系统来说，可以对更复杂的过程行为进行建模，并且节省了大量查找信标的时间。

技术领域

本发明属于自动制造系统技术领域，尤其涉及一种具有复杂进程子网的自动制造系统的协同活性构建方法。

背景技术

目前，最接近的现有技术：大型制造业的不断发展引发了一系列问题，例如消费者的对产品的需求越来越个性化，企业之间的竞争日益剧烈，生活环境的恶化等等，这些都推动着传统制造业向先进制造业的转变。先进制造业正在从以下四个方面进行改进：(1)产品生产模式：逐渐发展为多品种、小批量、单件化、生产周期大幅度缩短等方面。(2)产品质量：在降低产品成本的前提下不断提高产品质量，缩短研发时间。(3)产品种类：在生活环境的不断恶化的当下，研发无污染和无公害的绿色产品，以此来提高企业竞争力。(4)管理生产模式：充分发挥组织管理能力，提高人的创造力，减轻工人体力劳动。

现代制造业生产应用广泛的是柔性制造系统(FMS-FlexibleManufacturingSystem)，由工件传送系统和控制系统将一组自动机床和辅助设备，按照工艺顺序联接起来，自动完成产品的全部制造过程。适用于大批量生产，加工精度和生产率较高，占地面积小，能缩短生产周期和降低成本，并保证生产的均衡。不足之处在于，内部结构很复杂，可靠性不好，很难推广。当系统运行时，一旦出现故障，短时间内很难排查问题所在，因此确保自动制造系统的可靠运行非常重要。

对柔性制造系统进行建模，常用的有两种方法。一种是自上而下的方法，在保持所需逻辑特性的同时减少Petri网的规模，最终得到的简化网络分析结果与最初简化之前的网络结果相同。这种方法的主要缺点在于难以找到可还原的子网。另一种自下而上的建模方法通过对子网的特性和其合成时的条件进行限制，使得最终的结果网必然满足重要的系统特性。本发明采用自上而下的方法对独立的子网之间进行建模，合成时满足本专利提出的限制规则，得到一个可以可靠运行的大型网。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前的大规模制造系统存在可靠性低。

解决上述技术问题的难度：

1)目前存在的PNWR只适用于普通网，不能应用于一般网。

2)PN子网的结构更加复杂，因此导致合成网满足活性的要求变的复杂。

3)PN子网和WRCN子网合成之后的结果网规模很大，对其查找信标费时费力，而且还要通过计算判断信标是否为空。

解决上述技术问题的意义：

1)本发明不仅适用于普通网，而且能应用于一般网。

2)采用本发明中提出的合成网在自动制造系统中可以对更复杂的过程行为进行建模，例如复杂的资源共享，并行结构，集成装置，拆卸过程。

3)子网合成之后的结果网一定满足活性，不需要再去找出所有信标来判断结果网是否满足活性。对于大规模的制造系统来说，节省了大量查找信标的时间。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种具有复杂进程子网的自动制造系统的协同活性构建方法。

本发明是这样实现的，一种具有复杂进程子网的自动制造系统的协同活性构建方法，所述具有复杂进程子网的自动制造系统的协同活性构建方法包括以下步骤：