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申请/专利权人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司

摘要：本发明公开了一种基于ESPN的柔性制造系统工艺可靠性建模表征方法，涉及柔性制造技术领域。对柔性制造系统进行模块化划分，并获取各工艺模块的性能参数；然后基于各工艺模块的性能参数，构建各Petri网子网对应的ESPN七元组模型；基于工艺流程，将各Petri网子网按照设定控制方式进行组合；最后通过数值模拟对完整ESPN模型中任意分布变迁的数值进行求解。本发明自下而上建立工艺可靠性表征模型，该模型可反映工艺间相互作用及任务变化对工艺可靠性的影响，同时，引入实际生产工艺参数，形成基于实际反馈+仿真数据的ESPN模型参数可调和动态数值求解的工艺可靠性表征评价方法，保证柔性制造系统工艺可靠性评价的准确性。

主权项：1.一种基于ESPN的柔性制造系统工艺可靠性建模表征方法，其特征在于，包括：基于柔性制造系统的生产线工艺流程，对柔性制造系统进行模块化划分，得到各工艺模块，并获取各工艺模块的性能参数；基于各工艺模块的性能参数，确定各工艺模块对应的Petri网子网的库所、变迁、有向弧和令牌，构建每个Petri网子网对应的ESPN七元组模型：N＝P，T,I,O，m，F，L其中，P表示有限个库所的集合，T表示有限个变迁的集合，且I为输入函数，O为输出函数，m为一个标识，表示令牌的分布，F表示任意分布的点火时延，L表示从初始状态开始运行的时间；基于生产线工艺流程的顺序，将各工艺模块对应的Petri网子网按照设定控制方式进行组合，得到柔性制造系统的完整ESPN模型；通过数值模拟对完整ESPN模型中任意分布变迁的数值进行求解，进行柔性制造系统工艺可靠性分析；其中，库所集合P中库所的类别包括：状态库所和容量库所，其中，状态库所用于反映工艺模块当前所处状态，容量库所用于反映柔性制造系统实际的零部件数量或缓存区容量；输入函数I与输出函数O均表示有向弧传递时，传递令牌的数量，若在状态库所中进行传递时，输入函数的权值为1，表示状态传递；若在状态库所与容量库所传递之间，或，容量库所之间传递时，输入函数为实际工艺的参数；标识m中，第i分量表示是第i个库所的令牌数，初始标记为m0，状态库所中令牌数为0或1，若m为1表示工艺模块处于该状态，若为0则不处于该状态；ESPN模型的点火规则为：在标识m中，当且Hp,t≠0，mpHp，t时变迁t∈T被使能，其中，H为抑制函数，用于限制库所，的容量上限；若t∈T在标识m下被使能，按照激活规则产生新标识m′，其中，m′pi＝mpi+Opi，t-Ipi，t，t＝1,2,3，…，n，其中，激活规则为：m′pi＝mpi+Opi，t-Ipi，t，L＝L+t'，t’＝min{t’m，t’n，…，t’l}，其中，t’为最小变迁时延，L为模型从初始状态开始运行的时间；通过数值模拟对完整ESPN模型中任意分布变迁的数值进行求解的过程，包括：更新状态库所和容量库所的令牌数，并根据变迁激活情况更新库所矩阵；判断变迁是否满足激发条件；若满足激活条件，则判断变迁是否已经被激发；若没有被激发，则根据变迁的分布进行时间抽样，确定目标变迁时延；根据目标变迁时延更新变迁时延矩阵，并确定最小变迁时延；基于最小变迁时延按照预设激活规则，激活变迁，并返回执行根据变迁激活情况更新库所矩阵的步骤。

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