基于Petri网的产品设计过程工作流建模方法研究

发布时间：2017-06-26 09:13

  本文关键词：基于Petri网的产品设计过程工作流建模方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：产品设计阶段作为产品成型的关键阶段,高效高质量的产品设计过程,不仅能有效节约设计成本和设计周期,还能缩短整个产品上市时间和投入成本、保障产品质量,对企业成功应对“TQCSE”挑战有着重大意义。由于产品越来越复杂,产品设计过程也变得错综复杂,单靠工程技术已难以满足要求,还应对设计过程进行合理规划。为此,本文以产品设计过程规划为基本研究对象,通过将产品设计过程与工作流进行结合,采用Petri网的建模方法,对产品设计过程建模进行基础研究,以期建立一个合理高效的设计过程模型,为高效的产品设计提供支持。本文主要研究内容如下:(1)产品设计过程中设计任务的模块划分。首先定义了工作流建模的最小单元——任务元,提出了建立任务元的任务分解和调整的相关规则;在此基础上,分析了任务元之间的关联,建立了任务元间的综合关联矩阵;基于以上内容,采用聚类分析方法实现了初始模块划分,在此基础上,构建模块划分优化的数学模型,并通过遗传算法实现模块划分结果的优化。(2)基于任务规划的设计过程建模。首先提出了任务规划策略,建立了基于DSM的模块内任务执行秩序策略;基于Petri网的建模方法,建立了基于执行关系的基本型任务单元Petri网元模型和基于工作流的延伸型任务单元Petri网元模型;最后,基于上述策略与方法,构建了设计过程工作流模型。(3)产品设计过程任务分配。首先建立了设计任务评价体系和设计人员评价体系;研究了AHP和均衡适度方法在任务分配中的应用,并提出了基于改进模糊综合评判法的任务分配方法;在分析对比各方法优劣的基础上,提出了任务分配执行策略。(4)产品设计过程工作流建模与仿真。首先提出了Petri网模型验证的一般方法和工作流网方法,并提出了基于工作流网的产品设计过程模型结构验证方法;在此基础上,提出了基于仿真报告的设计过程验证方法及模型性能分析方法;最后,以门式起重机设计为例,描述了产品设计过程从建模到仿真的全过程,证明了基于Petri网的产品设计过程工作流建模方法的有效性。
【关键词】：产品设计 过程建模 工作流 Petri网
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB472;TP301.1
【目录】：

• 摘要7-8
• abstract8-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 研究背景10
• 1.2 产品设计过程建模研究现状10-17
• 1.2.1 过程建模10-15
• 1.2.2 设计过程建模与规划15-17
• 1.2.3 产品设计过程建模目前存在的不足17
• 1.3 工作流技术研究现状17-18
• 1.4 研究意义18-19
• 1.5 研究内容及章节安排19-20
• 1.5.1 课题研究内容19-20
• 1.5.2 论文章节安排20
• 1.6 本章小结20-22
• 第二章 产品设计过程设中设计任务的模块划分22-42
• 2.1 前言22
• 2.2 设计任务模块划分流程22
• 2.3 模块划分的条件准备22-27
• 2.3.1 任务元的定义与形成23-24
• 2.3.2 模块划分依据的确定24-26
• 2.3.3 任务元综合关联矩阵的构建26-27
• 2.4 模块划分过程实施27-33
• 2.4.1 基于聚类分析的初始模块划分27-28
• 2.4.2 模块划分优化数学模型的构建28-31
• 2.4.3 模块划分优化的遗传算法实现31-33
• 2.6 实例33-40
• 2.6.1 初始模块划分33-37
• 2.6.2 基于遗传算法的模块划分优化37-38
• 2.6.3 划分结果分析38-40
• 2.7 本章小结40-42
• 第三章 基于设计任务规划的产品设计过程建模42-60
• 3.1 前言42
• 3.2 产品设计过程任务规划执行策略42-43
• 3.3 基于DSM的任务执行关系评定43-44
• 3.4 不同关系下的任务规划Petri网元模型44-54
• 3.4.1 Petri网建模基本原理45-46
• 3.4.2 Petri网建模工具CPN Tools46-47
• 3.4.3 基于执行关系的基本型任务单元Petri网元模型47-49
• 3.4.4 基于工作流的延伸型任务单元Petri网元模型49-54
• 3.5 基于Petri网元模型的产品设计过程任务规划54
• 3.6 产品设计过程工作流建模54-57
• 3.6.1 产品设计过程工作流描述55
• 3.6.2 产品设计过程工作流建模55-57
• 3.7 实例分析57-58
• 3.8 本章小结58-60
• 第四章 产品设计过程设计任务分配60-76
• 4.1 前言60
• 4.2 任务分配过程的相关评价体系60-62
• 4.2.1 任务分配中设计任务评价体系60-61
• 4.2.2 任务分配中设计人员评价体系61-62
• 4.3 任务分配方法及实施62-70
• 4.3.1 基于AHP层次分析法的任务分配62-66
• 4.3.2 基于设计人员能力均衡的任务分配法66-67
• 4.3.3 基于改进后的模糊综合评判的任务分配方法67-70
• 4.3.4 任务分配方法执行策略70
• 4.4 实例70-74
• 4.5 本章小结74-76
• 第五章 产品设计过程工作流建模与仿真76-92
• 5.1 前言76
• 5.2 产品设计过程工作流模型的验证76-79
• 5.2.1 Petri网验证的一般方法76-77
• 5.2.2 工作流网验证方法77-78
• 5.2.3 基于工作流网的模型结构验证78
• 5.2.4 基于仿真报告的模型过程验证78-79
• 5.3 实例与仿真79-90
• 5.3.1 实例简介79
• 5.3.2 实例仿真79-90
• 5.4 本章小结90-92
• 第六章 结论与展望92-94
• 6.1 主要研究工作结论92-93
• 6.2 论文的创新点93
• 6.3 展望93-94
• 参考文献94-98
• 致谢98-100
• 附录一100-106
• 附录二106-107

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李潇波;赵亮;许正蓉;;基于改进的DSM耦合任务规划方法的研究[J];中国机械工程;2010年02期

  本文关键词：基于Petri网的产品设计过程工作流建模方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：485589