可重构制造系统的可靠性建模与预测研究

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1、学校代码：10289分类号：TP202+.1密级：公开学号：122020039江苏科技大学硕士学位论文可重构制造系统的可靠性建模与预测研究研究生姓名宁善平导师姓名齐继阳申请学位类别工学硕士学位授予单位江苏科技大学学科专业机械设计及理论论文提交日期2015年04月28日研究方向现代设计理论及方法论文答辩日期2015年06月05日答辩委员会主席潘宝俊评阅人2015年06月05日分类号：TP202+.1密级：公开学号：122020039江苏科技大学硕士学位论文可重构制造系统的可靠性建模与预测研究学生姓名宁善平指导教师齐继阳副教授江苏科技大学二O一五年六月AThesisSubmittedinFu

2、lfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringReliabilityModelingandForecastingofReconfigurableManufacturingSystemSubmittedbyNingShanpingSupervisedbyQiJiyangJiangsuUniversityofScienceandTechnologyJune,2015江苏科技大学工学硕士学位论文江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引

3、用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指

4、导教师签名：年月日年月日摘要摘要随着全球经济的快速发展，市场的竞争日趋激烈，制造业企业为了在激烈的市场竞争中脱颖而出，必须提高其制造系统的适应能力，响应客户个性化生产及市场快速变化等生产环境需求。可重构制造系统正是在这一背景中提出来的，可重构制造系统在低成本、短周期的前提下，通过自身的应变能力满足客户的个性化需求。可重构制造系统是一个复杂、多变的系统，采用传统的故障树建模对其进行可靠性分析是非常复杂的。而Petri网具有形式化的语义定义、直观的图形表达、严格的数学基础以及基于状态的描述等优点。因而,可被用来对可重构制造系统的可靠性进行建模和预测分析。本文在研究系统可靠性建模与预测分析的基

5、础上，结合了国内外研究现状，针对目前可靠性的建模技术、预测和评估方法作出了较为全面的介绍和分析，将可靠性建模与分析研究的理论应用到可重构制造系统的可靠性预测与评估中来。文中首先对可重构制造系统的可靠性指标体系和可靠性模型进行了分析与总结，确定了可靠性的指标体系。然后根据Petri网的图形化等优点对典型系统进行了相关可靠性分析与应用，指出了Petri在可靠性分析过程中的不足。将模糊理论与随机Petri网相结合，建立了一种基于模糊随机Petri网的可重构制造系统可靠性建模和分析方法。采用随机Petri网对可重构制造系统建立了可靠性模型，通过模糊数来表示与变迁关联的引发率参数，较好地避免环境、

6、人为等因素对测量数据的不精确性，弥补了基于随机Petri网的可重构制造系统可靠性建模和分析方法难以体现时间参数不精确性的缺陷。利用马尔科夫链得到可重构制造系统的稳态状态转移函数，分别求得可重构制造系统在重构后的可靠性，比较出了每一种重构方案的可靠性高低，实现了对可重构制造系统的可靠性预测。在模糊综合评价的基础上引入层次分析法，提出了一种基于模糊理论和层次分析法的可重构制造系统可靠性综合评价方法。采用层次分析法建立了可靠性评价层次模型，确定了各个指标参数的权重，更合理地构建了系统的可靠性指标层次。通过模糊理论，建立了模糊评价模型，用评分值来计算总体分数，评估了整个方案的的等级。该方法更易于

7、对系统中包含的不确定性信息进行有效处理，具有更为广泛的实际应用范围。关键词可重构制造系统；Petri网；可靠性建模与预测；可靠性评估I江苏科技大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentoftheglobaleconomy,thecompetitioninthemarketbecomesincreasinglyfierce.Inordertostandoutintheintensemarketc