[发明专利]一种基于UML‑OPN建模的可重组制造系统分析方法

权利要求书

1.一种基于UML-OPN建模的可重组制造系统分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，根据系统的制造资源，将系统划分为物理资源和逻辑资源；

S2，以例图为基础，建立系统顺序时序图模型、状态图模型和活动交互图模型，由图模型组成单元模型，利用OPN中的库所、变迁及其相应的活动进行描述，建立物理资源模型；

S3，利用UML建立逻辑资源模型，包括加工工序顺序时序图、调度控制活动图和单元状态图；

S4，建立触发规则，在UML相关视图模型与OPN物理资源模型之间形成映射链；

S5，对OPN基础定义引入时间参数，根据引入的变迁的时间参数，对系统进行性能分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于UML-OPN建模的可重组制造系统分析方法，其特征在于，所述的物理资源包括加工设备、物料辅助运输设备和缓冲存储设备。

3.根据权利要求1所述的一种基于UML-OPN建模的可重组制造系统分析方法，其特征在于，所述的逻辑资源包括系统的过程计划、监督控制与调度、管理与辅助信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于UML-OPN建模的可重组制造系统分析方法，其特征在于，所述的触发规则包括：

1)当事件驱动UML活动交互图模型，并派发消息触发UML顺序行为图模型，同时派发的消息从外部触发OPN模型相应位置的逻辑门，进而改变OPN模型状态特性；

2)UML其他视图模型均可以与其状态图、活动交互图以及顺序时序图模型联系，模型发生变化时，也通过消息触发机制，触发OPN相应子网模型的状态，OPN子网模型为系统资源不同模块的模型，包括仓储设备模型，加工设备模型，运输设备模型；

3)以斜升时间表征OPN子网模型状态发生变化并导致该子网模型触发变迁的速率发生变更的过程；

4)利用面向对象的封装机制封装事件驱动。

5.根据权利要求1所述的一种基于UML-OPN建模的可重组制造系统分析方法，其特征在于，所述的步骤S5中，对OPN基础定义引入时间参数后给出定义如下：

S_i＝(O_i,SP_i,T_i,MP_i,F_i,C_i,M_oi,G_i)，

G_i＝(MP_i,DT_i,DM_i,MP_j)

其中，S_i表示OPN子网模型，O_i表示系统中物理对象i的OPN，SP_i表示状态库所集合，T_i表示活动变迁集合，MP_i表示消息库所集合，F_i表示活动变迁与状态、消息库所之间的输入及输出的关系集合，C_i表示颜色集合，Mo_i表示初始标志，G_i表示物理对象i的OPN间消息传递关系的集合，DT_i表示活动延时变迁，DM_i表示消息延时变迁，上述参数中，脚标表示物理对象。

6.根据权利要求5所述的一种基于UML-OPN建模的可重组制造系统分析方法，其特征在于，所述的延时变迁DT_i和DM_i的时间参数为瞬时变迁时间0、固定变迁时间或随机变量。

7.根据权利要求6所述的一种基于UML-OPN建模的可重组制造系统分析方法，其特征在于，所述的步骤S5包括以下内容：

1)如果延时变迁的时间参数为确定值，则零件的制造周期为零件进入系统开始到其所有工序完成所用的总时间，记录代表变迁的触发次数与相应的触发时间，通过与系统总时间的比较得到设备的利用率，进而计算出系统生产率；

2)如果延时变迁的时间参数为随机变量，则设备相关性能参数求解包括以下步骤：

S51，简化系统状态空间；

S52，构建并计算状态转移概率矩阵，求出稳态概率；

S53，根据稳态概率，求解出设备相关性能参数，进而计算出系统生产率。