半导体制造系统的优化调度模型

在流体网络模型的基础上建立了以减小平均在制品水平目标的半导体制造系统的调度模型,这些模型通常很难求解,但它们是可分解的,即可以把整个调度周期上的调度问题分解为一系列子区间上的调度子问题,在半导体生产环境下,子问题可以进一步简化,把上述结果当作调度规则直接应用于基于仿真的调度方法、可以克服流体网络模型的近似性,同时,由于充分利用了系统全局的状态信息,提高了仿真调度的优化能力。     

基于Petri网的半导体晶圆制造系统建模与分析

晶圆制造生产线由于存在回流、并发、资源共享、随机性的重做以及突发性设备故障等现象,使得生产管理及调度问题变得极为复杂。建立描述系统的模型是优化系统性能的前提,指出了用Petri网建立晶圆制造系统模型的优点,建立了一个拥有4个工作中心、8台设备的晶圆制造系统Petri网模型,并对模型进行分析。最后提出了下一步的工作目标。     

基于Petri网模型的柔性制造系统优化调度

柔性制造系统（flexible manufacturing system, FMS）调度问题属于NP难题, 针对该问题利用赋时库所Petri网（timed place Petri net, TPPN）对FMS进行建模, 在此基础上, 提出了利用改进的嵌套分区（nested partitions, NP）算法对建立的TPPN模型进行优化调度. 采用来自半导体制造的末端测试系统 数据做数值试验, 结果表明, 基于TPPN模型的改进嵌套分区优化调度算法较其它常用算法具有更 好的平衡指数, 可有效降低最大完工时间.     

面向对象Petri网离散制造系统生产调度建模研究

将面向对象技术与Petri网结合作为建模工具,针对离散制造业的研究现状及其生产调度特点,进行离散制造系统生产调度建模;选用满足交货期的成本最低原则作为调度目标,运用最优化方法进行目标优化.通过对FMS的建模及目标优化,证明利用该方法建模能准确反映生产调度的加工路径及其资源约束,将复杂系统高度抽象,模型易于扩展.     

基于Petri网矩阵模型仿真的改进算法

Petri网的矩阵模型是分析Petri网的可达性、活性、有界性等基本性质以及状态演化过程的一种数学方法。在包含瞬时活动的情况下，传统的矩阵模型方法无法在一个步长内捕获所有应该同时激发的变迁，而是推迟到下一个步长，从而产生不精确的仿真结果。对此提出一种新的定步长仿真算法，得到了完全符合系统真实行为的仿真结果。算法进一步推广到基于事件调度的仿真方法中，可显著提高仿真效率。     

基于有色赋时Petri网的半导体生产线建模技术研究

在深入了解半导体制造过程的基础上,为了有效分析半导体生产线调度与控制性能,提出了有色赋时Petri网的半导体生产线建模方法。该模型,根据生产线所存在主要调度子问题及其之间的相互关系,将半导体生产线划分为投料控制模块、路径调度模块和工件调度模块,这样可以有效降低模型的复杂性和提高模型的可重用性。建立以一个拥有3个工作中心、6台设备的半导体生产线Petri网模型,并对模型进行分析。最后指出了下一步的工作目标。     

投入产出系统Petri网模型

Petri网是分析系统的一种有用工具.介绍了Petri网和投入产出系统的基本概念;给出了构造投入产出系统Petri网模型的方法;讨论了投入产出系统Petri网模型的性质;基于投入产出系统Petri网模型,得到了投入产出系统可分解的充分条件和不可分解的必要条件.为使问题阐述清楚,引入了一个具体的投入产出系统例子.将Petri网理论用于投入产出系统的研究,能够直观地反映出投入产出系统结构及其动态行为,是一件十分有意义的事情.     

基于单元关系度技术的Petri网模型分解--动态制造联盟网状组织结构优化的基础

针对动态制造联盟最小完备单元图的随机Petri网模型，提出单元关系度分解技术，为求解网状结构的解析式运行指标建立了基础，通过提出单元关系度的概念，计算得到关系度序号，在单元关系度的基础上，按单元不同业务功能关系的优劣次序，将最小完备单元图的单元进行分组，然后，根据不同组内单元之间其原来关系的最高出现频次进行组间连接，最后得到了针对动态制造联盟复杂Petri网模型的分解结果，为优化和改进Petri网系统的运行提供了更直观的控制途径。     

井下机车运输调度的资源分配模型及无死锁优化调度

对井下机车运输系统进行无死锁调度和性能优化, 首先, 建立三种不同调度策略下的资源分配Petri网模型, 设计对应调度策略下无死锁标识的最大边界设置算法, 证明了调度策略在最大标识边界设置下的无死锁性. 然后, 以最小化时耗和能耗为优化目标, 利用遗传算法, 采用变迁标号的自然编码方式, 通过检查变迁的引发条件检测染色体的可行性, 修复不可行的染色体使其对应的调度满足资源约束, 从而保证了算法所利用的所有染色体均可对应系统的可行调度, 最后进行实例仿真. 设计的无死锁调度的最大标识边界设置算法和遗传算法为井下机车的运输调度提供了可靠的理论基础.     

基于Petri网的车辆交通实时调度研究

设计了一种交叉路口车辆交通实时调度策略,建立了交叉路口交通系统的受控着色PN模型,定义了单个方向上路口车辆的整体等待时间和平均等待时间,实时的根据两个方向上整体等待时间的差值和平均等待时间的差值实现红绿灯的切换。     

基于Petri网的原油处理生产作业计划油罐动态分配分析

石化炼油企业采用递阶方法进行调度,以使短期调度方法在生产运作中切实可行.在上层,企业根据市场需求产生一个目标炼油计划.在下层,企业得到一个详细调度以实现目标炼油计划.在这个过程中,如何动态分配油罐将起到至关重要的作用,同时也是生产运作中的难题.为了解决这个难题,建立Petri网模型描述原油处理生产过程的行为特征.基于该模型,分析了油罐分配对目标炼油计划可实现性的影响,鉴别出那些使系统进入不可行状态的操作,并对其进行调整.这样,通过避免这样的不可行操作而提出一种实现目标炼油计划的油罐动态分配方法.最后,用一个工业实例验证了提出的方法的应用.     

混合系统Petri网模型的重叠分解

考虑用混合Petri网重叠分解和扩展的方法分析混合系统。首先给出混合Petri网的一些相关定义(如有界性、可达性和活性等),并对包容原理作了详细阐述。然后介绍混合Petri网重叠分解和扩展方法,并将重叠分解方法用于混和系统Petri网络型的拓扑结构,分析Petri网的拓扑结构,确定Petri网的重叠子网。最后用一个混和Petri网的例子来阐明重叠分解和扩展的过程。这为分析大规模的混合系统提供了一个切实可行的方法,有助于对复杂混合系统的分析与控制。     

基于Petri网的作战系统时间与精度分析

为了分析整个舰载作战系统中时间与精度之间的相互关系,利用Petri网原理对舰载作战过程的整个流程进行了建模。通过对作战系统中各阶段时间的重新定义,并结合已有的舰载作战系统时间和精度估算法,对系统各个阶段的精度和时间进行了估计,分析了系统时间、最高精度和前期阶段精度之间的相关性。试验结果表明,最高精度要求越高,系统时间越长;最高精度一定时,前期精度越高,系统时间越短。     

基于随机Petri网的装备维修保障系统性能分析

考虑维修能力不足和备件短缺等因素, 定义了装备维修保障过程的广义排队时间、广义维修服务时间等的系统性能参数. 建立了基于随机Petri网的装备维修排队问题的形式化描述模型, 研究了模型的简化解析分析和仿真分析方法. 结合实例分析了改进系统性能的途径, 验证了解析方法的有效性. 研究表明, 提高维修小组能力和备件满足率是提高维修保障系统性能的有效途径.     

一种基于证据修正的一致性模糊Petri网模型

针对传统的基于模糊Petri网模型的形式化推理算法不能很好地求解含闭环结构的模糊Petri网,提出了一种基于证据修正的一致性模糊Petri网模型。该模型通过引入证据修正因子,把多规则情形退化为一定置信度的带复合证据的单规则情形进行处理,有效简化了模型中的闭环结构。该模型还充分利用模糊“与”规则和模糊“或”规则的内部逻辑关系,对产生式规则中逻辑“与”和逻辑“或”两种组合关系进行了区分,克服了传统的“累加型”加权模糊逻辑方法的缺点,降低了算法推理的复杂度。最后通过实例证明了该模型的有效性,而且易于编程实现,尤其适合应用于较复杂的模糊Petri网推理。     

基于分解的结构复杂Petri网的语言行为描述

Petri网语言是用于系统行为分析的强有力手段，然而给定一个Petri网尤其是结构复杂的网系统。很难直接求解其语言表达式．针对这个问题，通过定义Petri网的库所指标函数，把一个结构复杂的网系统分解成结构简单的子网，即子网中每个变迁的输入库所和输出库所的数目均小于等于1，并分析了这些子网系统的语言特性．利用Petri网语言同步交运算，给出了一种求取结构复杂Petri网的语言表达式的方法，从而为利用网语言分析系统的行为提供了理论依据和方法。     

Kind of deadlock-free scheduling method

Deadlock must be avoided in a manufacturing system. In this paper, an efficient algorithm for finding an optimal deadlock-free schedules in a manufacturing system with very limited buffer is presented. This algorithm is based on the effective genetic algorithm (GA) search method, and a formal Petri net structure is introduced to detect the token player assuring deadlock-free. In order to make the scheduling strategy generated by GA meet the required constraint of deadlock-free, some results of the structure analysis of Petri net are involved as a criterion to select deadlock-free schedule from the population generated by GA. The effectiveness and efficiency of the proposed approach is illustrated by using an example.     

基于Petri网的工艺路线优化建模技术

主要探讨计算机集成系统环境下产品开发中工艺路线的优化问题,在Petri工艺网的基础上引入机床、夹具、刀具等工装的子网对工艺规程进行建模,并对仿真模型的初始、终结状态给出明确定义,使得Petri网仿真模型评估工艺路线更为准确。通过分析网络的可及图,按加工成本对工艺路线进行了优化安排。由于对加工过程建立了数学模型,故其解算可以很方便,可靠。这种分层建模的方法使得工艺决策的每一个阶段都能采用更适合的模型和分析方法,降低了系统实现的难度。