郭银章 曾建潮

太原科技大学,太原,030024

0 引言

机械产品协同设计不同于在已知物理空间下的传统产品设计,它具有设计任务多主体并发执行和设计过程动态不确定的特点[1]。传统产品协同设计中,每个设计单元完成产品设计总目标的一部分,上一设计单元结束后,根据设计任务当时的状态,通过审核决策动态地确定设计过程的执行流向,其设计路由只有在具体的设计过程中,才能动态确定。目前已有的建模理论与方法,无法解决系统规模较大、执行过程复杂、执行流程具有动态不确定性的机械产品协同设计全过程的建模问题。如何进行复杂机械产品协同设计全过程的建模,已经成为实现协同设计过程控制与管理的核心问题之一。

不同应用领域的国内外学者针对产品协同设计过程建模进行了研究,提出了不同的建模方法。面向对象的Petri网(object-oriented Petri nets,OPN)建模方法将面向对象技术与Petri理论相结合,以克服基本 Petri网在描述复杂系统建模时模型复杂、不可重用和抽象等问题。OPN建模的概念是由Lee等[2]提出的,并应用于实时系统的建模过程。Lakos[3]将面向对象的继承、多态和动态绑定等机制与Petri网相集成,提出了统一的类层次结构表示的模型描述方法。Liu等[4]基于扩展对象Petri网,提出一种面向大规模复杂制造系统的建模方法。Loures等[5]针对柔性集成制造系统的控制、监测与维护框架建模问题,基于对象Petri网给出其框架模型。Xu等[6]采用对象Petri网构建了一种复杂无人水下控制器系统模型。……