一种基于Petri网的产品质量特性关联分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Petri网的产品质量特性关联分析方法，包括如下步骤：步骤一：建立一种扩展的Petri网模型：EPN＝{P,T,I,O,V,X,U,E,α,f,γ,C}；步骤二：界定扩展Petri网中的动、静托肯及范围，具体包括：在Petri网运算过程中，根据托肯记录的信息，实时获得产品设计演变中的变更传播强度I，以便于寻找影响较小的最优变更传播路径，为了便于分析托肯运动过程中的状态，将托肯分为两种状态分别为动托肯和静托肯。本发明专利技术通过产品质量特性扩展Petri网模型构建方法建立离合器的质量特性扩展Petri网模型，根据发起库所真实度和变迁置信度的量化方法计算出各初始库所的真实度即初始变更代价以及各变迁置信度值。始变更代价以及各变迁置信度值。始变更代价以及各变迁置信度值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Petri网的产品质量特性关联分析方法


[0001]本专利技术涉及产品设计
，具体为一种基于Petri网的产品质量特性关联分析方法。

技术介绍

[0002]由于质量特性之间复杂的耦合关系，错误的设计变更可能会造成产品出现严重的设计质量问题。仅凭设计者的历史经验和知识对质量特性的变更风险加以评估存在着主观性高且预测结果不准确的缺陷。正是由于这些质量特性不符合当前设计需求，从而以级联失效或故障传播的形式引发一系列的变更传播风险。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于Petri网的产品质量特性关联分析方法，以解决上述
技术介绍
中提出由于这些质量特性不符合当前设计需求，从而以级联失效或故障传播的形式引发一系列的变更传播风险的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于Petri网的产品质量特性关联分析方法，包括如下步骤：
[0005]步骤一：建立一种扩展的Petri网模型：EPN＝{P,T,I,O,V,X,U,E,α,f,γ,C}；
[0006]步骤二：界定扩展Petri网中的动、静托肯及范围，具体包括：
[0007]在Petri网运算过程中，根据托肯记录的信息，实时获得产品设计演变中的变更传播强度I，以便于寻找影响较小的最优变更传播路径，为了便于分析托肯运动过程中的状态，将托肯分为两种状态分别为动托肯和静托肯；
[0008]步骤三：计算引入的发起库所真实度；
[0009]步骤四：计算各库所间的变迁置信度。
[0010]优选的，所述步骤一中，其中：
[0011]A、P＝{p1,p2,...,p
n
}是库所的有限集合，其中n为库所个数(n>0)，代表与产品的不同质量特性相关的设计事件的集合；
[0012]B、T＝{t1,t2,...,t
m
}是变迁的集合，其中m为变迁个数(m>0)，代表产品不同质量特性之间变更传播规则的集合；
[0013]C、I:P
×
T
→
{0,1}表示一个有向弧从库所指向变迁的n
×
m输入矩阵，如果 I(p
i
,t
i
)＝1，表示存在从p
i
到t
i
的定向弧连接；如果I(p
i
,t
i
)＝0，则表示不存在从p
i
到t
i
的定向弧连接，i＝1,2,...,n和j＝1,2,...,m；
[0014]D、O:T
×
P
→
{0,1}表示一个有向弧从变迁指向库所的n
×
m输出矩阵，如果 O(p
i
,t
i
)＝1，表示存在从t
i
到p
i
的定向弧连接；如果O(p
i
,t
i
)＝0，则表示不存在从t
i
到p
i
的定向弧连接，i＝1,2,...,n和j＝1,2,...,m；
[0015]E、V＝{V1,V2,...,V
n
}是库所当前状态的集合，代表不同质量特性的当前值；
[0016]F、X＝{X1,X2,...,X
n
}代表不同质量特性的取值范围的集合；
[0017]G、U＝{U1,U2,...,U
n
}代表每个质量特性的单位变更量的集合；
[0018]H、E＝{E1,E2,...E
n
}是每个质量特性的变更代价基数，为无标度标量，可用0～10之间的数值进行标度；
[0019]I、α定义为库所的真实度向量，α＝(α1,α2,...,α
n
)
T
，代表不同质量特性变更的真实度；α
i
∈[0,1]表示p
i
的真实度，i＝1,2,...,n，初始真实度向量由θ0表示即发起库所的变更代价；
[0020]J、f:T
→
{0,1}是一个托肯向量即f＝(f1,f2,...,f
m
)
T
，f
j
是库所间变迁规则的置信度，j＝1,2,...,m，代表着产品质量特性沿着当前路径传播的概率；
[0021]K、γ:P
→
{0,1}是一个托肯向量，γ＝(γ1,γ2,...,γ
n
)
T
；
[0022]L、λ是变迁阈值，如果变迁规则的置信度不满足转换阈值，就会导致质量特性变更传播失败。
[0023]优选的，在步骤二中，动静托肯的定义如下：
[0024]Token
D
＝{l1,l2,
…
,l
v
；cp1,cp2,
…
,cp
v
,I}为动托肯的数据结构；
[0025]其中，l
i
为变迁索引号，i＝1,2,
…
,v，v为托肯所经过的变迁数，l1,l2,
…
,l
v
这个序列表示通过的变迁顺序；cp
i
代表托肯通过变迁l
i
时变更可能性；I为托肯经过l1,l2,
…
,l
v
以上序列后到达当前库所的变更强度；
[0026]一直置于库所中的托肯称为静托肯，表示为Token
S
；
[0027]静托肯和动托肯的数据结构相同；
[0028]静托肯的作用就是为了存储、更新动托肯的信息；
[0029]为了更具体地分析变迁实施的整个流程，定义如下规则：
[0030]S101、每个库所中只能存在一个静托肯；
[0031]S102、当变迁触发时，输入库所中去除一个动托肯，输出库所增加一个动托肯；
[0032]S103、当输入库所中的总托肯数M(p)≥2，该变迁才能满足激发条件；
[0033]S104、同一个变迁可以被多次触发。
[0034]优选的，在步骤三中，引入的发起库所真实度的计算过程如下：
[0035]定义发起库所的真实度表示为变更源特性的变更代价即：α(p
n
)＝Ec(n)；
[0036]在进行变更分析时，有必要获得关于变更特性的变更范围、变更代价等基本信息；
[0037]发起库所p
i
的变更代价Ec(i)的表达式为：
[0038][0039]上式中表示变更范围的上限；V
i
表示库所p
i
的当前取值；E
i
表示库所 p
i
的变更代价基数，取值范围在1～10之间；U
i
表示库本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Petri网的产品质量特性关联分析方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：建立一种扩展的Petri网模型：EPN＝{P,T,I,O,V,X,U,E,α,f,γ,C}；步骤二：界定扩展Petri网中的动、静托肯及范围，具体包括：在Petri网运算过程中，根据托肯记录的信息，实时获得产品设计演变中的变更传播强度I，以便于寻找影响较小的最优变更传播路径，为了便于分析托肯运动过程中的状态，将托肯分为两种状态分别为动托肯和静托肯；步骤三：计算引入的发起库所真实度；步骤四：计算各库所间的变迁置信度。2.根据权利要求1所述的一种基于Petri网的产品质量特性关联分析方法，其特征在于：所述步骤一中，其中：A、P＝{p1,p2,...,p
n
}是库所的有限集合，其中n为库所个数(n>0)，代表与产品的不同质量特性相关的设计事件的集合；B、T＝{t1,t2,...,t
m
}是变迁的集合，其中m为变迁个数(m>0)，代表产品不同质量特性之间变更传播规则的集合；C、I:P
×
T
→
{0,1}表示一个有向弧从库所指向变迁的n
×
m输入矩阵，如果I(p
i
,t
i
)＝1，表示存在从p
i
到t
i
的定向弧连接；如果I(p
i
,t
i
)＝0，则表示不存在从p
i
到t
i
的定向弧连接，i＝1,2,...,n和j＝1,2,...,m；D、O:T
×
P
→
{0,1}表示一个有向弧从变迁指向库所的n
×
m输出矩阵，如果O(p
i
,t
i
)＝1，表示存在从t
i
到p
i
的定向弧连接；如果O(p
i
,t
i
)＝0，则表示不存在从t
i
到p
i
的定向弧连接，i＝1,2,...,n和j＝1,2,...,m；E、V＝{V1,V2,...,V
n
}是库所当前状态的集合，代表不同质量特性的当前值；F、X＝{X1,X2,...,X
n
}代表不同质量特性的取值范围的集合；G、U＝{U1,U2,...,U
n
}代表每个质量特性的单位变更量的集合；H、E＝{E1,E2,...E
n
}是每个质量特性的变更代价基数，为无标度标量，可用0～10之间的数值进行标度；I、α定义为库所的真实度向量，α＝(α1,α2,...,α
n
)
T
，代表不同质量特性变更的真实度；α
i
∈[0,1]表示p
i
的真实度，i＝1,2,...,n，初始真实度向量由θ0表示即发起库所的变更代价；J、f:T
→
{0,1}是一个托肯向量即f＝(f1,f2,...,f
m
)
T
，f
j
是库所间变迁规则的置信度，j＝1,2,...,m，代表着产品质量特性沿着当前路径传播的概率；K、γ:P
→
{0,1}是一个托肯向量，γ＝(γ1,γ2,...,γ
n
)
T
；L、λ是变迁阈值，如果变迁规则的置信度不满足转换阈值，就会导致质量特性变更传播失败。3.根据权利要求1所述的一种基于Petri网的产品质量特性关联分析方法，其特征在于：在步骤二中，动静托肯的定义如下：Token
D
＝{l1,l2,
…
,l
v
；cp1,cp2,
…
,cp
v
,I}为动托肯的数据结构；其中，l
i
为变迁索引号，i＝1,2,
…
,v，v为托肯所经过的变迁数，l1,l2,
…
,l
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，倪静，苏金，郑雨，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：