制造产业是国民经济的基础,制造系统则是制造产业的实物载体。由于制造系统的复杂性,使得制造系统性能的分析和研究工作充满了挑战性。特别是在市场竞争日趋激烈的大形势下,如何准确高效对制造系统的性能进行评判和优化更成为关乎制造企业生死存亡的大事。考虑到发动机装配线是制造系统中的比较典型的代表,所以本文就以发动机装配线为研究对象,构建能够完整反映真实系统流程及逻辑和运行特性的一个简化模型,通过按照生产实际数据运行该仿真模型来真实再现实际系统的运行情况,以仿真输出结果为依据对系统的性能进行分析和评判,针对不同的需求,对模型进行改善和优化从而为真实系统的决策和改善措施的提出提供科学合理的参考。本文以Petri网的基本理论和研究对象(某型号发动机)的装配工艺知识为基础,结合自上而下及自下向上的方法建立实际装配线的Petri网模型。按照分层结构的思想,先建立反映装配线总流程的顶层模型—流程Petri网模型,然后以工序为基本单元建立子系统层模型—装配单元Petri网模型,再自下向上建立起装配线的细化Petri网模型,利用Petri网分析方法分析系统各元素之间的关系并对所构建的模型进行可达性,正确性分析。其次,通过分析对比,本文选取主流仿真软件Arena作为仿真平台,通过构建Petri网模型向Arena仿真模型转换的映射规则,引入假设条件,建立真实系统的Arena仿真模型,运行该模型并结合车间的历史数据对该模型进行有效性判断。最后,本文从Arena仿真模型的输出结果出发,通过仔细观察发现实际系统存在的问题所在。基于装配线的实际布局情况,通过线性规划的方法对工序进行分割和重组,以实现平衡原装配线的目标,并利用过程分析器分析带速参数对系统输出量的影响情况。在此方案基础之上,以优化装配线缓冲区容量为目标,通过工业工程的方法,提出两种备选方案,以仿真效果好的方案为基础方案,综合系统产量,资源利用率等目标,利用OptQuest优化分析器得出全局优化方案并提出实际系统的优化改善措施。