齿轮行业是从属于主机行业的一个配套行业,并随着主机行业的发展而兴盛。中国现在虽然已经成为齿轮生产大国,但是面临着齿轮企业转型、成本攀升、利润摊薄的压力。通过采用机械代替人类劳动,实现少人化或无人化生产,提高生产效率是齿轮企业转型升级的必然选择。本文研究的原型企业是一家上市公司,国内行业龙头企业,已经实现部分加工单元无人化操作,提出对其车间进行全局无人化改造。本文主要研究工作如下：1.在分析了现阶段制造业的生产环境、国内外制造业无人化的研究现状的基础上,对无人化生产系统建模中采用的关键技术-.-RFID技术和生产系统建模与仿真技术研究现状进行了探讨。2.分析了生产能力理论、Petri网和生产系统仿真技术的特征,提出采用面向对象的Petri网对生产系统进行建模,并引入仿真技术进行验证。3.结合原型企业车间局部无人化的现状,提出了对齿轮生产车间进行全局无人化改造方案,构建了适用于无人化生产的齿轮生产线。对车间产品月产量统计,选择几种量较大且适合无人化生产的产品并对其工艺进行分析,确定了适用于多品种混流生产的加工工艺；根据生产线产能模型,确定了各加II序的设备数量,结合车间现阶段设施布置情况,给出了无人化车间设施布置图。4.在无人化车间设施布置图的基础上,对实现齿轮生产线无人化生产的关键技术进行研究,并提出了无人化齿轮厂生产系统物理模型,同时构建了基于Petri网技术的无人化车间生产系统运行模型。在前期加工单元无人化的基础上,对物料装卸、物料信息采集技术和自动输送机构等无人化设计的关键技术进行研究,并对生产管理行为进行了无人化设计；构建了完整的无人化齿轮厂生产系统物理模型；为了更好全面地分析和描述系统的运行状态,采用Petri网技术进行了生产系统建模。5.仿真验证。运行仿真模型,从在制品、设备利用率及生产能力这三个方面对仿真输出结果进行分析评价。通过无人化齿轮生产系统建立前后对比,验证了无人化齿轮生产系统能降低齿轮的在制品数量,提高生产效率和产量。