随着制造业不断进步,自动化装配线已成为现代工厂中非常成熟的生产方式。在现代制造业讲求效率,注重产品时效性的背景下,装配线设计的优劣已成为了关系制造企业发展的重要问题,所以装配线建模和节拍优化有着重要意义。国内外学者在装配线建模以及节拍优化领域进行了大量研究,本文介绍的研究成果主要涉及装配线Petri网构建、Petri网特性分析、装配线调度优化等。首先,本文对装配线作业特点进行研究。深入研究了影响装配节拍的人为因素和非人为因素,使用装配时间修正公式整合非人为因素对装配时间的影响。接着提出了装配线的评价体系和装配线平衡指标。并结合装配线的一般特点对企业中实际装配线进行了建模分析和节拍优化。其次,介绍基础Petri网的发展过程及概念,对其进行扩展并融合装配时间修正公式,提出了修正时间赋时变迁Petri网(MTTPN),并描述其运行规则及特性。研究了S不变量和T不变量对MTTPN进行特性分析的方法。随后提出装配线节拍数据处理算法,定义了节拍移动均值和长线节拍均值,并使用装配线节拍趋势图表示。同时构建装配线节拍横向柏拉图和工序节拍纵向曲线图作为节拍优化分析的根据。然后,设计了装配线管理系统。在对装配线管理需求进行分析后,构建装配线管理系统整体架构和拓扑结构,并使用LabVIEW平台实现硬件接口和软件模块开发,其中包括数据采集模块、数据存储模块、调度优化模块等。最后,在某企业的半自动装配线上对装配线管理系统进行稳定性和有效性验证,使用本课题实现的软件采集装配线各工序节拍数据并进行处理,经过节拍分析提出了装配线优化方案。并对改进后的装配线使用MTTPN建模,检验其设计的合理性。