在经济全球化和社会信息化的今天,产品竞争日趋激烈,要求企业不但能根据市场的要求快速设计出新产品,而且能柔性化生产多样化的产品。本文以某公司新建雨刮传动组件装配生产线为研究对象,在设计与制造阶段,采用建模与仿真方法,对装配生产线的工序节拍、生产线结构平衡利用率、故障停工时间进行了优化。首先分析了雨刮传动组件装配生产线设计、产能、控制需求,采用分层有色Petri网理论,使用CPNTools软件对雨刮传动组件装配生产线工序流程进行建模、仿真,分析了生产线各工作站工序、生产线装配流程对生产线性能的影响。然后,针对装配工艺存在的问题,使用分层有色Petri网进行控制流程优化,改进了生产线工序结构、生产线控制工序方案以及生产线装配的机械结构,提高了生产线的工序节拍和生产平衡。使用Petri网的控制流程模型,结合软PLC模块化编程框架,采用一种基于Petri网的软PLC在线过程监控与诊断方法,对生产线的打断及故障进行快速定位、甄别,降低了装配生产线的停机时间。研究表明,基于Petri网的仿真模型可以对雨刮传动组件装配生产线进行控制优化,论文的研究成果在武汉某公司的雨刮传动组件装配生产线得到成功应用,有效地提高了装配生产线的生产效率,减少了企业生产成本,能够满足企业的自动化装配生产需求,研究成果具有一定的理论意义和实用价值。