现代制造模式的智能化发展论文机械制造制造加工工艺机械制造制造加工工艺.pdf

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1、摘要在对当前发展概述的基础上，本文根据现代制造模式的特点,研究了面向现代制造领域的应具备的协调机制、功能、结构、系统层 次与实现方式，最后展望了其发展方向。关键词；智能化；知识获取一、引言随着I nternct和多 媒体技术等的飞速发展，制造业也朝着数字化、网络化、智能化、集 成化、柔性化的方向发展，并由此涌现了各种先进制造概念与模式，如敏捷制造、虚拟制造、绿色制造、虚拟样机、动态联盟、企业重组 等等0 它们的共同之处是其整个过程涉及的领域非常广泛，不仅与设计 制造技术有关，也与信息技术、计算机技术、经营管理与决策系统技 术、现代管理技术等相融合，是新兴的多学科交叉领域。因此，必须采用跨越式发

2、展的方式，融合信息技术、现代管理技 术、计算机技术和制造技术，从系统管理、产品开发设计方法技术与 技术装备等诸方面采取综合措施，为了支持现代制造业的整个组织管 理决策过程，迫切需要研究和开发新一代的。本文就是在介绍当前发展概况的基础上，根据现代制造模式的特 点，研究了面向现代制造领域的应具备的功能、结构、协调机制、系 统层次与实现方式，最后展望了其发展方向。二、发展现状从其产生以来，其发展已从最初仅通过交互技术辅 助管理者对半结构化问题进行管理一直到运算学、决策学及各种技术 渗透到其中的各种实用出现，其应用涉及到多个领域，并成为信息系 统领域内的热点之一。但是传统投入应用的成功实例并不多，原因

3、一方面是因为基于传 统的只能提供辅助决策过程中的数据级支持，而现实决策所需的数据 却往往是分布、异构的；另一方面是实际中大多的应用对决策者有较 高的要求，不仅要有专业领域知识也要有较高的构模知识；因此针对 不同的社会需求，提出了多种类型的，有智能决策支持系统、分布式 决策支持系统、群体决策支持系统、组织决策支持系统、自适应决策 支持系统、战略决策支持系统等等，这些系统的提出与实现，各自适 用于不同的场合，都在不同程度上满足了新的决策形势的需求。以下将对当前最主要的几种发展加以概括论述。21 分布与群体决策支持系统分布决策支持系统，与群体决策支 持系统，均是八十年代来研究与应用的热门方向，满足在

4、制造业发展 虚拟企业、网络化制造的需求。其中是对传统集中式的扩展，是分布决策、分布系统、分布支持 三位一体的结晶。则是面向群体活动的，它为群体活动提供沟通支持、模型支持及 机器诱导的沟通模式 3 个层次的支持。与既有区别又有联系，前者是对个体决策支持系统的扩展，后者 则是相对于集中式而言的，两者研究的重点和关注的焦点有所不同。对群体决策的支持既可是集中式决策，又可是分布式决策。但通常情况下，群体决策是在分布环境下实施的，这就决定了与 有着非同寻常的联系。大多采用分布式和分散式结构，系统支持水平方向分布式处理，即支持对数据对象的远距离操作；系统还支持垂直方向的分散式处理，即通过在用户和各应用层之

5、间的接口，来实现各个应用领域的功能。结构系统层次与实现方式最后展望了其发展方向关键词智能化知识获取一引言随着和多媒体技术等的飞速发展制造业也朝着数字化网络化智能化集成化柔性化的方向发展并由此涌现了各种先进制造概念与模式如敏捷制造虚拟制造绿也与信息技术计算机技术经营管理与决策系统技术现代管理技术等相融合是新兴的多学科交叉领域因此必须采用跨越式发展的方式融合信息技术现代管理技术计算机技术和制造技术从系统管理产品开发设计方法技术与技术装备等诸前发展概况的基础上根据现代制造模式的特点研究了面向现代制造领域的应具备的功能结构协调机制系统层次与实现方式最后展望了其发展方向二发展现状从其产生以来其发展已从最

6、初仅通过交互技术辅助管理者对半结构化问题进与的这种特性使其在企业动态联盟、网络化制造、医疗等领域 得到了充分的应用。有学者就针对企业动态联盟开发了一个决策支持系统，该群体决 策支持系统采用开放式体系结构，既可以独立使用，也可以与组织建 立辅助工具联合使用。整个系统可根据具体问题建立不同类型的决策模型与决策知识，并通过决策支持系统通用开发工具定义各类决策功能对象，从而添加 进系统，形成针对某类制造企业的部分通用组织管理群体智能决策支 持系统。而且系统的决策模型、知识与参考模型库亦将随着时间的增加不 断扩充，适合基于的计算机协同工作环境进行群体决策，为建立动态 联盟的动态组织管理全过程提供问题求解

7、与决策支持。22 组织决策支持系统组织决策支持系统，是针对目前的多人规 模管理决策活动已不可能或不便于用集中方式进行而产生的，它要求 在更高的决策层和更复杂的决策环境下得到计算机的支持。对迄今为止还没有一个统一的概念，但可通过其规模与其它类型 的区别开来，并且在要求上也与其它形式的不同，它支持一个组织中 多个不同功能领域和不同层次的决策任务，而非关注于针对一个决策 问题的单个决策者或一个决策组。主要是在分布式环境中，用户可以通过系统从不同区域独立、并 行对其他用户进行访问、交流 一般说来，应具有如下特征 1 同时涉及公共数据和私有数据，同 时涉及公共模型和私有模型；2 一个可以跨越多个组织部门

8、；3 注重 对决结构系统层次与实现方式最后展望了其发展方向关键词智能化知识获取一引言随着和多媒体技术等的飞速发展制造业也朝着数字化网络化智能化集成化柔性化的方向发展并由此涌现了各种先进制造概念与模式如敏捷制造虚拟制造绿也与信息技术计算机技术经营管理与决策系统技术现代管理技术等相融合是新兴的多学科交叉领域因此必须采用跨越式发展的方式融合信息技术现代管理技术计算机技术和制造技术从系统管理产品开发设计方法技术与技术装备等诸前发展概况的基础上根据现代制造模式的特点研究了面向现代制造领域的应具备的功能结构协调机制系统层次与实现方式最后展望了其发展方向二发展现状从其产生以来其发展已从最初仅通过交互技术辅助

9、管理者对半结构化问题进策者的内容支持即提供分析工具帮助决策者进行问题分析，也注 重对决策者的过程支持即创建决策分析环境，支持决策者完成其决策 过程中的各种活动；4 打破功能领域；5 打破递阶层次；6 有一组支 持信息过程任务的工具包，依赖计算机技术。的上述特征使其在制造领域及领域中的得到了重视与应用。目前面向机械制造领域的的研究重点在于，根据当前网络协同设 计特性，将技术的分布式智能控制方法与的分布特性结合起来，利用 多智能体系统适于求解功能或地理上分布的复杂问题和问题求解及 推理中出现的有争议的问题特点，来完成异地协同设计与制造的协作 策略、知识共享和冲突消解等问题，提高整个的智能化程度，以

10、适应 于当前网络化、分布式的计算环境。如通过采用封装、改造和扩展原有决策支持系统的问题部件、数 据部件和模型部件，使整个系统具有更高的柔性。23 自适应决策支持系统自适应决策支持系统，是针对信息时代 多变、动态的决策环境而产生的，它将传统面向静态、线性和渐变市 场环境的扩展为面向动态、非线性和突变的决策环境的支持系统，用 户可根据动态环境的变化按自己的需求自动或半自动地调整系统的 结构、功能或接口。对研究主要从自适应用户接口设计、自适应模型或领域知识库的 设计、在线帮助系统与的自适应设计四个方面进行，其中问题领域知 识库的建立是成功与否的关键，它使整个系统具有了自学习功能，可 以自动获取或提练

11、决策所需的知识。对此，必须给问题处理模块配备一种学习方法或在现有模型上再 增加一个自学习构件。结构系统层次与实现方式最后展望了其发展方向关键词智能化知识获取一引言随着和多媒体技术等的飞速发展制造业也朝着数字化网络化智能化集成化柔性化的方向发展并由此涌现了各种先进制造概念与模式如敏捷制造虚拟制造绿也与信息技术计算机技术经营管理与决策系统技术现代管理技术等相融合是新兴的多学科交叉领域因此必须采用跨越式发展的方式融合信息技术现代管理技术计算机技术和制造技术从系统管理产品开发设计方法技术与技术装备等诸前发展概况的基础上根据现代制造模式的特点研究了面向现代制造领域的应具备的功能结构协调机制系统层次与实现

12、方式最后展望了其发展方向二发展现状从其产生以来其发展已从最初仅通过交互技术辅助管理者对半结构化问题进归纳学习策略是其中最有希望的一种学习方法，可以通过它从大 量实例、模拟结果或历史事例中归纳得到所需知识。此外，神经网络、基于事例的推理等多种知识获取方法的采用也 将使系统更具适应性。市场环境变化及产品开发过程是混沌的，因此有学者提出一种支 持先进制造模式的基于自组织的决策模式及决策支持系统，系统以协 同论和分形理论等自组织理论为基础，具有自学习、自适应、自身动 态重组、适应混沌环境的能力。从而使企业在湍流、混沌的复杂非平衡环境下，适时、快速地设 计新产品、重构制造系统，再造经营过程。24 基于数

13、据仓库的在制造领域中，产品开发需要全面的、大量 的信息，包括需求信息、竞争情报、管理信息、产品数据等等，并且 很多信息要从分布、异构的海量数据中挖掘而得，传统的难以满足这 因此基于数据仓库，的应运而生。数据仓库系统作为面向主题的、集成的、在一定周期内保持稳定 的、随时间变化的，用以支持企业或组织决策分析的数据的集合，可 将来自各个数据库的信息进行集成，从事物的历史和发展的角度来组 织和存储数据，供用户进行数据分析，并辅助决策支持，为决策者提 供有用的决策支持信息与知识。数据仓库技术不是一种单一的技术或软件，它融合了数据库理论、统计学、数据可视化和人工智能技术等多项研究领域，在大量数据中 发现有

14、价值的知识，用于决策支持和预测未来。因此基于这一技术的决策支持系统为决策支持系统提供了可取 的数据结构系统层次与实现方式最后展望了其发展方向关键词智能化知识获取一引言随着和多媒体技术等的飞速发展制造业也朝着数字化网络化智能化集成化柔性化的方向发展并由此涌现了各种先进制造概念与模式如敏捷制造虚拟制造绿也与信息技术计算机技术经营管理与决策系统技术现代管理技术等相融合是新兴的多学科交叉领域因此必须采用跨越式发展的方式融合信息技术现代管理技术计算机技术和制造技术从系统管理产品开发设计方法技术与技术装备等诸前发展概况的基础上根据现代制造模式的特点研究了面向现代制造领域的应具备的功能结构协调机制系统层次与

15、实现方式最后展望了其发展方向二发展现状从其产生以来其发展已从最初仅通过交互技术辅助管理者对半结构化问题进组织方式、为决策人员提供了强有力的支持工具，能有力地推 动决策的现代化进程。基于数据仓库理论与技术的的研究与开发尚处于起步阶段，但已 得到了众多学者的重视，其主要研究课题包括技术在系统建立中的 应用以及基于的的结构框架；采用何种数据挖掘技术或知识发现方 法来增强的知识源；中的的数据组织与设计及管理系统的设计。总的说来，基于的的研究重点是如何利用及相关技术来发现知识 以及如何向用户解释和表达知识，为决策支持提供更有力的数据支持，有效地克服传统数据管理难与忽视历史数据等问题。25 其它类型的还有

16、多种其它的形式，但它们均是从某个方面或 某个过程出发对传统进行改进而得到的，较出名的智能决策支持系 统，另外还有支持高层决策的战略决策支持系统、决策支持中心、执行信息系统，、强调激发决策者灵感与创造力的积极型决策支持系 统等等；而从技术方面则注重引入技术或群件、组件技术将各种形式 的决策支持系统扩展为面向的。三、进一步研究方向综上所述，研究走过二十几年的历程，目前 正处于蓬勃发展的阶段。结合现代制造业与当前的发展概况，笔者认为及其相关领域将结 合计算机网络、等领域的新发展，向着以下方向发展 1 在环境下，体 系结构朝着分布、分层、并行的三层结构方向发展。为了满足虚拟企业敏捷度要求并符合合作企业

17、高度自治的特点，系统应具有较强的模型重组能力，并且各个决策单元可以独立工作，也可在求结构系统层次与实现方式最后展望了其发展方向关键词智能化知识获取一引言随着和多媒体技术等的飞速发展制造业也朝着数字化网络化智能化集成化柔性化的方向发展并由此涌现了各种先进制造概念与模式如敏捷制造虚拟制造绿也与信息技术计算机技术经营管理与决策系统技术现代管理技术等相融合是新兴的多学科交叉领域因此必须采用跨越式发展的方式融合信息技术现代管理技术计算机技术和制造技术从系统管理产品开发设计方法技术与技术装备等诸前发展概况的基础上根据现代制造模式的特点研究了面向现代制造领域的应具备的功能结构协调机制系统层次与实现方式最后展

18、望了其发展方向二发展现状从其产生以来其发展已从最初仅通过交互技术辅助管理者对半结构化问题进解过程中动态组合。系统的知识子系统可对整个系统进行协调、管理、控制和冲突消 解，整个系统具有良好的可扩充性、可修改性。2 随着决策环境的越趋复杂，一方面需进一步提高本身的智能，另一方面人机合作和人人交流将是进行系统开发的重点；并且在一定 时期内，重点应将的基于逻辑和符号处理的理性决策能力与人类的直 觉决策能力相融合，充分发挥人机各自优势来解决复杂决策问题；3 鉴于充足的数据源是有效发挥作用的基础，各地分布、异构知识源的 获取、表达、管理与应用将成为研究重点。整个系统应支持多种知识表达方法和推理方法，支持结

19、构化数据 和非结构化数据共存，将目前基于模型和数据库的从过去仅将数据视 为数值转移到支持建立基本文档的。需要集成、与及其它知识获取方法，将各类分布、异构的知识源 集成起来，为决策者提供各种类型的、有效的数据分析，起到决策支 持的作用。参考文献 1 肖人彬，罗云峰，费奇决策支持系统发展的新阶段系 统工程理论与实践 199，147492-3 徐晓飞，战德臣，叶丹等动态联 盟的建立及其集成支撑环境计算机集成制造系统，1998，19124，5 董志斌，吴启迪，严隽薇一种基于多智能体的的设计与实现微型电 脑应用，2000，166586-7 任守榘，张蕾，刘祖照基于自组织的决策 模式及决策支持系统计算机集

20、成制造系统，2000，6360668 谢榕基 于数据仓库的决策支持系统框架系统工程理论与实践，2000，427309 胡彦基于数据仓库的决策支持工具的比较研究计算机应用，2000，结构系统层次与实现方式最后展望了其发展方向关键词智能化知识获取一引言随着和多媒体技术等的飞速发展制造业也朝着数字化网络化智能化集成化柔性化的方向发展并由此涌现了各种先进制造概念与模式如敏捷制造虚拟制造绿也与信息技术计算机技术经营管理与决策系统技术现代管理技术等相融合是新兴的多学科交叉领域因此必须采用跨越式发展的方式融合信息技术现代管理技术计算机技术和制造技术从系统管理产品开发设计方法技术与技术装备等诸前发展概况的基础

21、上根据现代制造模式的特点研究了面向现代制造领域的应具备的功能结构协调机制系统层次与实现方式最后展望了其发展方向二发展现状从其产生以来其发展已从最初仅通过交互技术辅助管理者对半结构化问题进206202310黎锁平，李娟基于数据仓库的DSS的结构体系及开发 莱阳农学院学报，2000,17167 7011 郭朝珍，杨俊杰基于数据仓库 技术和的决策支持系统系统建设，2000，11113 结构系统层次与实现方式最后展望了其发展方向关键词智能化知识获取一引言随着和多媒体技术等的飞速发展制造业也朝着数字化网络化智能化集成化柔性化的方向发展并由此涌现了各种先进制造概念与模式如敏捷制造虚拟制造绿也与信息技术计算机技术经营管理与决策系统技术现代管理技术等相融合是新兴的多学科交叉领域因此必须采用跨越式发展的方式融合信息技术现代管理技术计算机技术和制造技术从系统管理产品开发设计方法技术与技术装备等诸前发展概况的基础上根据现代制造模式的特点研究了面向现代制造领域的应具备的功能结构协调机制系统层次与实现方式最后展望了其发展方向二发展现状从其产生以来其发展已从最初仅通过交互技术辅助管理者对半结构化问题进