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1、敏捷制造研究新进展及应用前景
2、第1内容显示中0引言以计算机和Inter网为代表的信息处理与传播技术对制造业的发展作用越来越大,产品已由“大量生产”过渡到“中小批量生产”,现在又过渡到满足用户需求且性能价格优良的单件小批生产,最终在形成全球化市场需求群的情况下发展为适应大规模定制模式的面向知识和信息网络的敏捷制造。20世纪80年代后期以来,美、日及西欧各国都先后提出制造战略新模式。1988年,美国GM公司和里海大学共同提出敏捷制造战略,于1990年向社会公开;1990年,美、日及西欧各国联合进行10年期的智能制造系统(IMS)研究与开发;1994年,德国人提出改变工业组
3、织结构的分形公司(Fractalpany)。所有这些模式中最有代表性、社会反响最大的是“敏捷制造”。1制造技术的发展——敏捷制造敏捷制造是指制造企业采用现代通信手段,通过快速配置各种资源(包括技术、管理和人),以有效和协调的方式响应用户需求,实现制造的敏捷性。敏捷性是核心,它是企业在不断变化、不可预测的经营环境中善于应变的能力,是企业在市场中生存和领先能力的综合表现,具体表现在产品的需求、设计和制造上具有敏捷性。1.1产品的敏捷需求制造业电子商务化的发展推动了用户需求的个性化,它要求制造系统能敏捷地适应这种变化,具体表现在企业实施敏捷制造需要具备BtoB(Busine
4、sstoBusiness)形式的网络信息结构。针对这一目标,FellnerKJ,TuroitaN等提出一种面向信息流的制造系统设计方法,从个性化领域来实施制造系统的自适应过程,并开发了一种个性化信息选择工具,以对各种数据进行处理和选择。1.2产品的敏捷设计产品的个性化需求促使敏捷制造的进一步发展。适应这一需求,RoyU等开发了一种面向敏捷制造企业的开放式协同设计环境,提出产品开发的一种框架模型。该模型把产品及其特征信息置于数据库内并允许通过浏览器来访问这些信息,以满足用户在远程异地下对产品的了解需求。CandadaiA等提出敏捷制造环境下快速设计评估的一种变量方法,它
5、基于STEP模型产生产品设计方案的GT(GroupTechnology)编码和产品制造信息,包括制造过程、生产时间、成本和质量等,并以此为反馈信息在产品设计初期对设计结果进行评估和改善。1.3产品的敏捷制造敏捷制造的实施在很大程度上取决于企业联盟所获得信息的可靠性、企业联盟本身及再利用这些信息的能力。因此,敏捷制造企业的运作过程需要具有众多信息集成技术的支撑。ReichY,KondaS提出一种n-dim方法,通过对需求信息的迅速反应来改善制造系统的敏捷性。为动态响应市场并满足用户需求,缩短产品上市时间,DolinskaM开发了一种集成化的信息系统IIS(Integra
6、tedInformationSystems),基于知识和信息网络在制造企业之间实施敏捷制造。IIS系统由符合商业过程的信息流和数据库组成,包括商业活动建模、活动连接规则以及活动信息的构成、转化、储存和流动。它是根据CIMOSA(puterIntegratedManufacturingOpenSystemsArchitecture)和SADT(StructuredAnalysisandDesignTechnique)原理开发的,目前这一系统已应用于制造企业的市场管理之中。Shaization)方式转变。对客户而言,所得到的产品是定制的、个性化的;对生产厂家而言,该产品是
7、采用大批量生产方式制造的。目前,这种既能满足客户个性化需求而又不牺牲企业效益的新的生产方式在国外得到了较快的发展,并作为敏捷制造的一种有益补充逐渐被企业所采纳。针对这一发展趋势,TsengMM等提出一种尽快产生产品模型的虚拟设计方法。利用这种虚拟模型可使用户方便地选择产品,同时面向知识和信息网络完成基于可视化仿真的产品设计。TsengMM,XuehongD提出一种“用户设计(DesignbyCustomers)”的产品开发模式,针对用户需求确定企业的产品开发战略,应用适应性连接分析方法(AdaptiveConjointAnalysis)来帮助用户分其需求,定义产品方案
8、,做可视化选择并评估产品方案。ChengK等提出基于M等研究了准市场环境下利用智能Agent来实施面向大规模定制的敏捷制造协同控制与交互机制。他们设计了两种智能Agent,一种是任务Agent,另一种是资源Agent,前者用于完成产品的设计和制造任务,后者是保证完成产品任务所需的资源。3.3面向知识和信息网络的多模态人机交互该模型主要描述有关产品敏捷制造的各种信息流、知识流的数据结构及其属性,并基于网络实施多模态人机交互,如基于知识和信息的Inter、Intra网及各种浏览器的应用等,使得用户、设计者和制造者之间能在远程异地模式下实时交互。从制造商告
