基于有色petri网的复杂产品开发过程建模

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1、万方数据致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯64万方数据第一章绪论在全球化市场中，每个国家的经济或多或少都有着连带关系。制造业是一国国民经济的基础产业，它的发达程度体现了国家的社会生产力发展水平和科学技术能力。我国是制造业大国，以往因为劳动力成本低，商品大多以外销为主。然而近些年，我国经济发展饱受人民币升值、原材料成本、人工成本等诸多因素的影响，部分以出口外销型为主的企业生产经营面临困境。十二五规划中强调我国制造企业要向服务型制造企业转型，实现集约化，迈向价值链高端。也就是说，以往粗放型

2、的制造模式己不适合企业长远的发展，为了维持或扩大市场占有率，企业越来越重视开发附近加值高的产品。消费者需求的个性化、多样化是企业新产品开发的动力，为了适应这种日趋动态化的买方市场，企业在保证产品质量与降低生产成本的同时，也需要提高生产效率与效能。新产品开发是把商业机会转化成有形产品的一个过程。近年来，很多与智能高新技术相关联的产品设计与开发的新方法、新思维的不断涌现，如日本、美国、澳大利亚等国先后提出的敏捷制造、并行工程、快速原型制造、虚拟样机等概念。伴随着新技术和新方法的发展，现代产品的技术越来越复杂、功能越来越人性化。在这

3、样一种环境下，复杂产品的概念应运而生。合肥工业大学杨善林院士提出复杂产品是指产品构成复杂、产品技术复杂、开发过程复杂、加工制造复杂、过程管理复杂的一类产品，例如航天器、飞机、舰船、机车、汽车、大型复杂装备等，它既具有用户需求的特异性、产品技术的创新性、产品构成的集成性和开发过程的协同性等产品特征，又具有时代性和永恒性、区域性和全球性、相对性和普遍性等时空特征【l】。航天科工集团二院李伯虎院士【2】在文献中也对复杂产品的概念做了描述：复杂产品是指客户需求复杂、产品组成复杂、产品技术复杂、制造过程复杂、项目管理复杂的一类产品，如航

4、天器、飞机、汽车、船舶、复杂机电产品、武器系统等。复杂产品自身固有的复杂性使得开发过程是一个涉及到多个学科领域、且高度迭代的过程，这一方面导致了企业对复杂产品的开发技术越来越高，另一方面相伴随的问题则是复杂产品开发过程中的管理。为了更好地应对这些变动，企业有必要实现对产品开发过程的优化与调度。本章首先介绍论文研究的选题背景，然后进一步阐述复杂产品开发过程的国内外研究热点以及目前所存在的问题，最后就论文的研究目标及框架结构进行描述。1．1论文的选题背景近年来，计算机网络技术的迅猛发展，智能化信息化时代已到来，伴随着新产品开发模式

5、和技术的不断更替、竞争与合作并存的全球化以及消费需求的个性化、多样化，网络技术与制造业经济渐渐形成一体化的趋势。以经验和小规模为主的传统产品开发模万方数据第一章绪论式已经远远不能适应竞争激烈的买方市场。企业为了适应这种市场环境，需要在新产品开发时就以此作为竞争起点取得优势。产品生命周期缩短、高新技术的应用。在现代产品开发过程中，并行、协同的思维渐渐取代了以住的串行、分工的思维，形成了现代新产品开发的主流思想。产品开发过程是一个不断改进、持续优化的迭代与反馈过程。现代产品表现出高新专利技术的应用、功能的强大、结构的复杂等特征，正

6、因为如此，产品的开发过程越来越复杂，所投入的人力成本与物力成本皆增长。复杂的产品开发过程面临着如下一些新的挑战：1．开发对象复杂化。复杂产品系统(ComplexProductsandSystems)最初是由英国学者MikeHobday与HowardRush等人于20世纪90年代末期提出的，源于美国军事开发系统中大型技术系统，他们认为COPS是指研发成本高、规模大、技术含量高、用户定制、单件或小批量生产的大型产品、系统或基础设施[4】。复杂性主要表现在客户需求的复杂、技术复杂、制造过程复杂以及开发过程复杂等，典型的复杂产品如飞机

7、、汽车、大型船舶、卫星等。2．开发过程风险性。相较于传统的产品模式而言，复杂产品具有创新的新颖性、技术的复杂性以及管理的综合性。因此，产品能否从概念阶段一直顺利进行到投入市场阶段具有很大的不确定性，这种不确定性降低了复杂产品开发的成功率。3．开发过程动态化。复杂产品开发的过程并不是呈静态化的状态，一方面因为产品功能参数与性能指标参数的复杂性，另一方面开发团队出现了跨职能、跨部门的协同开发，使得开发过程更为复杂。尤其是在产品开发初期，项目成员间信息不对称与数据不完备，无疑使得产品开发过程呈动态化的状态。面对这些挑战，企业在复杂产

8、品开发过程中，必须不断的优化产品开发过程，合理调度开发资源，减少开发成本，缩短产品开发周期。为了避免信息孤岛化作业，面向开发过程的建模技术已经越来越受到企业的关注，成为了一个具有实际意义，同时值得进一步深入探讨和研究的课题。1．2国内外研究综述1。2．1复杂产品开发过程国内外