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网络化制造与企业集成水床


2022年07月29日

网络化制造与企业集成

网络化制造与企业集成 2011年12月09日 来源: 1 网络经济与网络化制造  随着信息技术和计算机网络技术的发展,世界经济正经历着一场深刻的革命,这场革命极大 地改变着世界经济面貌,塑造着一种“新世界经济”,即“网络经济”[1]。其特 征是信息产业将在世界范围内大大发展,以此为基础的各种服务行业将成为越来越多的国家 的主导产业,它将使世界经济全球化的进程大大加速,使任何国家的市场变得过于狭小,企 业跨国家和跨行业联合进一步发展,经济活动将按网络加以组织。  网络经济时代,各国的经济离不开与国际市场的信息、技术、资源和产品的交换。从这个意 义上说,网络经济是跨国性的、全球性的经济,生产过程已经不再局限于一国范围内,而是 形成“无国界的经济实体”。在企业集团之间,竞争与合作、交流与限制并存,从而形成错 综复杂的局面,引起世界经济结构与组织结构的重大变化。譬如,某种先进的计算机的设计 工作可能在美国硅谷进行,芯片在韩国生产,软件在印度编制,整机在泰国组装,营销在香 港进行。  网络经济使得制造环境发生了根本性的变化,见表1。制造业面临全球性的市场、资源、技 术和人员的竞争。开放的国际市场使得消费者更具有选择性,个性化、多样化的消费需求使 得市场快速多变,不可捉摸,无法预测。客户化、小批量、多品种、快速交货的生产要求不 断增加。各种新技术的涌现和应用更加剧了市场的快速变化。市场的动态多变性迫使制造企 业改变策略,时间因素被提高到首要地位。下一世纪制造行业的竞争将是柔性和响应速度的 竞争,以适应全球市场的动态变化。尽管传统的价格与质量仍然是重要的的竞争因素,但已 不再是决定因素。表1 制造环境的变化 传统经济时代网络经济 时代消费者的可选择性区域性全球性消费需求物美价廉,满足基本生活需求个性化、多样化市场相对稳定快速多变、无法预测生产需求低成本、高质量客户化、快速交货生产方式标准化、系列化、大批量单件、小批量、多品种技术与资源相对集中全球分布竞争要素性价比柔性与响应速度   面对网络经济时代制造环境的变化,传统的组织结构相对固定、制造资源相对集中、以区域 性经济环境为主导、以面向产品为特征的制造模式已与之不相适应,需要建立一种市场需求 驱动的、具有快速响应机制的网络化制造模式,这将是当前乃至今后若干长的时期内制造业 所面临的最紧迫的任务之一,是制造企业摆脱困境,赢得市场,掌握竞争主动权的关键。  网络化制造以数字化、柔性化、敏捷化为基本特征。柔性化与敏捷化是快速响应客户化需求 的前提,表现为结构上的快速重组、性能上的快速响应、过程中的并行性与分布式决策。这 意味着系统必须具有动态易变性,能通过快速重组,快速响应市场需求的变化。由于制造资 源与市场的全球分布性,因此,这种快速重组必须建立在全球性的分布式网络化基础上。  网络环境下,制造企业的组织形态、经营模式和管理机制需要有全方位的创新,使之适应网 络化制造的要求。制造企业不再是孤立的个体,而是社会化大系统中的一个成员,并作为动 态的制造环境中一个可资使用的制造个体资源,以企业集成的形式,通过合作与竞争,参与 动态的制造系统重组。2 基于Agent的网络化制造模式  市场需求驱动的、建立在全球分布式网络基础上的网络化制造系统,其本质上是一个复杂的 社会经济人文交互系统。市场需求的快速多变和不确定性决定了制造系统的暂时性,其生命 周期取决于市场需求的存在,并随着市场需求的变化,快速组建与撤消,快速进入与退出市 场。这就要求采用新的有效的组织形态与运行决策机制,能通过简单的控制规则来实现复杂 制造系统的动态重组与运行控制。这是迄今所取得的研究成果未能解决的“瓶颈”问题之一 。研究表明[2~5],基于分布式异质Agent协同求解的制造系统模式可望成为解 决这一问题的最有 效的系统组织形态,它是以个体的自律性与整体的自组织为其基本特征的分布式智能化系统 模式。众多具有自律行为能力的独立的制造个体通过简单的控制规则相互作用,形成系统整 体的自组织、自适应与自进化行为能力,从而实现制造系统的快速重组与行为控制。  Agent概念最初源于分布式人工智能领域,用以表示具有推理决策与问题求解能力的智能逻 辑单元。Agent之间通过计算机网络连接,Agent作为网络上的智能结点,构成分布式多Agen t系统,其特点是开放性、分布式合作和适应环境变化的自组织能力。随着其应用的扩展,A gent的含义也得到了一些扩展和延伸:在一些环境中Agent表示具有封闭功能、能自主决策 的功能实体,称为“自主体”或“自治体”;另外一些环境中,Agent的作用与其原来的词 义相同,是功能实体利益的代表,负责代理功能实体的一切外部事务,这种Agent被称为“ 代理”,本文中的Agent一般是这种含义。目前尚没有确切的中文术语能准确地表达Agent丰 富的内涵,是否可以结合其音和

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