區(qū)域性模具網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的研究與實(shí)踐.pdf

1、在經(jīng)濟(jì)全球化、競爭國際化和信息爆炸的時(shí)代，利用“敏捷制造”理念改造企業(yè)，通過動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的組織形式來管理和全面提升行業(yè)性企業(yè)集團(tuán)的市場競爭力，推行共贏策略，是近年來在國內(nèi)外逐漸受到重視的一種新的管理理念與生產(chǎn)模式。本文吸收敏捷制造、分散網(wǎng)絡(luò)化制造和CIMS等先進(jìn)制造模式的思想和哲學(xué)，結(jié)合中國模具行業(yè)的特點(diǎn)，按照“以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化”方針，提出適合中國國情的區(qū)域性模具網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的戰(zhàn)略模式。模具工業(yè)是

2、國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)，模具設(shè)計(jì)和制造則是機(jī)械制造業(yè)中最活躍的支柱產(chǎn)業(yè)之一。在目前我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下，面對市場的不可預(yù)測，盟主企業(yè)不具備判斷優(yōu)勢資源的能力，并且對盟友伙伴的誠信也很難把握。在技術(shù)上，跨區(qū)域?qū)崿F(xiàn)敏捷供應(yīng)鏈、協(xié)同設(shè)計(jì)制造，也因?yàn)楦鞯胤叫畔⒒ㄔO(shè)水平參差不齊，動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的敏捷性，穩(wěn)定性也會(huì)大打折扣。本文首先分析了網(wǎng)絡(luò)化制造的現(xiàn)實(shí)意義和總體目標(biāo)。認(rèn)為制造業(yè)只有自覺、主動(dòng)地利用信息技術(shù)來改造和強(qiáng)化自身，改造企業(yè)現(xiàn)行不

3、合理的組織結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)制造過程的低成本運(yùn)行，努力提高對市場需求的快速響應(yīng)能力和市場競爭能力，才是發(fā)展創(chuàng)新之路。分析了網(wǎng)絡(luò)化制造的共性關(guān)鍵技術(shù)，特別是作為核心技術(shù)的CSCW技術(shù)、協(xié)同設(shè)計(jì)和協(xié)同制造技術(shù)。然后回顧了國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)化制造的研究現(xiàn)狀。根據(jù)中國模具行業(yè)的特點(diǎn)，運(yùn)用敏捷制造思想，分析建立區(qū)域性模具網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的必然性，提出區(qū)域性模具網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟(RDMNMEDA)模型。區(qū)域性模具動(dòng)態(tài)聯(lián)盟在選擇盟友上降低了風(fēng)

4、險(xiǎn)，并強(qiáng)調(diào)政府主管部門的指導(dǎo)、組織和協(xié)調(diào)，高校和研究、開發(fā)部門參與配合。這樣在區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造平臺體系，充分利用、盤活區(qū)域資源，就具有可能性和現(xiàn)實(shí)意義。提出組建RDMNMEDA的三個(gè)原則，對RDMNMEDA運(yùn)作模式進(jìn)行了深入研究。應(yīng)用面向?qū)ο蠼７椒?，從外部用戶角度，分析并建立RDMNMEDA模型。分析了該模型系統(tǒng)的靜態(tài)功能，構(gòu)筑了模具網(wǎng)絡(luò)化制造動(dòng)態(tài)聯(lián)盟系統(tǒng)層次架構(gòu)，即聯(lián)盟戰(zhàn)略層，盟員企業(yè)層，項(xiàng)目管理層，任務(wù)執(zhí)行層，并分

5、別闡述這四層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和功能。以各企業(yè)優(yōu)勢資源為主線，將盟員企業(yè)層的資源的載體稱為“角色元”。從角色元的角度考察模具企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，便于在復(fù)雜的各種關(guān)系中分析各種資源的組合情況。然后以此為基礎(chǔ)，分析RDMNMEDA全生命周期各階段建模的主要工作內(nèi)容。從時(shí)間和成本上分析了區(qū)域性模具網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟建盟的特點(diǎn)。從任務(wù)分解，確定候選盟員，任務(wù)分配等三個(gè)階段分析了建模過程。建立了RDMNMEDA任務(wù)分解模式——模具制造協(xié)同鏈(D

6、MCC)模型,并分析了該模型的串行和并行工作流特點(diǎn);進(jìn)而建立了RDMNMEDA建盟過程的數(shù)學(xué)模型，然后分析了RDMNMEDA建盟模型的物理意義以及建盟的三種模式。還簡要介紹了多數(shù)據(jù)庫技術(shù)、分布式對象技術(shù)、工作流技術(shù)和Agent技術(shù)等動(dòng)態(tài)聯(lián)盟信息和過程集成的使能技術(shù)，并應(yīng)用信息和過程集成的使能技術(shù)構(gòu)建了模具制造敏捷協(xié)同鏈(DMACC)模型。最后建立了DMACC中的多代理系統(tǒng)(MAS)，分析了其中的Agent結(jié)構(gòu)和功能。針對DMA

7、CC模型中環(huán)節(jié)角色的分配，本文提出建立企業(yè)角色申請代理(RAA),角色封裝代理(REA)的新概念，以及“即封裝即運(yùn)作”的思想，賦予動(dòng)態(tài)聯(lián)盟企業(yè)對市場機(jī)遇的快速敏捷響應(yīng)能力。在RDMNMEDA伙伴的優(yōu)化選擇研究中，首先建立合作伙伴選擇指標(biāo)體系，包括交貨時(shí)間(T)、加工質(zhì)量(Qu)、加工成本(C)、信譽(yù)度(CR)和敏捷性(AG)。采用層次分析法(AHP)確定各指標(biāo)的權(quán)重。進(jìn)而對RDMNMEDA合作伙伴優(yōu)化選擇進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述。把動(dòng)

8、態(tài)聯(lián)盟建盟過程中合作伙伴的選擇抽象為多目標(biāo)優(yōu)化的問題，并建立了優(yōu)化選擇目標(biāo)函數(shù)，以獲得最優(yōu)解，從而高效、準(zhǔn)確地尋找動(dòng)態(tài)聯(lián)盟伙伴的最佳組合。為此，本文首次引入新穎的仿生進(jìn)化算法——蟻群算法,用于尋求動(dòng)態(tài)聯(lián)盟伙伴組合中多目標(biāo)優(yōu)化問題的全局最優(yōu)解。闡述了蟻群算法的發(fā)展、特點(diǎn)和應(yīng)用情況，詳細(xì)分析了基本蟻群算法的原理、算法模型、算法實(shí)現(xiàn)，以及蟻群算法的研究進(jìn)展。針對基本蟻群算法存在著極易陷入停滯的問題，本文創(chuàng)造性地提出“小生境蟻群算

9、法”(Microhabitat ACO,MACO)。MACO在利用正反饋的同時(shí)，引入時(shí)變參數(shù)來利用經(jīng)驗(yàn)信息和啟發(fā)信息，并在局部尋優(yōu)時(shí)結(jié)合了遺傳算法的思想，從而有效地防止遺傳算法中出現(xiàn)的“早熟”問題和螞蟻算法中發(fā)生的“停滯”狀態(tài)。并通過一個(gè)實(shí)際例子，說明了選擇區(qū)域性模具網(wǎng)絡(luò)化制造動(dòng)態(tài)聯(lián)盟DMACC合作伙伴的全過程,也證明了MACO在組建動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟時(shí)快速選擇聯(lián)盟伙伴過程中求解“組合爆炸”問題的實(shí)際效果。最后通過分析和組建某地區(qū)模