现代制造系统设计与分析第二章PPT格式课件下载.ppt

现代制造系统设计与分析第二章PPT格式课件下载.ppt

《现代制造系统设计与分析第二章PPT格式课件下载.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代制造系统设计与分析第二章PPT格式课件下载.ppt（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

归纳法归纳法是人们从现有系统及技术出发，依靠现存经验设计出新系统从现有系统及技术出发，依靠现存经验设计出新系统对于CIMS及先进制造系统等这些复杂系统，只能是坚持两者结合的方法，即用自项向下（topdown）与自底向上（bottomup）相结合的工程方法复杂系统的分析设计过程复杂系统的分析设计过程，是不同专业、不同层次的工程技术人员，在整个生命周期中长期合作的成果因此，光有有上述系统工程中问题一求解概念与方法问题一求解概念与方法是不够的，要有工程的有工程的“纪律纪律”与与“步骤步骤”为此，必须选用、制定出一套科学又实用的工具、规范乃至标准如：

IDEF，GRAI等复杂系统的分析设计复杂系统的分析设计既然是一种技术复杂、队伍庞大、旷日持久的工作，所以科学严密的组织管理以科学严密的组织管理是十分必要的一既要有明确的阶段目标与成果，也要制定明确的检查点和可行的监控方法集成集成是复杂系统解决问题的重要手段重要手段因此，复杂系统的分析与设计方法必复杂系统的分析与设计方法必须也只能是将已有的系统分析与设计方法，在特定的总体目标下通过嫁接、集成须也只能是将已有的系统分析与设计方法，在特定的总体目标下通过嫁接、集成与综合起来与综合起来本章的重点就是讨论这种综合集成的概念、方法和工具因此，不可能借助本章就能完全进行具体设计，尚需熟悉有关现有的具体的方法，如数据库设计方法、接口设计方法等，这些常规的方法这里不作介绍，读者可参考有关的书籍与文献l基于上述这些观点，我们提出的复杂制造系统的分析与设计方法的总体步骤复杂制造系统的分析与设计方法的总体步骤如图22所示即在系统化思想指导下，参照有关参考模型，选用合式的工具，提出套完整、科学而又实用的系统分析与设计的方法与步骤将以自然语言表达的，面向功能的顾客需求，变换成以第四代与第五代计算机语言描述的制造业的信息系统由于这一过程的复杂性，该过程必须由粗到细，由抽象到具体，并按时间分阶段地进行，即图22中的生命周期与功能层次为了实现科学性与实用性的统一，必须在相关学科交叉协同下进行总之，正确的科学概念、实正确的科学概念、实用的工程方法、严密的组织管用的工程方法、严密的组织管理理是复杂系统的分析、设计取得成功的关键关键因素以下将介绍几种复杂系统分析模型及方法有：

西蒙模型、霍尔模型、生命周期法、原型法，以及复杂系统分析与设计各类工具（GRAI-Nets方法、MERISE方法、IDEF方法）2.2西蒙模型复杂系统的分析与设计过程复杂系统的分析与设计过程实际上是是一种决策分析与决策分析与决策过程,西蒙（H,A,Simon）于1960年在管理决策的新科学一书中提出一种适用于各种决策过程的形式化的模型，即迄今广为应用的西蒙决策过程模型，或简称西蒙模型该模型将复杂模型将复杂的决策过程归纳为的决策过程归纳为三个过程：

情报阶段、设计阶段和抉择阶段情报阶段、设计阶段和抉择阶段，如图23所示2.2.1情报阶段情报阶段任务情报阶段任务是收集情报、发现问题及寻找机遇收集情报、发现问题及寻找机遇收集情报的目的是为了发现问题和寻找机遇这些情报或信息情报或信息，包括内部信息和外部环境内部信息和外部环境信息外部外部环境信息环境信息包括：

社会环境社会环境、经济环境、技术环境经济环境、技术环境内部信息内部信息主要包括各种能力信能力信息息，特别是瓶颈部分的信息制造业的情报阶段如图24所示社会环境社会环境包括企业所处的环境的有关政策政策、生活方式以及竞生活方式以及竞争环境争环境等经济环境经济环境包括企业所处环境的工业结构工业结构、收入分布收入分布情况及开支分布开支分布情况技术环境技术环境包括同企业经营有关的技术发技术发展状况等展状况等上述信息收集过程可以分成结构化和非结构化信息，要经常定期收集或临时收集这些信息这些信息都是为了发现问题及寻都是为了发现问题及寻找机遇找机遇，因此都应该处理成综合信息供决策者用综合信息综合信息是由数据或基本信息数据或基本信息经过处理而成的经过处理而成的，由于它们具有非结构化成分而且环境是不断改变的，因此要求系统具有柔性和自组织的能力情报阶段最后给出一组问题和机遇情报阶段最后给出一组问题和机遇问题是问题是企业期望目标与现实状况之间的距离距离，机遇机遇则是是为解决存在的问题各种可能的机会机会，包括技术上、组织上和经营方式上等各个方面的新进展、新概念和方法等为此，企业必须综合分析市场需求、竞争对手状况和企业当前的经营状况等222设计阶段设计阶段设计阶段是继情报阶段之后决策过程中的重要的过程它包括创立包括创立、开发和开发和分析分析各种可能的的行动路线与方案路线与方案它是同情报阶段后所得出的问题和机遇不可分隔的，由于行动方案与解决的问题或目标以及可以利用的机会之间存在着因果不确定性，因此设计阶段在考虑各种方案时必须是交互迭代地进行设计阶段设计阶段一般包括包括三个主要过程：

问题理解过程、构思方案过程和可行性检验问题理解过程、构思方案过程和可行性检验等过程，交互和迭代是上述三个过程的反复

（1）问题理解正确理解需求及存在的问题是设计师首要的任务，这里包括专业语言之间的沟通，融合与合作的过程这是因为问题的复杂性不是一，二个现有专业与学科单独所能解决的为此必须形成一个正确的情景模型，它是对情报阶段分析出的问题，经过简化、抽象后，突出问题本质的一种描述

（2）构思方案这里包括为解决问题所需的各种方案及建议在构思方案时，要充分利用情报阶段中获得的各种机遇，特别是那些新概念、新技术和新方案，这些信息与知识是进行创造性决策的基础构思方案过程要注意充分性，避免漏掉有价值的候选方案（3）可行性检验可行性检验的目的是检查与分析上述各个方案是否现实与可行主要分析决策过程所处的环境，方案实施后对环境的影响，这些影响是否允许多223抉择阶段本阶段的任务是任务是从一组可行的方案中，选出选出一个满足决策者需求的方案方案当然，对于复杂的决策过程，按有限合理性原理只能是满意解，不可保证所选出的方案是惟一的最优解，对于实际决策问题，人们希望选出的方案方案具有鲁棒性鲁棒性，因此，灵敏度分析是十分重要的一个好的决策好的决策，一种满意方案满意方案，不仅应满足各种指标，而且当环境变化环境变化时，对它的影响影响应尽可能地小小，即风险小23霍尔模型霍尔（ADHall）于1969年提出了一种处理系统工程问题的一般方法，称为霍尔模型霍尔模型它用时间维、逻辑维和知识维用时间维、逻辑维和知识维这三维空间，描述复杂系统分析与设计中在不同阶段时所采取的步骤和所涉及到的知识23l时间缩时间维反映了复杂系统在资源有限（特别是人们认知能力有限）的条件下，求解不可能瞬间获得，总是有一个过程即，通常称的工作阶段霍尔模型霍尔模型中时间维分成时间维分成如下几个阶段：

ll）规划阶段；

规划阶段；

22）初步设计或制定方案阶段。

）初步设计或制定方案阶段。

33）研制或系统开发阶段；

）研制或系统开发阶段；

44）系统生产阶段；

）系统生产阶段；

55）安装试验阶段；

）安装试验阶段；

66）系统运行阶段；

）系统运行阶段；

77）系统更新阶段）系统更新阶段232逻辑维逻辑维又称思维维它反映了人们分析与改造复杂系统时的思维过程人们在从事实践过程中，总是存在着思维过程，只不过有正确的或错误的、自觉的或盲目的、系统的或杂乱的、深入的或表面的等区分霍尔模型霍尔模型中思维思维过程包括包括如下几个方面：

l11）摆明问题或问题阐述；

）摆明问题或问题阐述；

22）目标选择或系统目标函数设计；

）目标选择或系统目标函数设计；

33）系统综合或形成可能的方案；

）系统综合或形成可能的方案；

44）系统分析或建立模型；

）系统分析或建立模型；

55）系统优化或系统选择；

）系统优化或系统选择；

66）决策或系统决择；

）决策或系统决择；