浙江大学网络化制造课件第三章网络化制造的理论研究2.pptVIP

网络化制造技术和系统 浙江大学现代制造工程研究所 顾新建 祁国宁 第三章 网络化制造的理论研究 3.1 网络化制造与经济学 3.2 网络化制造与系统科学 3.3 网络化制造与其它学科 3.4 本章小结 3.2 网络化制造与系统科学 网络化制造是一个大系统、一个复杂系统，系统科学理论可以作为网络化制造的重要理论基础。 3.2.1 网络化制造与正反馈控制 基于网络的制造模式所处的是一种开放式环境； 参与该制造模式的企业是分散和自主的，但又是相互关联、非线性的。 正反馈机制利用得好，可以使企业步入良性循环，迅速发展；否则有可能走进恶性循环。 企业上网的正反馈机制 企业网上营销的正反馈机制 “收益递增”的正反馈机制 标准之战中的正反馈机制 有人说，现在是三流企业卖苦力，二流企业卖产品，一流企业卖专利，超一流企业卖标准。 在国际贸易中，知识产权和标准的作用越来越大。像美国1999年知识产权方面的出口达370亿美元，甚至超过了飞机出口。 标准与专利捆绑 如今，标准与专利之间的联系越来越密切，发达国家和跨国公司都力求将专利变为标准，以获取最大经济利益。 可以这样说，标准化已经成了专利技术追求的最高体现形式。 谁掌握了标准的制定权，谁的技术成为标准，谁就掌握了市场的主动权，所谓“得标准者得天下”。 例如美国的数字电视标准。 注意力经济的正反馈机制 基于网络的制造中的一些正反馈机制的比较 “赢者通吃”效应开始呈现 整个资本市场调整过程中，因特网公司市场价值开始快速集中，赢者通吃现象越发明显。 2000年，4％的因特网公司只占总因特网公司市场价值总额的20％。1年后已提升到惊人的70％。虽然美国在线、雅虎、亚马逊等跌得很历害，但它们相对于整个市场的比重还是有很大上升。 目前，在因特网十大主要商业模式中，前两名的大公司其资本总额都已超过总额的50％以上。 3.2.2 网络化制造与协同论 网络化制造的核心是基于因特网的企业间、企业与客户间的协同。协同论是网络化制造的重要理论基础之一。 协同论的基本原理有：协同效应原理、支配原理和自组织原理等。 (1) 协同效应原理 协同效应原理指出，系统的有序性是由诸元素的协同作用形成的，协同作用是任何复杂系统本身所固有的自组织能力，是形成系统有序结构的内部作用力量。 例如，在生物系统中，人体内各个细胞的协作导致了各个器官的结构和功能的有序，而各个器官的协作导致了整个人体的时空有序，否则就会发生功能紊乱而致病甚至死亡。 在网络化制造中，利用因特网技术，通过不同企业的动态组合，信息和知识的广泛和深度的交流，协同生产，以取得较好的经济效益。 (2) 支配原理 支配原理指出，许多系统可以自发形成空间结构、时间结构和时空结构。当这些系统接近不稳定点时，系统的动力学和突变结构通常由少数几个慢变参量决定，而系统中其它变量的行为则由这些参量决定。 一个系统的状态总是受到两类变量的影响，一类变量在系统受到干扰而偏离稳定态时，总是倾向于使系统重新回到原来的稳定态。这种变量起了一种类似于阻尼的作用，并且衰减得也很快，所以叫做快变量。另一类变量在系统因噪声影响而偏离稳定状态时，总是倾向于使系统更加偏离原来的稳定态而走向非稳定态。这种变量在系统处于稳定与非稳定的临界区时，呈现出一种无阻尼特征，并且衰减得很慢，因此称为慢变量。慢变量在系统从稳定态向非稳定态过渡过程中起了支配作用，即慢变量支配着快变量。 在激光系统中，光场强度就是慢变量。慢变量表示系统的群体有序度。当系统处于完全无规的状态时，其慢变量为零；随着外界条件的变化，慢变量也变化，当接近临界点时，慢变量增大很快，最后在临界区，慢变量突变到最大值。这时，由于子系统间的相互作用和协作，整个系统便会形成具有一定新功能的有序状态。 在网络化制造中，虚拟企业的自身运作是由快变量支配的，使该虚拟企业能稳定地生产出低成本和高质量的产品。而随着市场的变化，旧的虚拟企业的解体和新的虚拟企业的建立过程则是由慢变量支配的。 大批量定制中的“慢过程”与“快过程” (3) 自组织原理 自组织原理指出，在一定的外部能量流或物资流输入的条件下，系统会通过大量子系统之间的协同作用，在自身涨落力的推动下，达到新的稳定，形成新的时间、空间或时空有序结构。系统演化的这种过程称为自组织。 因特网及网络化制造的发展，其本身就是自组织的过程 网络化支持企业生态系统的协同进化 网络化制造模式不依赖外界，在自身建立起的“竞争－合作－协调”机制作用下，自发产生突变。将原来由有序度低(高熵)的分散成员变成有序度高(低熵)的企业生态系统，使之在功能和时间空间上出现新的有序结构，提高了企业的市场竞争力。 各个专业化的、模块化的企业通过网络，协同完成某一新产品的开发研究、设计、制造、装配、销售和维护全过程。 /index.