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基于模型的企业(MBE)

2016/12/14    来源:互联网    作者:顾新建  顾巧祥  祁国宁      
关键字:基于模型的企业  产品模型  过程模型  知识模型  数字化企业  
分析了基于模型的企业(Model Based Enterprise,MBE)的背景和定义,研究了MBE的进化和分类,讨论了MBE的关键技术。MBE分为基于通用模型、基于产品和过程集成优化模型、基于知识模型、基于独特知识嵌入模型、基于智慧模型的5种企业类型。研究表明:数字化企业的核心是模型,MBE中的模型本质是知识;基于企业独特知识所建立的模型对于企业核心竞争力具有重要价值;需要采用技术——社会系统的观点、全局的观点、产品生命周期的观点等进行建模优化;MBE的发展趋势是集成化、知识化、智能化、人机一体化、智慧化等。

    当今,数据库、信息系统都可以买到;泛在网络广泛应用,互连互通很方便.在这一背景下,模型对于企业显得日益重要。国外学者在信息化推进中早已深刻认识到:数字化企业只是外壳,其核心是模型。没有好的模型,会有什么结果? 数据库中的数据杂乱无章,信息系统整体效率很低,企业协作困难重重,新零部件层出不穷,重复研究比比皆是,… …因此,国外提出了基于模型的企业( Model‐Based Enterprise ,MBE)的概念。

    中国制造企业在信息化与工业化的深度融合方面,同国外的差距主要在于模型。一方面,对软件中的模型的内容和意义认识不足,没有很好发挥软件的作用;另一方面,在建立适合自己企业和产品的独特模型方面缺乏重视,且能力不足,缺少模型所需要的知识,即使有了知识也难以将其固化为模型。

    中国工业软件开发同国外的差距也主要在于模型.国外工业软件中融入了其长期积累的先进的设计、制造和管理知识模型,因此很受企业欢迎。研究MBE对于中国制造业和软件业的发展具有重要意义。

1 企业相关模型分析

    1.1 模型的定义

    对于不同学科、不同应用场景,模型有不同的定义,如:模型是一种具体事物的抽象;模型是一种标准、规范;模型是一种信息模板;模型是数据、信息、知识的集成模式等。

    MBE 中的模型很多,有不同定义,如:产品设计、制造和管理知识的封装;信息系统的运作程序和规范;产品生命周期进化的控制程序等.理想模型的主要特性是:目的性(提供某一问题的解决方案) 、完整性(模型包括了解决某一问题所需要的数据、信息和知识) 、集成性(模型与其他模型和软件容易集成) 、封装性(通过封装,模型具有使用方便的特点;在使用时,可以不必知道其内部的结构和运行情况,并且模型与环境的集成也比较方便) 、开放性(模型中的知识容易添加、修改和关联) 、规范性(模型描述、建立和使用都有一套标准规范) 、透明性(模型中的数据、信息和知识的关系和变化对用户而言是清晰透明的) 、自主性(在一定条件下,自主启动,自主运行进化,自主结束) 、自适应性(模型随着外部环境的变化逐渐完善,与环境更加融合)。

    1.2 模型的分类和作用

    知识分为产品和过程知识。企业中的模型分为两大类:产品模型和过程模型。这两类模型中的显性文本知识具有共同点,所以也可分为3类:产品模型、过程模型和知识模型. 企业中的模型分类及其作用见图1。

图1 企业中的模型分类和作用

图1  企业中的模型分类和作用

    1.3 产品模型

    产品是制造企业的主要输出,产品需要不同部门和企业的协作,需要经过需求、概念、功能、结构、工艺等设计阶段,经过原材料采购、加工、测量、装配等制造阶段,现在越来越多的制造企业还需要负责产品的安装、使用、保养、维修、回收等服务阶段。数字化技术已经覆盖了整个过程,但需要面向产品生命周期的统一模型。

    产品模型的形式有产品实物(与产品在形状等方面类似,如用快速原型机制造得到的模型) 、产品工程图(产品信息的文本描述, 这是机械产品的工程师语言,可以据此相互交流产品信息) 、产品数学(对产品运行机制的理论描述) 、产品虚拟(在计算机中模仿产品实物的模型) 、产品几何(描述产品的几何信息) 、产品模块(描述一类相似零部件的结构特性,包括模块主模型、事物特性表、主结构、主文档等) 、产品知识(描述产品所需要的知识)等等。

    1.4 过程模型

    如何将产品从概念变为实物再到使用,这需要许多过程的支持。过程模型可以按照过程的阶段性划分,如设计过程、某零件的加工工艺过程、产品的维修过程等。过程模型包括过程功能模型、过程活动模型、过程数据模型、组织资源模型、过程知识模型等。过程模型不仅可以描述各种过程,而且可以进行过程仿真,还可以自动生成软件。这使得一般的管理人员也能自己开发和维护软件,直接将自己的知识转变成模型,进而转变成软件。

责任编辑:马倩
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