復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)過程規(guī)劃及其支撐技術(shù)研究.pdf

1、制造業(yè)全球化、市場競爭激烈化，促進了企業(yè)間競爭與合作新格局的形成?，F(xiàn)代信息技術(shù)與管理技術(shù)的結(jié)合以及在制造業(yè)研究領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，使企業(yè)之間跨地區(qū)、跨行業(yè)的協(xié)作成為可能，為分布式制造環(huán)境下企業(yè)知識、資源、信息和過程的高度共享和重用提供了有力的支持，在提高企業(yè)綜合競爭力并促進制造業(yè)發(fā)展的同時也規(guī)范了企業(yè)間既競爭又合作的自身行為。 復(fù)雜產(chǎn)品作為一個系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中占有了極其重要的地位，復(fù)雜產(chǎn)品在其設(shè)計和制造過程中表現(xiàn)出來的創(chuàng)新性強

2、、風(fēng)險高、資本投入大、開發(fā)周期長、過程復(fù)雜等特點，以及人們對其成功研制所寄予的厚望和期待，要求產(chǎn)品開發(fā)在全球范圍內(nèi)尋求合作資源。通過建立新型的協(xié)作關(guān)系，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)的最終形成不再是一個企業(yè)內(nèi)部活動的結(jié)果或者孤立的過程，而是多個企業(yè)協(xié)作的結(jié)果；并在獲取產(chǎn)品數(shù)據(jù)的過程中對過程管理提出了更高的要求，促使開發(fā)人員從對傳統(tǒng)設(shè)計過程中如何獲取產(chǎn)品數(shù)據(jù)的關(guān)注，發(fā)展到對產(chǎn)品開發(fā)全過程意義上規(guī)劃和優(yōu)化的關(guān)注：通過廣泛共享企業(yè)信息，充分發(fā)揮資源協(xié)作優(yōu)勢，以期

3、獲得質(zhì)量最優(yōu)、效益最好的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。本文以科技部重大攻關(guān)項目“100nm分辨率ArF準(zhǔn)分子激光步進掃描投影光刻機”的研制和上海市浦東新區(qū)科委“微電子裝備業(yè)信息化應(yīng)用集成平臺項目”建設(shè)為應(yīng)用和研究背景，研究在復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)過程管理中所面臨的問題，提出從宏觀和微觀兩個階段研究并規(guī)劃產(chǎn)品開發(fā)過程；在深入研究過程規(guī)劃實現(xiàn)原理、支撐技術(shù)與決策機制；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建支持復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)與過程規(guī)劃技術(shù)及功能的網(wǎng)絡(luò)化集成開發(fā)平臺環(huán)境。論文主要工作包括：

4、 首先，研究復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)過程規(guī)劃基本原理，建立過程規(guī)劃系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。通過對影響產(chǎn)品開發(fā)過程的產(chǎn)品、過程和資源三個關(guān)鍵要素在時間和空間上的相互作用及影響的分析和描述，定義復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)過程并建立了面向過程規(guī)劃的復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)過程模型；把復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)過程規(guī)劃表達為以任務(wù)過程建模為核心的宏觀過程規(guī)劃和以活動過程建模與優(yōu)化為核心的微觀過程設(shè)計兩個階段。宏觀和微觀兩個過程相互作用，支持自頂向下的任務(wù)分解過程和自底向上的活動組織過程?；诤暧^和微觀兩個

5、過程的分析，研究自組織/被組織方法論對過程規(guī)劃的理論支持，以及過程規(guī)劃實現(xiàn)的相關(guān)支撐技術(shù)、原理和方法，綜合并全面分析了過程設(shè)計和規(guī)劃中最優(yōu)決策問題的類型、特征和決策機制。 突破傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)模式中項目管理技術(shù)研究的范疇，研究產(chǎn)品開發(fā)宏觀過程規(guī)劃原理和方法。基于粗粒度的任務(wù)分解原理和過程語義網(wǎng)絡(luò)雙向約束的過程設(shè)計原則，提出協(xié)同環(huán)境下任務(wù)分解方法并設(shè)計任務(wù)過程；基于任務(wù)分解基礎(chǔ)，論述面向過程的資源配置原理及其數(shù)學(xué)描述；基于博弈理論、超

6、越追求盟主企業(yè)單方受益的傳統(tǒng)模式，提出多目標(biāo)相對穩(wěn)定情況下包括合作伙伴在內(nèi)的多客戶群博弈方法，尋求資源環(huán)境建設(shè)中雙方或多方共贏的均衡解。以此為基礎(chǔ)，建立復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)組織機構(gòu)。宏觀過程規(guī)劃從資源、技術(shù)特別是在過程有序方面為產(chǎn)品開發(fā)建立了基礎(chǔ)并做了必要的準(zhǔn)備。 在前導(dǎo)型宏觀過程規(guī)劃的基礎(chǔ)上，建立基于活動過程的微觀過程規(guī)劃技術(shù)，提出通過“分層定位約束模型法”分析產(chǎn)品開發(fā)過程中的約束類型及其規(guī)劃方法，賦予約束層次性、階段性并與過程描述相

7、結(jié)合；通過任務(wù)目標(biāo)下活動及其過程的分割與聚合，研究最優(yōu)活動路線組織方法，給出了面向任務(wù)目標(biāo)與活動過程、基于Agent技術(shù)的資源優(yōu)化調(diào)度方法。 研究并設(shè)計支持復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化平臺NCPDP，分析平臺構(gòu)成的四層組成架構(gòu)、主要支撐工具及其實現(xiàn)的功能；詳細闡述了NCPDP中基于過程鏈的過程控制機制；預(yù)期過程規(guī)劃下產(chǎn)品數(shù)據(jù)的形成軌跡，給出可接受過程規(guī)劃質(zhì)量的評判依據(jù)。運用面向?qū)ο蠹夹g(shù)與Web技術(shù)相結(jié)合的方法進行平臺軟件實現(xiàn)，高度集成可