基于产品模块化的装配系统复杂性度量.doc

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1、基于产品模块化的装配系统复杂性度量刘汝坤刘松旺刘国超中国人民解放军75835部队摘要：在基于产品模块化的大规模定制装配过程中，由于模块数量繁多且类型不同，增加了装配系统的复杂性。从装配系统复杂性的源头角度，挖掘系统复杂性的本质，并分析丫产品模块化配置过程。根据信息熵理论，对基于产品模块化的装配系统复杂性进行测度，建立装配系统复杂性评价模型，并以实例加以说明。关键词：产品模块化;装配系统复杂性;信息熵;作者简介：刘汝坤（1978-）,男，安徽芜湖人，高级工程师，研究方向为信息管理与信息系统；作者简介：刘松旺（1986-）,男，安徽安庆人，工程师，研宄方向为信息管理与

2、信息系统；作者简介：刘国超（1984-）,男，湖南益阳人，工程师，研究方向为军事装备学。收稿日期：2017-08-25MeasurementofAssemblySystemComplexityBasedonProductModularityLIURukunLIUSongwangLIUGuochao75835PLATroops;Abstract：Inthemasscustomizationassemblyprocess,alargequantityofdifferentmodulesincreasesthecomplexityofassemblysystems.Th

3、enatureofthesystemcomplexitywasexploredfromitsorigin,andtheproductmodularconfigurationprocesswasalsoanalyzed.Accordingtotheinformationentropytheory,thecomplexityoftheassemblysystembasedontheproductmodularitywasmeasured,andthecomplexityevaluationmodelwassetup.Finally,theexamplewasusedt

4、oillustratethevalidityoftheproposedmethod.Keyword：productmodularity;complexityofassemblysystem;informationentropy;Received：2017-08-250引言目前，越来越多的制造企业采用大规模定制的生产方式，它是为客户提供个性化产品和服务的主要策略之一。大规模定制的关键是提供产品的多样性來满足客户的个性化需求。在大规模定制中，产品由基本模块和可选模块装配而成，不同的可选模块种类和数量构成了产品类型的多样化UL显然，在大规模定制中产品数量和类型的急剧增长

5、增加了制造系统的复杂性。一方面，模块化产品配置的数量和类型直接反映了装配过程中产品的复杂性，另一方面，产品的复杂性也会间接影响大规模定制系统其他方面的复杂性，如生产过程复杂性、产品维护复杂性等。对于一个制造系统来说，复杂性有利有弊，如复杂度大的系统具有更强的柔性能力，可以缓冲由于系统内外部的突发情况所带来的不良影响，但复杂度过大则系统的不确定性和不可预测性大，系统状态将难以被管理和控制[2-3]。因此，如何衡量大规模定制系统的复杂性并加以有效的控制和管理，对系统的稳定运行具有十分重要的实际意义，已成为近年來制造领域研宂的热点问题之一。在此，以大规模定制环境下的装配

6、制造系统为研究对象，从产品模块化组合角度出发，应用信息熵理论来度量装配过程的复杂性。由于产品制造、系统结构、设备运行等不确定因素造成了系统的复杂性，而复杂性影响到制造系统整体性能发挥。因此，对复杂性做出定量分析是实现制造装配系统建模及性能评价的前提，并由此实现对基于产品模块化的不同装配系统的复杂性比较。近年来，许多学者围绕制造系统的复杂性展开了相关研宄。Deshmukh等£41从信息熵观点，定义了基于不同系统类型的复杂性计算方法。DrestkeM也认为在制造系统中各种设备的状态数量越多，则系统的熵值及复杂度越高。Frizelle等M在分析了动态制造系统的排队等待行

7、为，在此基础上提出了应用信息熵来测度制造系统复杂性。Efstathiou等Hl认为制造系统复杂性主要分为3方面复杂性:结构复杂性、动态复杂性和决策复杂性，并给出了相关定义和计算公式。张志峰等M通过效用来说明复杂性对制造系统的影响，依据信息熵原理度量了单元制造系统的复杂性。赵小松等m研宄了人因对制造系统复杂性的影响，考虑了装配系统的扰动因素，通过对产品分流调度的方法来优化系统复杂性。何非等mi区分了装配系统的结构复杂性，针对装配线动态平衡问题，给出了装配关系的复杂性度量方法。马靖等UU提出基于物联熵（组态熵和互联熵）的机械产品装配系统复杂性度量方法，建立y系统的组态

8、嫡与互联嫡