第11期 2016年11月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2016)11=0001=04
D0I:10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2016. 11. 001
基于网络特性的复杂产品制造过程
演化机理分析
李晓娟，袁逸萍，李华华，冯欢欢
（新疆大学机械工程学院，乌鲁木齐830047）
No.11 Nov.2016
摘要：针对复杂产品制造过程具有动态性、随机性和不确定性等特点，从制造系统复杂性与复杂网络相结合这一全新视角，提出生成复杂产品制造过程网络模型的演化机制。基于演化机制，建立能有效反映实际中存在的权重和有向性，以及任务和资源同时增长的加权动态演化模型，并给出了演化模型算法。网络统计学特征分析结果表明复杂产品制造过程模型具有无标度特性。以复杂机电产品制造过程网络为例，验证了模型的有效性。
关键词：产品制造网络；节点强度；演化模型；无标度特性
中图分类号：TH166；TG506
文献标识码：A
Analysisof theEvolutionMechanismof ComplexProductDevelopment
Process Based on Network Features
LI Xiao-juan, YUAN Yi-ping,LI Hua-hua,FENG Huan-huar
(School of Mechanical Engineering,Xinjiang University，Urumq 830047,China）
Abstract:In view of dynamics,randomness and uncertainties of the complex products manufacturing process, from the point of a new perspective of the complexity of manufacturing system combined with com-plex network, the evolution mechanism of the complex products manufacturing process network model is es-tablished. Based on the evolution mechanism, the weighted dynamic evolution model was established. This model can effectively reflect the actual existence of certain properties, such as weight and isotropic, tasks and resources growing at the same time. Evolution model algorithm was given. Network statistical analysis showed that the model has a scale-free property. Finally, an example of complex electronic mechanical
product development process network was given to prove the validation and practicability of the model. Key words: product manufacturing network; node strength; evolution model; scale-free characteristic
引言 0
将产品制造过程视为制造任务和制造资源节点之间的纽带，则产品制造过程是一种典型的双粒子模式，其中一类粒子是用户提交的具体任务，另一类粒子是为完成该任务需要调用的各个资源。复杂产品制造过程，涉及到多个任务、资源和过程，不但需要有大量的制造资源，而且任务的过程也比较复杂，包含很多时间、空间和资源方面的约束条件。同时制造资源存在着复杂性，制造过程也存在着复杂性，致使整个制造过程具有动态性、非线性、演化等复杂网络行为特征，是-种典型的复杂系统。
目前，许多学者运用复杂理论对现实复杂系统进行了研究。文献[1]利用基于对象的高级Petri网产品
收稿日期：2016-01-10修回日期：2016-03-03
模型描述了产品的动态过程；文献[2]和文献[3]分析了新产品制造过程中多功能团队的运作模式；文献「4]和文献「5］基于设计结构矩阵理论对产品制造过程当真进行了深入研究；文献[6]基于知识工程的智能设计系统建造方法研究了复杂产品智能配置系统，实现了复杂产品的快速配置；文献[7]研究了资源受限的复杂产品的开发过程规划平台并验证了该平台的有效性：文献[8]设计制造了基于Matlab的复杂产品制造过程仿真平台。文献[9]首先提出了企业间竞争与合作行为的2层复杂网络分析思路。文献[10]进一步从产业角度研究择优连接和局域世界的演化机制。
通过广谱网络模型的建立与实例建模的研究，人们已经对于广泛的演化网络模型有了深入的了解。但
*基金项目：国家自然科学基金（51365054）；新疆维吾尔自治区自然科学基金(2014211A008）
作者简介：李晓娟(1987一），女，甘肃酒泉人，新疆大学博士研究生，讲师，研究方向为复杂生产系统建模与仿真及优化控制、工业工程，（E-mail）
器强@163.com；通讯作者；衰逸萍（1973一），女，乌鲁本齐人，新疆大学教授，博士，研究方向为计算机集成制造，（E-mail）yip 万方整摄163.com。