面向“两化融合”的制造系统自适应力研究：F273.1文献标识码：A内容摘要：本文从整体协同和信息化出发，以“适应性企业”思想为指导，在自适应力（adaptiveforce）的含义及特征研究的基础上，从支持层、核心层和提升层提出了制造系统自适应力概念模型，并从横向（柔性、可视化和自知识）和纵向（决策和管理层面、设计开发层面和生产制造层面）描述了制造系统自适应力的影响因素，研究了基于自适应整体控制结构（ADACOR）的制造系统自适应机制。制造系统自适应力模型对我国制造企业的两化融合模式与路径的研究具有明显的指导价值。关键词：自适应力制造系统可视化两化融合自适应力的含义和特征（一）自适应力含义的界定在系统科学中，自适应是复杂适应性系统（CAS）的基本特征，具有适应性主体与环境或者与其他主体进行互动，通过自发地学习和自身的经验对环境变动作出反应。从控制论的角度來说，自适应系统就是一种更为成熟的控制系统，它能随着响应特性的改变而改变控制系统自身。从企业的角度来看：对动态不确定坏境的适应如果是靠企业自身的力量建立和维持的，称之为企业对环境的自适应（雷静，2004）o借助于自适应的研究,可以对制造系统口适应力的定义进行初探，从理论上熟悉自适应力的研究内容。MES是实现生产管理自动化与敏捷化的基本技术手段，其系统的集成性、柔性、开放性、自组织、自适应和重构能力满足复杂多变的制造环境（从力群、毕英杰，2010）o柴天佑等（2005）的研究表明，MES在生产过程的应用中应更注重敏捷性和灵活性，单一的MES具有相当的柔性、敏捷性和灵活性，但是已满足不了现在复杂多变的制造环境，它必须与周边系统协同设计、紧密集成才能够发挥重要的作用。研究表明通过信息技术的构建使分散独立的MES能够整体同步地响应外界变化。李勖、汪应洛等（2003）指出组织的学习能力关系着企业的生存，影响到组织的适应能力,制造系统更需要这样的能力。因此，借助于上述先进的制造理论，从自适应的角度来结合制造系统的研究内容，归纳出自适应力的基本含义：在无法预测和多变的外界环境下，制造系统在应对变化的过程中表现出感测、响应、学习和协调等能力，并且在波动的坏境中能够快速感测变化并做到同步、整体和自发地响应。（二）自适应力的特征整体性。传统的制造模式是串连的系统结构，缺少自动化和实体之间的合作，在得到外界变化信息的时候各部门都是单个独口地响应，从计划层面到制造执行层面再到牛产控制层曲，很大程度上降低了企业运营的效率。制造系统引入学习和自组织能力，英模块化、分散式、自动化和可拓展性的优势有助于达到整体响应。可视化。可视化能让制造系统拥有快速的反应能力，为管理者提供一个全面而宜观的视角，可以提高企业的运营效率。供应链的可视化对库存和资源进行追踪，对可用资源的信息进行评价和管理，并对资源和作业计划进行管理，以避免潜在问题的岀现。可视化程度要延伸到制造单元即制造现场，将制造现场和供应链整合起来可以降低很多潜在的成本，可视化对制造现场物料的追踪和对制造流程的监控有助于将供应链层面和制造层而这两个环节整合起来。感应。感应包括感测和响应。感测是制造系统对市场环境变化和系统内部状态变化的敏感度，虽然制造企业不能准确地判断未来的需求数量，但是通过感测能够预测未来的变化趋势，因此制造系统将会有足够的准备时间；快速响应能力是其本质，为制造系统提供足够的柔性。感测响应行为是自适应制造的重要环节，在每一次制造系统或单元自适应的过程中，感测为自适应环节提供方向，然后依据制造系统本身的经验、知识储备、能力进行决策和行动。制造系统自适应力的模型构建木文从三个层次构建制造系统自适应力的模型：支持层、核心层、提升层，如图1所示。(-)支持层组织需要保持足够的柔性以应对内部和外部的积极或是消极的变动。其中生产柔性和重构能力是柔性组织的两个重要特征。在实证研究中，机器的柔性更大程度地受到人员的影响而非技术，计算机信息技术能够提供很大的竞争优势，但是有经验的适应性的劳动力也同样重要。基于此，从生产柔性、组织柔性和人员自主性生产构建制造系统自适应力...