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????? 面向车间制造过程的知识管理运行模式及支撑技术研究# 潘立伟,雷琦,刘飞**|1|潘立伟|Pan Liwei|重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆(400030)|State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Chongqing 400030|潘立伟(1986-),女,重庆大学机械学院制造工程研究所硕士研究生,主要研究方向:网络化协同设计与制造、生产管理等|重庆市沙坪坝区沙正街174号重庆大学机械学院制造工程研究所|400030|panzikuaile@163.

com|023-65103159|13647671303|2|雷琦|Lei Qi|重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆(400030)|State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Chongqing 400030|雷琦(1976-),女,重庆大学机械工程学院副教授,博士|重庆市沙坪坝区沙正街174号重庆大学机械学院制造工程研究所|400030||||3|刘飞|Liu Fei|重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆(400030)|State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Chongqing 400030|刘飞(1948-),男,重庆大学机械工程学院教授,博士生导师|重庆市沙坪坝区沙正街174号重庆大学机械学院制造工程研究所|400030|||面向车间制造过程的知识管理运行模式及支撑技术的研究|Knowledge Management Operation Mode and Supporting Technology for Manufacturing Process of Workshop|重庆市科技攻关计划项目:长安汽车产业链协同商务平台开发与应用基金(CSTC2008AB2042) (重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆(400030)) 摘要:为了实现知识管理与流程管理的有效整合,提高车间制造过程运行效率,本文在分析制造过程对知识管理的需求基础上,提出一种面向制造过程的知识管理运行模式,并从制造业务层、知识资源层、知识生产层和企业信息化支持层等四方面对知识管理模式进行详细研究.在此基础上,分析了基于本体的制造过程语义描述、知识表达等支撑技术.最后,结合一个应用案例,验证了该运行模式的可行性和有效性. 关键词: 车间制造过程;

知识管理;

运行模式;

本体 中图分类号:TP391 文献标识码:A Knowledge Management Operation Mode and Supporting Technology for Manufacturing Process of Workshop Pan Liwei, Lei Qi, Liu Fei (State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Chongqing 400030) Abstract: There is no effective integration between knowledge management and process management in current modern workshop management. In order to deal with it and optimize the operation of business process, a knowledge management operation mode for manufacturing process of workshop was proposed based on the analysis of knowledge management requirement, and the operation mode was analyzed in detail on four levels of manufacturing business, knowledge resource, knowledge operation and relevant information systems. Based on above researches, some key technologies to realize the operation mode were studied in particular, including semantic description of manufacturing process and knowledge representation based on ontology technology. Finally, a case study was provided and the feasibility and effectiveness of the operation mode were demonstrated. Key words: manufacturing process of workshop;

knowledge management;

operation mode;

ontology 引言 在信息技术、计算机技术的蓬勃发展和大力支撑下,现代制造车间在生产进度、物料及质量管理等环节取得了显著的改善和优化.然而,在知识经济的浪潮中,随着企业规模的扩大,信息化、数字化的推广,产品和技术系列化、多元化的发展[1],制造车间积攒了大量的数据和信息需要进行筛选和管理;

同时,存在于员工头脑中经验诀窍类知识以及产生在制造过程中的经典案例[2]等这类隐性知识需要充分挖掘以发挥其价值.因此,有必要对车间制造过程实施知识管理,利用先进的运营模式、信息技术和科学方法,有效发掘和应用知识资源,提高生产组织效率,优化制造业务流程. 目前,国内外对制造企业知识管理方面的研究主要集中在新产品开发[3],以提高制造效率为目的工艺规划[4],知识管理与业务流程集成[5],企业知识地图、知识管理平台等构建和开发[6]等领域,对知识管理在车间制造过程中的运行模式以及支撑技术的研究和应用还相对较少,尤其在知识管理和流程管理有效整合方面的研究比较欠缺. 本文在车间制造过程知识管理需求分析基础上,提出一种面向车间制造过程的知识管理运行模式,详细分析了该运行模式的构成要素.并在此基础上,基于本体技术对车间制造过程中制造流程语义描述,知识表达等关键技术进行了深入研究.最后结合一个应用案例,验证了该模式的可行性. 车间制造过程知识管理需求分析 在知识经济时代,最大程度满足客户越来越多的个性化需求已成为制造企业增强核心竞争力的砝码之一.然而产品结构和功能趋向多元化,必然给产品制造工作增加了难度,车间制造过程在考虑生产进度、物料及质量等常规业务管理的同时,还需要具备知识管理能力以便将企业运作中所涉及到的各种信息有效集成,从知识生命周期角度出发,对产品全生命周期每个阶段实施知识管理.在产品制造过程中,对知识管理的需求主要表现在以下两方面: (1)对制造过程中的知识进行有效管理的需求:随着数字化和网络化先进模式在制造业中的应用,信息技术有效地支持了产品形成过程中产生的大量信息和数据的储存和利用.然而,如何快速有效地获取与制造阶段相对应的知识,系统性、条理性分类整理并存储这些知识,利用计算机可识别语言形式化描述和表达,并以最快的方式把所需知识送达到用户手中,是企业在信息化基础上优化车间制造过程的亟待解决的问题.从知识生命周期角度实现产品制造过程各阶段的知识管理,是落实信息化建设的保障. (2)知识管理与制造过程管理有效整合的需求:制造企业为了提高制造过程的效率,优化其运作流程,对车间知识进行管理;

同时,知识管理的有效实施可以为制造流程提供参考标准、案例经验以及通过推理过程得到决策支持.知识管理的对象来源于制造过程,输出的产品用来指导、规范制造流程,使其避免错误行为的再次发生,并从一定程度上来讲具有预见性,减少制造过程的隐患和不必要浪费,从而提高运作效率.所以,知识管理的实施需要与车间制造过程管理有效整合,从而促进制造过程中各环节的有效协作,形成制造过程知识共享和创新. 车间制造过程的知识管理运行模式 随着产品种类和结构的多样化发展,制造车间对生产计划和调度的灵活性、适应性要求以及对生产过程的优化运行要求也相对提高.为了改善车间制造过程的运作效率,实现网络化、知识化生产,以适应市场需求,本文结合车间制造过程知识管理需求分析,提出一种面向车间制造过程的基于知识生命周期的知识管理运行模式,如图1所示.该模式的基本思想是从制造过程需求出发,以知识生命周期为主线,整合知识获取、存储、表达及供应等技术和方法,有效管理车间制造资源,从而在知识层面支持车间组织生产和流程运作,最终实现车间制造过程优化目标. 图1 面向制造过程的基于知识生命周期的知识管理运作模式 Fig.1 Knowledge management operation mode based on knowledge lifecycle for manufacturing process 以知识生命周期为主线,面向车间制造过程的知识管理运行模式如下: (1)车间制造业务层:制造业务层涵盖了车........