第四方运作环境下面向复杂制造服务系统的自组织设计与组建

Complex manufacturing system self organization theory is very important in the process of manufacturing and service integration. It will use the fourth method of operation to coordinate interests of the three parties which is manufacturing enterprises, service enterprises and customer, and will use the dynamic self-organizing system to integrate product and service resources. The contents of the key research are as follows: Symbiotic and game concept was introduced to the fourth operation, to ensure that three kinds of main body in the course of the operation will have an optimization of resources, a sharing of benefits and a reasonable configuration,we will propose the fourth operation environment and value allocation method based on the symbiosis network; For the manufacturing main service personalized demand, we propose the combining theory system of demand mining and extension method for self organization design, and the complex interactive manufacturing service system design method based on user demand; For the manufacturing service unit is complex, difficult dynamic scheduling problem, we propose the system self-organization formation process based on complex network theory, which is the study on quantitative analysis method based on complex network theory of the complicated relationship between manufacturing services unit and its self organization form evolution, based on construction of manufacturing service unit network. The complex manufacturing service system self-organization objectives will be achieved by symbiosis network, the extension theory and complex network methods. Complex manufacturing system self-organization theory has important scientific significance to the theoretical research of manufacturing and service integration.

复杂制造服务系统的自组织理论在制造与服务融合的过程中非常重要，将用第四方运作方法协调制造企业、服务企业和客户三方利益，以动态自组织系统整合产品和服务资源。重点研究:将共生和博弈的概念引入第四方运作，保证三类主体在运作过程中资源优化、利益共享和配置合理，提出基于共生网络的第四方运作环境和价值分配方法；针对制造服务主体的个性化需求问题，采用需求挖掘和可拓理论相结合的方法进行系统自组织设计理论研究，提出基于用户需求的交互式复杂制造服务系统设计方法；针对制造服务单元关系复杂，难以动态调度问题，提出基于复杂网络的系统自组织组建过程，即在构建制造服务单元关系网络的基础上，采用复杂网络理论的定量分析方法研究制造服务单元间的复杂关系及其自组织组建的演化过程。通过共生网络、可拓理论和复杂网络等方法实现复杂制造服务系统自组织的目标。复杂制造服务系统自组织理论对制造与服务融合理论研究会有十分重要的科学意义。

制造与服务融合的问题近些年受到了先进制造领域专家的普遍关注，同时也是国家制造业由大变强进程中的核心问题之一。专家们的关注点在生产性服务和制造业服务化两方面，更多的是关注将二者集成的服务型制造等制造模式，研究表明，制造企业通过服务化提升竞争力，服务企业通过生产性服务获得更多价值，终端用户随着产品和服务的集成供应得到更多实惠，这三方的工程实践促进了制造与服务融合，进而促进制造业的升级转型。本研究采用第四方运作方法协调制造企业、服务企业和终端用户三方利益，以动态自组织系统整合产品和服务资源。通过研究提出了基于复杂网络的制造服务系统的自组织模型，该模型包括复杂制造服务系统设计和复杂制造服务模块组建等自组织过程。.（1）复杂制造服务系统自组织设计是在建立的制造服务系统框架内，挖掘用户个性需求，配置设计满足需求的制造服务模块实现特定的制造服务方案。首先，依据公理化设计原理构建制造服务系统的功能-结构-服务模型，描述功能域、结构域和服务域对应的需求单元、产品单元和服务单元；其次，确定用户个性化需求的可拓挖掘方法，运用可拓理论和数据挖掘技术实现用户需求的最优获取；最后，确定系统自组织交互设计方法，支撑制造服务系统方案的形成。.（2）针对复杂制造服务系统自组织组建问题，首先，通过耗散结构和协同理论分析复杂制造服务系统的组建条件和演化动力；其次，以复杂网络的定量分析方法建立制造服务模块组建的增长模型和择优连接模型，支持复杂制造服务系统的自组织演化；最后，研究基于无标度网络分析制造服务模块的自组织过程，保证系统设计方案的实现。.（3）在构建第四方运作环境研究过程中，课题组得到的成果主要包括：基于元胞自动机的复杂制造服务系统自组织过程、基于语义本体的制造服务模块自适应匹配方法、基于本体技术的制造服务软件方法、基于可拓理论的制造服务知识智能演化技术、基于集对分析的制造服务需求动态挖掘方法等。.复杂制造服务系统自组织的研究提供了制造与服务融合的平台，一方面可以将制造企业、服务企业和终端用户的制造服务大数据集成在第四方平台上，为制造服务主体的运作服务，另一方面也可以提供制造服务化的路径支持和生产性服务的有效决策。该研究对于制造与服务融合理论具有重要的科学意义，同时对于集成与协同制造企业和服务企业的制造服务实践，具有广泛的应用前景。..