制造系统结构描述模型
系统分析模型 系统设计实施模型
系统运行管理模型
3.1 制造系统建模概述
制造系统中需要用模型加以描述的对象包括
1）产品 2）资源
3）信息
4）组织和决策 5）企业过程 制造系统的任何建模方法或模型都是针对上述一个或
几个方面为重点，包罗万象的模型是不存在的。
3.2.3 广义模型化方法
1 系统建模和原则
3）主次性 大系统是ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ素众多的系统，是多变量、多输出、多输
入、多参数、多指标、多干扰的系统。 在大系统模型化中，要根据系统分析与综合的实际需 要和可能条件，在众多因素中，分清主次，把握主要 因素，略去次要因素，以便建立适用的模型。所建立 的模型即要有足够的精确性，反映实际系统特性，又 不过分复杂，便于进行系统分析与综合。
3.2.3 广义模型化方法
1 系统建模和原则
4）时空性 为判断模型的类型，需要对实际系统的时空特性进行
3.2 广义模型化方法
根据大系统理论，制造系统是一个典型的复杂大系统，
具有规模庞大、结构复杂、功能复杂、因素众多等大 系统共性。 利用大系统理论实现制造系统运行状态好、效益高、 稳定、可靠、优化、协调、是制造系统面临的重要课 题。 大系统模型化方面，现有理论继承了控制理论和运筹 学中的模型化方法，主要采用数学模型
3.2.1 广义模型化方法的提出
2，不确知性问题
人们对客观事物的认识能力存在局限性，因而对事物
不能确切的了解
由于大系统的复杂性，系统的所有方面难以为人们完
全确知，因此难以建立适用的、完整的、确定的系统 模型
3.2.1 广义模型化方法的提出
3，主动性问题
大系统往往是一个人机集成的系统，在大系统分析和
3 关系模型 RM
运用“图论”方法（Graph Theory）和逻辑学所建立
的各种关系模型 例如：赋值的有向图、无向图、树图、网络图、逻辑 式等
3.2.2 广义模型的概念
实际工作中，应根据具体任务的需求和环境条件的可
能，灵活的UN用上述三种模型。在知识模型、数学模 型、关系模型相结合的基础上，利用计算机软件进行 集成，建立使用与实际大系统的广义模型
3.2.1 广义模型化方法的提出
仅仅依靠数学模型难以描述复杂的大系统
1，不确定性问题 2，不确知性问题
3，主动性问题
4，适用性问题
3.2.1 广义模型化方法的提出
1，不确定性问题
A 模糊性 –由于人的思维、语言、行为方面的模糊性
所导致的不确定性。 人们对事物的认识是模糊的，主观上是不确定的，从 而造成思维、语言、行为方面的模糊性 B 随机性-关于某种事件发生与否、存在与否的不确定 性 在随机事件中，事件本身的概念内涵是确定的，但何 时发生，发生与否都是不确定的
以便利用知识进行定性分析和逻辑推理，求解有关问 题
3.2.2 广义模型的概念
2 数学模型 MM
运用控制理论、系统辨识或运筹学及其他数学的方法
和技术所建立的数学模型 如状态方程、传递函数、微分方程等 主要用于定量的描述事物的有关动态过程与静态特性， 对问题进行定量分析和数值计算
3.2.2 广义模型的概念
大系统、子系统、子子系统的划分，以便明确模型化 的对象及其范畴，并尽量简化建模问题
3.2.3 广义模型化方法
1 系统建模和原则
2）因果性 因果关系分析是建立“关系模型”“知识模型”“数
学模型”的基础。 系统的输出（环境对系统的作用）、输出（系统对环 境的作用）；控制着的输出、输入；被控制对象的输 入输出；大系统中各子系统之间的相互作用；系统中 的正反馈或负反馈作用等，都要根据因果关系来确定 或判别。
从广义模型的概念可知，广义模型可以全面的（定性、
定量、静态、动态）描述实际系统的结构、参数、功 能和特性
3.2.3 广义模型化方法
1 系统建模原则
2 建模基本方法 3 建模基本步骤
3.2.3 广义模型化方法
1 系统建模和原则
1）分离性 将系统和环境分离，控制者与被控制对象分离，考虑
综合方面都要考虑人的因素。但由于人具有主动性， 灵活性和智能性，很难建立模型，因此很难用简单的 传递函数模型来描述
3.2.1 广义模型化方法的提出
4，适用性问题
所谓适用性，一方面是要求数学模型具有足够的精确
性，用于描述真实系统的结构、参数、功能、特性。 另一方面是可以利用数学模型和相应的求解方法，对 真实系统进行有效的分析与综合 模型的精确性与方法的有效性之间往往是矛盾的。 如果模型精确复杂，就缺乏有效的分析与综合方法， 反之如果方法有效，就要求简化模型，那么模型就不 能精确的描述真实系统。
制造系统工程
第三章 制造系统的建模方法
3.1 制造系统建模概述
定义：
运用适当的建模方法将制造系统抽象的表达出来， 通
过研究系统的结构和特性，对制造系统进行分析、综 合及优化 用模型化的方法研究制造系统的目的： 1 更好地理解和表达系统，以支持对系统的分析和综 合 2 支持新系统的设计或支持现有系统的重构 3支持对系统运行的监测和控制
3.2.2 广义模型的概念
广义模型化的方法被提出并受到广泛的重视
广义模型是一种由知识模型、数学模型、关系模型相
互结合的集成模型，这种模型充分考虑到大系统的不 确定性、不确知性、主动性和适用性问题。
3.2.2 广义模型的概念
1 知识模型 KM
运用人工智能和知识工程的方法和技术 如知识表达方法、知识获取技术所建立的知识模型 主要用于表达人们关于事物的定性知识和经验知识，
3.1 制造系统建模概述
分类： 按生产模式分： 连续性制造系统（如化工系统） 离散型制造系统（如机械制造系统） 按按形式分： 全局系统结构模型 局部系统结构模型（如FMS模型） 产品结构模型 生产计划调度模型
3.1 制造系统建模概述
分类： 按方法分： 数学解析模型（如状态空间模型） 图示概念模型（如FMS模型） 图示-解析混合模型（如Petri网模型） 按功能分