制造系统的独特特点

图1-6　离散制造系统的典型结构

系统结构从其结构、功能到过程考查，均涉及诸多要素，是诸要素相互作用、相互依赖、相互关联的一个有机整体，具备系统科学中“系统”的全部特征。①集合性。一个实际的制造系统，具有独立功能的系统要素，要素之间的相互作用需要符合逻辑统一性原则，和谐共存于整个系统之中，任何一个要素脱离整体就失去了原来的机能和要素间的相互作用。②层次性。制造系统可以分解为一系列的子系统，并存在一定的层次结构，这种层次结构表述了不同层次子系统之间的从属关系或相互作用关系。③相关性。制造系统内各要素是相互联系的。④整体性。作为一个由相互作用的诸要素构成的、具有特殊制造功能的有机整体。⑤目的性。制造系统的目的就是要把制造资源转变成财富或产品。为实现这个目的，制造系统必须具有控制、调节和管理的功能，管理过程就是实现制造系统有序化的过程，并使之进入与系统目的相适应的状态。⑥环境适应性。一个具体的制造系统，必须具有对周围环境变化的适应性。外部环境与系统是互相影响的，两者之间必然要进行物质、能量或信息交换。如果系统能进行自我控制，即使外部环境发生了变化，也能始终保持最优状态，这种系统称为自适应系统，该系统的动态适应性表现为以最少的时间延迟去适应变化的环境，使系统接近理想状态。现在的自适应控制机制，就是典型的自适应性系统。

制造系统除具有上述一般系统的普遍特征外，还具有自身鲜明的特点。

（1）制造模式对制造系统具有指导作用。不同的制造模式会形成不同的制造系统，如单一产品的大量制造模式形成了刚性制造系统，多品种小批量制造模式形成了柔性制造系统。(www.xing528.com)

（2）制造系统总是一个动态系统。制造系统的动态特性主要表现在：制造系统总是处于生产要素（原材料、能量、信息等）的不断输入和有形财富即产品的不断输出这样一个动态过程中；制造系统内部的全部硬件和软件也是处于不断的动态变化之中；制造系统为适应生存的环境，特别是在激烈的市场竞争中总是处于不断发展、不断更新、不断完善的运动中。

（3）制造系统在运行过程中无时无刻不伴随着物料流、信息流和能量流的运动。例如，在一个典型的机械制造系统中，其制造过程的基本活动包括加工与装配、物料搬运与存储、检验与测试、生产管理与控制。其中，加工与装配改变工件的几何尺寸、外观或特性，增加产品的附加值；物料搬运实现物料在制造过程内的流动，包括装卸工件以及不同工作场地之间的工件输送，存储则将工件或产品存放在一定的空间内，以解决工序之间生产能力或者需要之间的平衡问题。

（4）在制造系统中包括决策子系统。从制造系统管理的角度看，制造系统内除包括物料流、能量流和信息流构成的物料子系统、能量子系统和信息子系统外，还包括若干决策点构成的制造系统运行管理决策子系统。因此，物料、能量、信息和决策点四要素有机结合，才构成了一个完整的制造系统。

（5）制造系统具有反馈特性。制造系统在运行过程中，其输出状态如产品质量信息和制造资源利用状况总是不断地反馈给制造过程的各个环节中，从而实现制造过程的不断调节、改善和优化。