云制造中的产品制造信息差演化机理研究

Cloud Manufacturing requires enterprises to handle large volumes of complex information in a complex environment quickly and efficiently, which requires an accurate model of the product information evolution process for Cloud Manufacturing. This project aims to the information difference mechanism for the product life cycle evolution of Cloud Manufacturing, and researches product information evolution process driven by the information difference. This item will analysis of the product information difference in Cloud Manufacturing, establish information basic theory, research information difference-driven in the space-time dimensions, understanding of the law of the product information difference. Study the product information difference model with self-organization and conversion to match the demand of different stages of Cloud Manufacturing. With the information difference mechanism of action, continue to optimize the dynamic structure of product information, improve the Cloud Manufacturing process to get more flexible response characteristics. The research will promote the systematic study and combining manufacturing information and Cloud Manufacturing to promote the development and effective implementation of Cloud Manufacturing.

云制造要求企业在复杂多变的环境中，迅速有效地处理海量复杂信息，这就需要准确把握云制造过程中产品制造信息演化规律。本项目旨在探索云制造模式下产品生命周期中信息演化过程中的信息差作用机理，研究信息差驱动的产品信息演化过程。本项目分析云制造模式下产品信息差的产生原因，建立信息差基础理论，研究在时空维度上信息差驱动的信息演化对产品设计的作用和机理，动态地认识在云制造环境中的产品信息差的运作、演变的规律。研究建立具有自组织性和转换性产品信息差模型，为云制造不同的阶段提供设计和制造的数据支持。研究在云制造中，利用信息差作用机理，不断地优化产品信息动态结构，完善云制造运行过程，使之具有更为灵活机动的响应特性。项目研究将促进系统性研究和利用信息差，研究制造信息学与云制造相结合的相关理论和方法，推动云制造的发展和有效实施。

本项目研究了产品制造信息在产品生命周期中的演化，在产品设计制造过程中，特别是在云制造环境中，分析信息差产生和驱动机理。本项目从产品角度分析云制造中产品制造信息流结构特征及其代数结构描述模型，从数学形式上描述了产品制造信息流结构存在条件，即必须有两个以上存在信息差的产品制造环节。并进一步分析了在实际运作情况下产品制造信息分流、合流、反馈等5种情况形成复杂的信息流。本项目研究了产品制造信息流所包含的2种维度信息度量，定量描述产品信息差驱动产品生命演化的趋势和程度。在信息流复杂性维度，本项目建立了云制造中产品信息流的事物信息量模型，包括静态熵和动态熵模型，定量描述产品制造信息流复杂性。在信息状态转移维度，本项目建立了云制造中产品制造信息流信息距离模型，定量描述信息状态转移所需的信息量。云制造中产品设计要素信息传递方向和结构体现了信息流的复杂性。为了定量评价云制造中产品设计信息流结构有序性，本项目利用产品信息流的事物信息量模型，测度产品TBS模型的信息流结构有序度和结构熵，进而计算产品设计信息流结构的时效熵和质量熵，为云制造资源的调度、配置和整合提供了定量分析基础。本项目还运用2种维度的信息度量模型，定量描述云制造中产品设计阶段各环节信息状态，通过信息熵测度各环节信息状态的不确定性，通过信息距离测度各环节取得某个状态所遇信息障碍的大小。研究表明，产品需求信息增加后，产品设计及其状态转移过程相应增加信息量。本项目运用制造信息距离模型，对云制造中装配生产流水线控制系统TBS模型中的模块化、层次化配置以及闭环控制进行信息状态转移信息量计算，为生产系统适应不断变化的控制需求和提高控制系统稳定性提供了定量分析的方法。本项目还将云制造中产品信息差产生和驱动机理应用于云制造中产品结构特征描述、产品设计优化，产品制造特征参数获取等工程问题，促进产品子系统之间、产品与环境之间的信息交互。

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