制造系统工程.docx

制造系统工程.docx

《制造系统工程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制造系统工程.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

制造系统工程

GRAI

联系地址

报告完成时间:

2014/12/05

摘要:

众所周知企业诊断是运用一系列分析技术和判断方法对企业经营管理做出评定和咨询，它是促进企业不断改善经营管理的重要措施，是防止企业衰败的自我治理手段。

本文主要介绍了GRAI的由来和GRAI方法，分析了GRAIGRID和GRAINET两个子模型，并在现有GRAI方法基础上对其模型进行扩展，通过分析企业的管理模式和管理数据，认真研究认识了基于GRAI方法的企业诊断方法。

关键词:

GRAIGRAINETGRAIGRID模型扩展诊断分析

目录

……2

1.引言3

2.GRAI方法3

2.1GRAI模型3

3.GRAIGRID4

4.GRAINET5

5.GRAL诊断过程6

6.GRAI模型的扩展7

6.1GRAIGRID的扩展7

6.2GRAINET的扩展8

7.结论9

参考文献10

……

1.引言

GRAI（graphwithresultsandactivitiesinterrelated,与活动和结果关联的图形）方法是一种用以描述与分析生产管理系统的方法,从企业的决策活动出发对企业的决策过程进行建模。

GRAI方法提供GRAIGRID和GRAINET两个子模型.GRAIGRID模型是一个二维表模型，两个维度分别定义为企业管理功能和决策周期,二维表中的每一个单元被定义为一个决策中心，决策中心之间通过箭头描述决策控制关系.GRAINET子_型用于描述每一个决策中心活动及其之间的关系.通过GRAIGRID与GRAINET相互结合，利用方法论中提供的规则就可以对企业的行为进行诊断，发现有待优化的进程.然而由于模型本身的信息量相对较少，规则定义的不确定性等特点，使得诊断结果同样表现出局限性和不确定性。

2.GRAI方法

早在七十年代中期，法国Bordeaux第一大学的GRAI实验室就提出了一种用以描述与分析生产管理系统的方法，称为GRAI方法.后来发展成为分析整个企业的一种手段，称为GIM（GRAIintegratedmethodology）.GIM包括参考模型、GRAI方法、模型框架和结构化过程等内容.与CIMOSA不同，GIM模型框架包含三个抽象层:

概念层、结构层、实现层，不同抽象层包含不同的视图。

2.1GRAI模型

GRAI提供了用于企业决策的模型，该模型由GRAIGrid与GRAINET两个部分组成.GRAIGrid模型是一个二维表模型:

两个维度分别定义为企业管理功能和决策周期,二维表中的每一个单元被定义为一个决策中心，决策中心之间通过箭头描述决策控制关系.GRAINET用于描述每一个决策中心活动及其之间的关系。

有了这两个图形工具后.就可以方便地对CIMS的决策系统进行建模。

通过GRAIGrid与GRAINET相互结合，利用方法论中提供的规则就可以对企业的行为进行诊断，才能发现有待优化的进程。

这一建模工作是一个结构化的进程，其工作步骤为：

自顶向下分析，自底向上的分析、对结果的分析（即不一致性和不协调性检查），最后设计新系统，给出设计说明书。

这就是全套的GRAI方法。

3.GRAIGRID

GRAIGrid的组成，如图1所示。

它的纵坐标代表决策制定的时间的范围（Horizon）和调整周期（Period），即时域条件；其横坐标代表决策系统的功能划分。

行和列交叉所形成的每一个矩形被称为一个决策中心。

一个决策中心与其他决策中心之间存在着信息联系和决策联系，如果一个决策中心向另一个决策中心送出决策帧,在两者之间就用双箭头表示；如果两个决策中心之间存在信息联系，且这些信息流要特别强调，则两者之间用单箭头表示。

GRAIGrid将系统职能划分为外部信息、产品管理、计划、资源管理和内部信息五大模块。

其中外部信息是指企业的外部环境，其中包括：

国家的法令、政策，市场行情，用户需求，产品订单等信息.内部信息是指企业的内部环境，其中包括：

原材料的库存信息、生产状态、能力状态等企业内部信息。

GRAIGrid模型中的每一个决策帧都是一个三元组，其中包含了目标项、决策变量、评价标准等各方面内容。

其中目标项包含的是决策制定单元的各项目标，决策变量中包含着可以实现目标项的过程或行为，而评价标准中则包含着一些用以评价目标进展情况的事实。

GRAIGrid用于自顶向下的分析，建立决策系统结构的宏观视图，它可以清楚地表示决策系统内部各组织（即决策中心）的决策职能和它们之间在决策和信息上的相互联系。

图1GRAIGrid模型图GRAIGrid模型对于企业决策活动的描述是采用的嵌套形式进行的，其嵌套形式如图2.

根据图2发现,GRAIGrid中的任意一个决策单元都可以嵌套一个或多个下级功能的GRAIGrid模型。

于是，通过Grid的逐层嵌套，就可以实现对企业全部决策活动的描述。

4.GRAINET

GRAINET是用来表示每个决策中心活动的图形工具，如图3所示，在GRAIGrid中的每个决策中心都对应有一个GRAINET，以便进一步详尽而且清晰地表示其工作过程。

GRAINET的基本组成元素有：

①资源、参数、机制、方式等，均用矩形框表示；②每一个非决策活动，用横向的大箭头表示，决策活动使某一机制从一种状态变成另一种状态，用横向大箭头表示；③决策活动，用竖向的大箭头表示。

在活动之间存在逻辑上的联系，用一定的逻辑工具来表示，行成一张GRAINET。

在GRAINET之间，还存在彼此的联系，这种联系与GRAI格中指出的联系相对应。

GRAI网是用来进一步分析每个决策中心活动的图形工具。

GRAI网具体地表达了每一决策中心的工作过程，它以一个决策中心的活动为中心。

描述其活动的条件、输入及输出。

在GRAI格中的每个决策中心都对应有一个GRAI网。

研究者在GRAI格的基础上，对必要的决策中心绘制其GRAI网，以便进一步详尽而且清晰地表示其工作过程。

5.GRAL诊断过程

首先，在诊断过程中可以对模型的决策帧进行分析,每个决策帧主要包含目标项、决策变量、评价标准等各方面内容。

通过对评价决策变量是否能够实现决策目标进行分析就可以对决策制定的合理性和有效性进行诊断,如下例。

例1:

假设存在一个决策帧，其具体内容如下：

目标项:

最小化短缺资源的提供时间；满足已被触发过程的资源需求；

决策变量:

设定活动优先级；

评价标准:

短缺资源提供时间；等待资源的操作的数量；与计划相比滞后的操作的数量；当前活动预计执行时间。

通过采用设定活动优先级的方法，可以剥夺缺少特定资源的活动的执行资源，而使那些满足要求的活动得以执行,从而达到减少滞后操作的数量.此外由于通过设定活动优先级，可以使活动能够持续进行，减少了整个过程的空闲时间，从而实现了短缺资源提供时间的相对减少。

所以通过采用设置优先级的办法可以达到目标项的实现，因此该决策帧有效。

其次，根据企业的具体情况也可以对模型进行诊断，例如企业中的决策制定周期和调整周期应该呈递减趋势，于是通过对各个决策层次的决策制定周期和调整周期进行分析，就可以诊断出企业的决策过程是否遵循该事实。

此外，通过模型结构也可以诊断出决策执行的复杂度等问题。

6.GRAI模型的扩展

GRAI方法适合于生产系统分析和对生产系统决策制定过程的描述。

其目的是设计生产管理中的决策系统，它可以用于支持诊断，但是由于GRAI模型中的重点都放在了与决策相关的内容上，相对来说对信息流方面的关注较少，然而实际过程中大量的诊断问题均来自企业的信息问题，如果单纯用现有的GRAI方法进行诊断的话是远远不够的，所以有必要对原有模型进行修改和扩展以适应诊断的需要。

6.1GRAIGRID的扩展

在扩展的GRAI栅格中，我们仍支持原GRAI栅格自顶向下的分解过程。

为了支持企业全方位的信息，原GRAI方法中仅仅拥有信息联系和决策联系是远远不够的。

在扩展方法中，我们在决策中心中除描述过程/活动的决策状态和信息外，还要描述过程/活动本身的多视图信息。

在扩展方法中，主要存在两类图元——栅格和联系。

首先，在扩展的栅格中，我们仍将纵列定义为企业领域，但是领域的具体内容却不同。

由于在企业生产经营过程中，领域划分应该涵盖以下方面：

市场计划、生产计划、工作量分析、进度安排、生产记录、生产日报和生产月报等,所以我们将企业生产经营过程分解成以下领域：

订单管理、物料计划、生产计划管理、生产加工、库存管理、成本管理及其他信息等。

在扩展方法中，栅格的横行我们将其定义为企业层次维。

自上而下描述了企业层次的细分，分别代表企业级、车间级和实时级等（也可分为战略级、战术级和实时级）。

这里每一个决策中心不仅仅应用于决策，并且描述了在由领域维和企业层次维所确定了的企业过程活动。

并且每一个决策中心中应有过程、组织、资源、信息和功能的属性。

除此之外，决策中心中还应该包含逻辑约束。

其次为了描述企业的现状，我们在信息联系和决策联系上增添语义信息。

由于诊断系统对信息流诊断的需求，所以扩展了对信息流的支持，定义了信息流的内容以及信息由起点到终点所需的传播时间等具体内容。

通过以上修改，增加了模型对与信息流相关诊断问题的支持，从而实现了诊断模型对决策过程的信息完整性、决策单元的有效性、信息收集的合理性等各方面问题的诊断支持。

在进行企业建模的最初，企业由一个或多个平行的GRAI栅格描述，区别只不过在于功能领域的差异。

随着对企业建模需求分析的细化，首层栅格的每一个决策中心都可以扩展成下一层次的栅格，形成第二层次的栅格组。

随着对企业的不断分解细化，理论上栅格组可以一直细化到企业活动级甚至操作级。

扩展的栅格模型如图4所示。

6.2GRAINET的扩展

GRAI网是用来表示每个决策中心活动的图形工具，在GRAI栅格中的每个决策中心都对应有一个GRAI网，以便进一步详尽而且清晰的表示其工作过程。

GRAI网中存在两种活动：

执行活动和决策活动。

在扩展方法中，将执行活动单独从GRAI网中提出，形成工作流视图。

而在GRAI网中只考虑决策活动。

我们认为，原GRAI网中的基本元素如资源、参数、机制、方式等。

在决策过程中都属于约束，而仅仅有资源、参数、机制和方式的约束是远远不够的。

考虑到工具应用在面向企业建模需求分析的诊断,有必要加上视图的约束。

如组织约束、信息约束、功能约束、资源约束和过程约束等。

扩展后的GRAI网如图5所示。

综上所述，在GRAI扩展方法中我们认为：

对于一个决策活动/过程而言，应有如下四个组分构成：

初始状态、结果状态、支持和约束。

其中初始状态、结果状态和支持与原GRAI方法定义相同。

而约束在理论上主要由如下几部分构成：

视图条件约束，过程/活动逻辑约束，参数约束，机制约束和方式约束。

7.结论

企业决策制定对于企业的发展和运作来说都是一项非常重要工作。

采用GRAI方法可以对企业的经营决策活动进行详细的建模，利用方法本身提供的规则可以对企业决策的整体流程进行诊断.。

通过分析企业的管理模式和管理数据，研究出企业诊断的方法——基于GRAI方法的企业诊断方法。

作为实现企业诊断的一种具体方法，主要借助于计算机这一强大的辅助工具，通过对企业的运行现状数据的抽取，生成一个便于计算机显示的诊断模型，并对该模型进行分析与诊断，进而发现企业中实际存在的问题。

它作为企业建模与分析方法论的一个重要组织部分，能够对企业现状进行分析和诊断，为企业模型的优化提供有力的支持，因此对于企业框架与企业行为的优化具有极其重要的意义。

参考文献

[1]李伟，王刚，问晓先.一个基于GRAI方法的企业诊断模型[J].机械设计与制造，2004

（1）:

32-34

[2]刘飞.制造系统工程[M].北京:

国防工业出版社,1995

[3]吴澄.现代集成系统导论--概念、方法、技术和应用[M].北京：

清华大学出版社，施普林格出版社2002:

46-51

[4]范玉顺，王刚，企业建模理论与方法学导论[M].北京：

-清华大学出版社，2001:

56-5.

[5]付清;张小红.一种应用软粗糙模糊集的多属性决策方法[期刊论文]-计算机工程与应用，2011（30）

[6]小林隆企业诊断技术与方法介绍[期刊论文]-中小企业科技2004（11）

[7]梁樑.周俊精益化结构诊断[期刊论文]-管理工程学报2001,15（3）

[8]姚宝根现代企业信息化管理2001

[9]ASHARAFS;NARASIMHAMARoughFuzzyApproachtowebUsageCategorization[外文期刊]2004（01）

[10]SINGHS;DEYLARough-fuzzyDocumentGradingSystemforCustomizedTextInformationRetrieval[外文期刊]2005（02）