22、评估网络物理生产系统的关键指标与模型

评估网络物理生产系统的关键指标与模型

1. 生产性能指标概述

在生产管理领域，会收集众多性能指标和其他度量数据，并且依据标准、指南或最佳实践中的多种定义，存在相应的度量标准。在制造业中，像质量、可用性、效率、整体设备效率（OEE）或停机时间等性能指标，在工业生产中已得到广泛应用。

网络物理生产系统具有物理和网络两个层面。物理指标描述物理对象的特征，如自动化系统的硬件，这些都能通过性能指标很好地体现。而“网络”方面可能会对性能指标产生影响并提升其表现。

已确定的影响生产成本的性能指标有很多，可分为不同类别：
- 整体系统架构的特征，包括模块化、复杂性和可用性。
- 可用性不仅与系统架构相关，还包含其他方面，强调“用户友好性和易用性”。
- 生产系统的变化特征通过自动规划和可重构性指标来体现。
- 社会交互和决策支持作为特殊的“网络”指标。
- 生产运营的特征由可维护性、生产效率和自动适应性等性能指标来描述。

2. 整体系统架构的性能指标

2.1 模块化

模块化是指将工业自动化系统设计成多个独立的模块，每个模块在功能和物理上与系统的其他部分相互独立。通过模块化设计，可以根据客户需求和成本灵活创建特定的产品变体。在工业4.0的背景下，网络物理生产模块（智能模块）得到应用，虽然实现这些模块比传统模块需要更多的努力，但它们具有更有效的诊断和重新配置能力，有助于降低重新调度成本。模块化还会影响系统的复杂性，是制造系统架构的一个重要性能指标。

潜在的度量指标包括模块数量、模块大小、所需模块数量、向量模块化度量、对象间耦合（CBO）、继承树深度（DIT）和接口