现代制造业信息化技术第二章.ppt

2019年6月20日3时24分,2、制造业信息化总体设计与实施,2.1 制造业信息化系统的组成与总体结构 2.2 产品数据管理（PDM）技术 2.3 制造资源管理（MRPII）与企业资源计划（ERP） 2.4 制造业信息化的实施,2019年6月20日3时24分,2.1 制造业信息化系统的组成与总体结构,2.1.1 制造企业信息化系统的建设内容 信息化建设包括硬件建设、软件建设、应用系统建设三个方面。 应用系统建设包括网络平台、信息资源及应用软件建设三大部分。 制造企业信息化系统的逻辑结构和建设内容如下图所示。,2.1.2 面向产品全生命周期的制造企业信息化系统 广义的制造业信息化是一个面向产品的全生命周期的信息化系统，产品决策与营销链，产品制造链。,面向产品全生命周期的信息化系统,2019年6月20日3时24分,2.1 制造业信息化系统的组成与总体结构,2.1.3 面向产品生产过程的产品技术管理集成（PTM2）系统 (1). PTM2系统的功能体系结构 1）技术集成线、管理集成线和质量集成线； 2）产品计划与生产决策层、技术与生产准备层、制造与装配层。,2019年6月20日3时24分,（1） PTM2系统的功能体系结构,(2) PTM2系统的软件体系结构,(3) PTM2系统的组织模式,(4) PTM2系统的功能界面,2019年6月20日3时24分,2.2 产品数据管理（PDM）技术,2.2.1 产品数据管理的概念 PDM是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术。与产品相关的信息包括CAD/CAE/CAM文件、材料清单、产品配置、事务文件、产品订单、电子表格、生产成本、供应商状况等；与产品相关的过程包括设计的组织者、设计人员、加工工序、加工路线、权限的审批与分配、安全、工作标准、工作流程、机构关系等。,2019年6月20日3时24分,2.2 产品数据管理（PDM）技术,2.2.2 PDM系统的特点 1）用整体优化的观念对产品设计数据和设计过程进行描述，保持产品数据的一致性和可跟踪性； 2）采用面向对象的开放式体系结构，提供系统功能扩展和标准接口； 3）采用客户/服务器结构（C/S），为多用户协同工作提供了一个方便灵活的运行方式； 4）支持多种数据存储，如分布式数据存储、元数据存储； 5）可实现与CAD/CAM软件的无缝集成； 6）支持多种硬件平台、多操作系统以及多种通信协议。,2.2.3 PDM系统的体系结构,2019年6月20日3时24分,2.2 产品数据管理（PDM）技术,2.2.4 PDM系统的主要功能 (1). 数据与文档管理 文档有五类：图形文件、文本文件、数据文件、表格文件、多媒体文件。 基本功能： 1）产品数据对象、有关文件的检人/检出和引用； 2）分布式文件管理/分布式数据库管理； 3）安全保密功能；4）动态浏览和导航机制； 5）属性管理，包括数据相关属性的创建、删除、修改和查询机制；6）数据和文档的版本管理。,2019年6月20日3时24分,工程图档管理的体系结构如下：,主要功能包括：图档信息定义和编辑模块、图档入库与出库模块、图档浏览模块、图档批注模块等。,2019年6月20日3时24分,2.2 产品数据管理（PDM）技术,(2). 产品结构与配置管理 产品结构管理（product structure management）允许用户定义所有与产品相关的数据，建立数据与数据之间的关联，提供建立和编辑产品结构树的基本功能，还能控制相关数据的更改，从而保证了产品数据一致性和完整性。 产品配置管理（product configuration management）以电子仓库为底层支持，以材料清单BOM为其组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理。,2019年6月20日3时24分,2.2 产品数据管理（PDM）技术,产品结构与配置管理的主要功能模块包括： 1）BOM表的创建、自动生成和编辑； 2）产品结构的图示化浏览和查询； 3）产品结构的多视图建模和管理； 4）支持产品数据的版本管理； 5）基于规则的配置管理； 6）提供与MRP、MRP、ERP等系统的集成接口。,2019年6月20日3时24分,2.2 产品数据管理（PDM）技术,产品结构与配置管理的体系结构,2019年6月20日3时24分,2.2 产品数据管理（PDM）技术,(3). 过程和工作流程管理 主要实现产品的设计与修改过程的跟踪与控制。 主要功能模块包括： 1）面向任务的工作流管理； 2）图示化的工作流程的定义和修改编辑器； 3）工作流程的异常处理和过程重组； 4）具有触发、警告和提醒机制； 5）提供与电子邮件的应用接口。,2019年6月20日3时24分,2.2 产品数据管理（PDM）技术,(4). 设计检索与零部件分类库管理 主要功能模块包括： 1）组织零部件的分类结构； 2）支持现有的各种零部件标准； 3）支持新标准定义功能； 4）零部件图示化查询功能； 5）支持对各种技术文档的分类。,2019年6月20日3时24分,2.2 产品数据管理（PDM）技术,(5). 项目管理 项目管理是在项目实施过程中实现其计划、组织、人员及相关数据的管理与配置，进行项目运行状态的监控，完成计划的反馈。 主要功能模块包括： 1）项目的创建、删除和属性修改； 2）项目参与人员的机构组织定义及角色指派； 3）项目基本信息及进展情况的浏览； 4）项目所需资源的规划与管理； 5）项目有关工作活动的审查，审计项目进度管理与进度报告。,2019年6月20日3时24分,2.3 制造资源计划（MRPII）与企业资源计划（ERP）,2.3.1 制造资源计划 MRP的基本思想是：基于企业经营目标制定生产计划，围绕物料转化组织制造资源，实现按需要、按时进行生产。 制造资源计划MRPII的逻辑流程如下图所示：,2.3 制造资源计划（MRPII）与企业资源计划（ERP）,2019年6月20日3时24分,2.3 制造资源计划（MRPII）与企业资源计划（ERP）,2.3.2 企业资源计划 ERP的特点： 1）ERP更加面向市场，面向经营，面向销售，强化供应量管理功能，强调了供应商、制造商与分销商间新的伙伴关系； 2）ERP更强调企业流程与工作流，支持企业过程重组； 3）ERP更多地强调财务，实现了资金流与物流、信息流的有机结合； 4）ERP较多地考虑人的因素作为资源在生产经营规划中的作用； 5）在生产制造计划中，ERP支持MRP与JIT (Just-In-Time)的混合生产管理模式； 6）ERP采用了最新的计算机技术，如客户/服务器分布式结构、面向对象技术、电子数据交换、多数据库集成、电子商务平台等。,2019年6月20日3时24分,ERP功能逻辑流程图,2019年6月20日3时24分,2.3 制造资源计划（MRPII）与企业资源计划（ERP）,2.3.3 ERP软件系统的主要功能 1. 销售预测，输出销售预测表，生成反映预测的销售订单。 2. 订单管理 1）产品报价处理； 2）订单信息处理； 3）客户信用检查； 4）库存信息查询； 5）发货确认处理； 6）客户档案管理。,2019年6月20日3时24分,2.3 制造资源计划（MRPII）与企业资源计划（ERP）,(3). 销售管理 销售统计、销售分析和客户管理。 (4). 采购管理 物料请购管理、供应商管理、采购订单管理、收退货管理和采购经济核算。 (5). 库存管理 库存档案管理、ABC分类管理、日常进出库管理、物料移位处理、物料盘点管理、收料质量检验管理、呆滞物料处理、库存统计分析。 (6). 生产计划大纲 编制13年内的生产计划纲要。,2019年6月20日3时24分,2.3 制造资源计划（MRPII）与企业资源计划（ERP）,(7). 主生产计划 编制年生产计划，并按月分解为月生产计划。 (8). 物料需求计划 生产物料清单（Bill of Material, BOM），它是以数据格式来描述产品结构的文件。BOM主要格式有：单级型BOM、多级型BOM和综合型BOM。 构造BOM应注意的问题： 1）每一个项目（零部件）必须有一个惟一的编码； 2）BOM中零件、部件的层次关系一定要反映实际装配过程； 3）为了强化某些工装、模具的准备工作，还可以将这些工具构造在BOM中；,2019年6月20日3时24分,2.3 制造资源计划（MRPII）与企业资源计划（ERP）,4）可以灵活地设计BOM中每个项目的属性，例如计划方面、成本方面的、库存方面的、订单方面的等等。 (9). 能力需求计划 对物料需求计划所需能力进行核算的一种计划管理方法。 (10). 车间作业计划 车间作业计划(Production Activity Control, PAC)是企业短期计划管理的核心部分。,2019年6月20日3时24分,2.3 制造资源计划（MRPII）与企业资源计划（ERP）,车间作业管理则根据生产处下达给车间的月生产计划，车间的生产资源情况，包括设备、人员、物料的可用性及加工能力的大小，以及材料、工装刀具的准备情况，将零部件的月生产计划细分为车间生产的周或日计划，组织日常的生产。 车间作业计划的主要功能包括生产计划和生产作业调度控制两个方面。车间作业管理的主要内容是：作业分配、作业排序、作业修改、作业监控。 (11). 成本核算 (12). 财务管理 (13). 分销管理 (14). 人力资源管理,2019年6月20日3时24分,2.4 制造业信息化的实施,2.4.1 企业信息化工程的开发过程 1）可行性论证； 2）初步设计； 3）详细设计； 4）实施与测试； 5）运行和维护。,2019年6月20日3时24分,2.4 制造业信息化的实施,2.4.2 制造业信息化工程的可行性论证 1）了解企业的市场环境、生产经营特点、经营目标及采取的策略； 2）企业现状分析包括：生产经营活动分析、组织机构与工作流程分析、生产流程分析、市场分析、技术与队伍现状、问题与对策分析等； 3）确定信息化工程的目标及主要功能； 4）提出信息化工程的总体初步方案和拟定采取的技术路线；,2019年6月20日3时24分,2.4 制造业信息化的实施,5）明确信息化工程的关键技术，分析可行性和解决的途径； 6）提出实施信息化工程对组织机构变化的要求； 7）制定信息化工程的初步开发计划； 8）分析制定投资规划并进行初步的成本效益分析； 9）编写可行性论证报告。,可行性论证的工作程序,2019年6月20日3时24分,2.4 制造业信息化的实施,2.4.3 制造业信息化工程的初步设计 1）明确制造业信息化工程的目标，包括总目标和阶段目标，功能目标和效益目标等； 2）系统总体结构设计，给出系统的构成，应用系统的层次结构和信息系统的层次结构； 3）系统的功能及技术性能指标设计，绘制系统的功能模型图； 4）确定系统内的实体和联系，绘制系统的信息模型图； 5）提出系统集成方案及所需的内、外部接口； 6）制定信息分类编码体系；,2019年6月20日3时24分,2.4 制造业信息化的实施,7）确定系统配置，对系统重要的软件、硬件的选型要进行论证； 8）提出系统的关键技术、解决方案，并论证其技术的可行性； 9）提出具体的实施进度计划； 10）规划信息化工程的组织机构、人员配置及培训计划； 11）提出经费预算及资金筹措途径，进行经济效益分析； 12）编写初步设计报告，功能模型图册和信息模型图册。,初步设计的工作程序,2019年6月20日3时24分,2.4 制造业信息化的实施,2.4.4 制造业信息化工程的详细设计 1）系统详细需求分析； 2）规定系统运行环境及限制条件； 3）确定系统性能指标； 4）确定各分系统的详细功能界面、信息界面、资源界面和组织界面； 5）建立系统的总体信息