（工商管理专业论文）模具生命周期管理系统开发研究.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成 果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含为获得 天津大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表 示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 天津大学 有关保留、使用学位论文的规定。特授权 天津大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或 机构送交论文的复印件和磁盘。 （保密的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 中文摘要 中文摘要 管理系统的信息化是现代企业的一个重要发展方向，所以面对迅速变化的 市场需求和信息技术的飞速发展，以及各种新型管理思想的涌现，如果模具开 发企业期望提高自身的市场适应能力和增强自身的市场竞争能力，就必需顺应 市场发展要求，建立适合企业自身情况的管理信息系统。管理系统信息化是当 前模具开发企业研究和发展的一个重要方向。 本论文主要研究了 mplm管理信息系统的开发过程以及在 h公司模具开发部 门的具体应用。论文首先分析了 h 公司模具开发部门现有的管理信息系统存在 的问题，并针对现有的管理信息系统的问题和不足，结合信息技术的发展和企 业的需求展开了新系统的开发工作。依据企业生产管理和信息系统开发的需 要，对企业当前作业流程和组织结构等进行了合理化改造。然后，展开了信息 系统的架构和模型设计、流程表单设计和数据库设计等工作。论文的最后进行 了经营管理模块、计划控制模块、设计组立模块等的开发工作以及模具开发进 度理等模块的具体应用展示。 本论文详细介绍了模具生命周期管理系统（mplm）的开发过程，包括流程 优化、模型设计和数据库设计、系统应用模块开发以及具体应用介绍等内容， 对 h 公司模具开发部门的管理系统信息化建设过程进行了较系统的阐述。 关键词：关键词：管理信息系统；流程优化；组织结构重组；应用模块开发 abstract the informationization of management system is an important developing direction of enterprise management . so , facing the rapidly changing market demand , fast involved information technology and all kinds of new management theories, if the mould production enterprise wants to improve the ability of adaptability and competition, it must follow the market development and build a set of efficient management information system. the informationization of management system is now a very important direction of research and development for the mould production enterprise too. the paper mainly focuses on the development of mplm information system and its application in h company. firstly， the current management information system in the mould development department of the enterprise is analyzed. based on the analysis and combined with the development of information technology and the requirement of the mould department, the demand of a new information system is given out . according to the requiment of operation management and management information system development, the companys operation procedure and organization structure are rationalized. secondly, finished the design of information system structure, module, procedure, database, etc. finally, the paper introduced the exploitation process of operation management module, planning and control model, design and assembly module, etc., and the process of implementation of schedule management module. the paper studied all the processes of the development of mplm management system, including procedure optimization, module development，database design, system application module development and implementation, etc. the paper is a systematical introduction of the informationzation of mould development department of h company. keywords ： management information system; procedure optimization; organization rationalization; module development i 目录 目录 第一章 绪论. 1 1.1 引言 . 1 1.2 模具在现代工业中的地位 . 1 1.3 我国模具产业发展现状 . 2 1.4 我国模具行业的发展方向分析 . 3 1.5 本论文的研究内容及研究目的 . 6 1.6 本章小结 . 7 第二章 模具生命周期管理系统开发的理论基础. 8 2.1 管理信息系统（mis）概述 . 8 2.1.1 管理信息系统（mis）的定义 . 8 2.1.2 管理信息系统（mis）的发展过程 . 9 2.2 管理信息系统（mis）的结构模型及特性 . 9 2.2.1 管理信息系统（mis）的结构模型 . 9 2.2.2 管理信息系统（mis）的特性 . 10 2.3 管理信息系统（mis）的层次结构 . 11 2.4 本章小结 . 11 第三章 模具行业的管理信息化基础. 12 3.1 我国模具行业的标准化现状 . 12 3.2 我国模具行业信息化现状 . 13 3.2.1 模具设计制造技术的信息化. 14 3.2.2 模具企业管理信息化. 15 3.3 十二五期间我国模具行业信息化发展的总体思路和目标 . 16 3.4 十二五期间模具行业信息化发展的对策和措施 . 17 3.5 本章小结 . 19 第四章 h 公司模具生命周期管理信息系统需求分析 . 20 4.1 h 公司模具开发部门现有管理信息系统介绍 . 20 4.1.1 模具 cad/cam 管理中心 . 20 4.1.2 i-m3 模具企业管理信息系统. 21 4.2 h 公司冲压模具厂模具开发管理信息系统需求分析 . 22 4.3 本章小结 . 24 第五章 h 公司模具生命周期管理系统总体设计 . 25 ii 5.1 模具开发部门的组织架构分析及优化 . 25 5.1.1 h 公司的组织结构介绍及其特点分析 . 25 5.1.2 冲压模具开发的特点及组织优化分析. 27 5.2 冲压模具开发流程分析及其优化 . 28 5.2.1 流程优化理论及其意义. 28 5.2.2 h 公司冲压模具开发部门的运作流程介绍及其合理化 . 29 5.2.3 mplm 信息管理系统中冲压模具开发的业务模型 . 31 5.3 mplm 信息系统的总体结构规划 . 32 5.4 mplm 信息系统的功能模块 . 33 5.5 mplm 信息系统的信息模型 . 35 5.6 本章小结 . 36 第六章 模具生命周期管理信息系统（mplm）详细设计与实现 . 37 6.1 mplm 系统数据库设计 . 37 6.1.1 mplm 系统数据库设计的内容 . 37 6.1.2 mplm 系统数据库设计实例 . 37 6.2 mplm 系统应用模块设计 . 40 6.2.1 mplm 系统系统总体结构设计 . 40 6.2.2 mplm 系统操作界面设计 . 43 6.2.3 mplm 系统模块代码设计 . 54 6.3 本章小结 . 56 第七章 mplm 信息系统的实施与应用 . 57 7.1 mplm 系统开发技术方案选择 . 57 7.1.1 mplm 系统开发工具的选择 . 57 7.1.2 mplm 系统分布结构的确定 . 57 7.2 mplm 系统的实施 . 58 7.2.1 mplm 系统的开发及测试上线 . 58 7.2.2 模具成本核算和开发进度管理模块应用实例. 60 7.2.3 mplm 系统的应用效果 . 64 7.3 本章小结 . 65 第八章 总结. 66 参考文献. 67 致谢. 70 第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1 引言 人类社会自进入 20 世纪以来，全球经济在以信息技术为主导的科学技术的 发展的带动下,得到了前所未有的高速发展。当前,全球经济一体化和信息化正 处于快速发展轨道上，同时，经济全球化和信息化的发展改变了企业的竞争环 境和运营模式。经济和技术的发展给企业的发展提供了有利的条件和难得的机 遇，同时，也对企业的发展提出了严峻的挑战-管理信息化正成为企业竞争的 新战场。 人类在科学技术上不断取得的发展和突破极大地促进了人类社会发展和进 步，并逐渐成为世界经济快速增长的推动力量。人类进入信息化社会以后，改 变了在工业社会发展起来的大批量生产制造方式,产品生产逐渐向小批量、多品 种、高质量、低成本的模式演变，同时，产品的开发周期和生命周期等越来越 短，因此，企业对于现代工业之母-模具的开发要求越来越严格。通过建立先 进的信息管理系统，对模具开发的整个生命周期进行了有效管理，并通过模具 开发管理系统实时查询到模具生产过程从而更准确掌握模具生产进度、保证模 具交期渐渐成为模具开发企业新的发展方向。 信息化是当前企业管理的一个重要发展方向，越来越多的企业根据自身的 实际情况开发了企业自己的生产、销售、财务及客户管理信息系统。信息化的 发展在服务于企业管理的同时，也在促进企业管理思想向前发展。因应信息化 的发展而发展起来的现代企业管理思想有计算机集成制造系统、并行工程和敏 捷制造等。这些管理思想和技术的发展对现代企业的运营模式和生产组织方式 产生了革命性的影响。 先进管理思想的和信息技术的发展，对现代企业的运营模式和生产组织方 式产生了革命性的影响，模具开发企业也不例外。当前，在模具制造行业普遍 应用的先进信息系统有建立在 cad 冲压模具开发能力统计,主要统计一段时间内 开发指数数据;冲压模具开发完工负载统计,主要统计一段时间内相关单位对应负载数 据。模具开发能力统计的计算方法如下: （l）模具设计能力：首先以“周”或“月”或“年”为时间段统计出每个相应时间 段中所有根据模具执行单投单对应的模具 bom 表中全部需要投单加工的零件数量之和,然 后再进行相关数据分析。如果按周统计：wl，w2，w3，w52，则结果为:wl/t1/t2， w2/t1/t2，w3/tl/t2， 如果按月统计：ml，m2，m3，m12，则结果为 :t1/(tl/7* 相关月份的总天数)/t2，w2/(t1/7*相关月份的总天数 )/t2， w3/(tl/7*相关月份的总 天数)/t2， （2）模具组立能力：首先以“周”或“月”或“年”为时间段统计出每个相关时间 段中所有依据模具执行单投单对应的模具 bom 表中所有的新制零件数量之和试模次数 第六章 模具生命周期管理信息系统（mplm）详细设计与实现 54 之和及量试次数之和，然后再进行相关数据分析。如按周统计为：wal，wa2，wa3， wa52 ， whl ， wh2 ， wh3 ， ， wh52 ， wcl ， wc2 ， wc3 ， ， wc52 ， 则 结 果 为 ： (wal/b1+whl/c1+wcl/d1)/b2，(wa2/b1+wh2/c1+wc2/dl)/b2， 在模具开发能力分析功能模块内可导出各部门的详细开发负载和开发能力。模具开 发能力分析功能模块的界面设计如图 6-18 所示。 图 6-19 冲模开发能力分析的界面设计 6.2.3 mplm 系统模块代码设计 模块代码设计是系统模块功能程序化实现的过程，mplm 系统的程序开发使用的是 delphi 语言。下面将以模具开发成本管理子模块为例来简单介绍一下代码设计情况。模 具开发成本管理的功能是在工程人员对产品进行报价时，通过进入成本核算界面，输入 相关参数，然后系统根据一定的公式和算法，可计算出模具产品的开发成本。模具开发 成本管理模块的部分源代码如下： proeedure tfrmcostprider.addes_all_psize; begin strlst_psize.clear; cmbpsize.clear; cdstm.close; 第六章 模具生命周期管理信息系统（mplm）详细设计与实现 55 cdstm.commandtext: = select distinct hpunchstacode， hpunchtype from t_da_puchtype+ order by hpunchsiacode; cdstm.open; cdstm.first; while not cdstm. eof do begin cmbpsize.items.append(cdstm.fieldbyname(hpunchtype).asstring) : strlst_psize.append(cdstm.fieldbyname(hpunchstacode).asstrin g): cdstm.next; end; end; procedure tfhmcostprider.add_all_moldtype; begin cmbmoldtype.clear; cdstm.close; cdstm.commandtext: = seleet distinct hmouldtypecode， hmouldtype from t_da_mouldtype + order by hmould typecode; cdstm.open; while not cdstm.eof do begin cmbmoldtype.items.append(cdstm. field by name(hmouldtype).as string); cdstm.next; end; end; procedur tfrmcostprider.add_all_price; var i:integer; begin 第六章 模具生命周期管理信息系统（mplm）详细设计与实现 56 strlst_price.clear; for i:=1 to 4 do begin strlst_price.append(inttostr(i); end; end; proeedure tfrmcostprider.add_all_heatltype; var i:integer; begin strlst_heat.clear; for i:=0 to 2 do begin strlst_heat.append(inttostr(i); end; end; 6.3 本章小结 本章主要对模具生命周期管理信息系统进行了具体的框架设计和主要功能模块设计 和操作界面介绍，并举例说明了系统部分模块的源代码设计。 第七章 mplm 信息系统的实施与应用 57 第七章 mplm 信息系统的实施与应用 7.1 mplm 系统开发技术方案选择 7.1.1 mplm 系统开发工具的选择 对于比较复杂且专业的模具生命周期管理信息系统，选择一个实用的软件作开发工 具是确保系统开发速度和开发质量的前提。经过全面系统的分析，模具生命周期管理信 息系统的开发选择了 oracle 10g 作为数据库开发工具，数据库管理工具选用 windows server2003，应用程序设计则使用 delphi 语言。oracle 10g 数据库是目前功能最齐全、 稳定性最好的数据库，oracle 10g 数据库是专业计算机程序的技术基础，oracle 提供 了加强的 etl 功能,可以方便的构建大型数据仓库和多个数据集市 ,广泛应用于打包 应用程序、网站驱动、oltp 应用程序或者是数据仓库构建。模具生命周期管理信息系统 的数据库比较大，oracle 10g 数据库正好能满足系统这方面的需求。windowsserver2003 作为最新的 windows 服务器产品，具有高效、经济可靠等优点。windowsserver2003 提供了用户需要的网络结构和灵活易用的开发工具，易于实现系统的设计和部署与使用 单位的要求相匹配，并通过使任务自动化以及简化升级来帮助使用者方便进行网络管理。 delphi 语言为使用者提供了简单明了和易于操作的用户界面，它具有可视化开发界面、 数据库结构的可扩展性和灵活性等特点。结合 mplm 管理信息系统开发项目特点，经系统 分析后确认，将 oracle 10g、delphi 和 windows server2003 语言的相结合运用，完全 可以设计出符合实际运用要求且易于维护的数据库和管理信息系统。 7.1.2 mplm 系统分布结构的确定 模具生命周期管理信息系统（mplm）根据企业的实际情况及 mplm 管理系统的开发要 求，其系统结构采用了 c/s(client ； 5.由于管理信息系统的导入,分工和责任明确,避免了工作中的相互推诿,据经管 的初步统计，一年至少可节约材料及人工成本 60 万元以上； 6.该系统已在 h 公司的郑州、太原厂区的冲压模具厂推广应用，有效地提升了公 第七章 mplm 信息系统的实施与应用 65 司内相关单位的信息化应用水平。 7.3 本章小结 本章主要介绍了模具生命周期管理信息系统的系统开发工具选择和运用,以及 mplm 在 h 公司实施与应用的情况，并结合相关应用模块进行了系统的应用测试。 第八章 总结 66 第八章 总结 本文主要研究了 h 公司模具开发单位管理信息系统的开发及应用实例。 论文首先对 h 公司模具开发单位管理信息系统的业务模型、信息模型、功能模型等进行了详细分析和 系统设计，然后进行了数据库设计、流程设计和表单设计，并重点介绍了订单管理、设 计组立、计划控制、开发进度管控和经营管理等模块。最后，通过对模具生命周期管理 信息系统中的专案开发进度管理等模块的实施与应用，阐明了 mplm 管理信息系统对模具 开发单位提升效率和降低成本的促进作用。本论文研究的内容主要为以下五个方面: 1.先介绍了我国模具行业的信息化管理现状,然后对 mplm 管理信息系统进行了详细 的需求分析和架构设计； 2.完成了系统的业务模型、信息模型、表单格式、功能模型和界面形式等的设计； 3.进行了数据库设计和相关程式开发； 4.将模具开发单位内部各部门之间孤立的信息通过管理系统串起来，实现信息实时 传送和自动监控查询开发进度状况； 5.模具开发单位的管理流程得到进一步优化，实现系统自动统计加工工时、模具图 档程序自动传输等功能。 本文的进行了模具生命周期管理信息系统的现状分析和企业组织架构分析,研究了 企业模具开发业务流程重组、mplm 系统开发规划、系统模块开发以及与相关系统的链接 等模具生命周期管理信息系统开发的全过程，通过理论与实践相结合，对模具开发企业 的管理信息化建设进行了有益的探索。诚然，在模具生命周期管理信息系统研究方面还 有许多问题值得深入探讨，限于作者的水平和精力，失误在所难免，希望各位专家教授 多提宝贵的意见！ 参考文献 67 参考文献 1 董明哲, 基于信息语义的异构信息集成方法，计算机工程, 2005,(02)：202-204 2 邓子琼，企业集成的三层模型，计算机集成制造系统-cims, 1997,(03)：45-49 3 周盛，基于服务的模具协同设计技术研究，博士， 华中科技大学,2009 4 杨志，汽车覆盖件模具报价系统的研究，博士，华中科技大学,2009 5 庄成三，面向对象的数据库系统-数据库技术发展的新方向，计算机应用,1994, (03): 35-38 6 宋玉银，褚秀萍，蔡复之，基于时间 petri 网的实时并行设计过程建模研究.计算 机集成制造系统，1999， （6） ，17 一 22 7 李文波， 吴冲锋， 王意冈， petri 网分析企业组织效率的探讨， 管理科学学报， 1999， 2（2） ，49 一 56 8 刘飞，张晓冬，杨丹,制造系统工程,北京：国防工业出版社，2000,224-298 9 s.killich，h.luczak，c.schlick,task modelling for cooperative work,behavior and information technology，1999，(18):328 一 346 10 h.luczak，m.muehlfelder,cognitive analysis of proeess knowledge transfer in computer supported cooperative work,international journal of human 一 computer interaction，2003，(16):225 一 285 11 d.wallace，s.abrahamson,integrated design in a service marketplace. computer-aided design，2001，32(2):67 一 89 12 zhou,m.and k.venkatesh, modelling,simulation and control of flexible manufaeturing systems-a petrinet approch,world seientific,singapore,1999,218-276 13 梁政, 数据库技术的产生与发展,集宁师专学报, 2000,(04):22-28 14 王千祥,刘畅,赵鲁印,分布对象技术与软件复用,计算机科学, 1999,(05):31-35 15 张文金,覆盖件模具采购管理关键技术研究, 博士，华中科技大学,2009 16 邓贵仕,邢志华，敏捷制造环境下的系统集成研究,机械设计与制造,2003,(03): 41-46 17 王国文,基于知识的级进模让位槽关联设计技术的研究与实现,博士，华中科技大 学,2009 18 田也壮，企业信息化和先进管理模式，北京:科学出版社，2005，7 一 11 参考文献 68 19 罗鸿，罗忠民，erp 原理设计实施，北京:电子工业出版社，2003，70-85 20 卢波，孙媛媛，客户关系管理的现状及分析，技术经济与管理研究，2006,(l): 72-77 21 雷兵，erp、crm 的管理思想及二者的整合，经济师，2002，(9):131 22 胡常伟，陈新度，陈新，pdm 系统与 erp 系统的集成方法研究与应用，制造业自动 化，2006，38(3):24 一 28 23 thomas r. peltier, information security risk analysis ,rothstein associates inc, brookfield,2001,37-55 24 robert laurini, derek thompson, fundamentals of spatial information systems. academic press, london, 1993,133-146 25 hedlund ,gunnar,a model of knowledge management and the n-form corporation, strategic management jounal，1994(15):58 一 66 26 mercalfe， variety,structure and change: an evolutionary perspective on the competitive process，review deconomic industielle,1992,97-113 27 enterprise integration with lotus domino for as/400，ibm partner w orld developers，2001 28 余志良,吴立新. 模具企业库存管理系统的需求分析及设计,机电工程技术, 2004, (08):18-22 29 刘玲,周旭东,模具cad/cae/cam的发展和展望,机械研究与应用,2004,(03):22-27 30 刘骏,基于功能插件的专用模具 cad 系统研究与开发, 博士，华中科技大学,2009 31 罗鸿，erp 实施全程指南，北京:电子工业出版社，2003， 175179