肖田元-北京地区网络化制造.ppt

2020 4 5 1 北京地区网络化制造 清华大学国家CIMS中心肖田元 2020 4 5 2 1 需求分析 中国加入WTO 我国制造业进入经济全球化的国际大市场中 面临着严峻的挑战 发达国家跨国公司凭借其技术 经济优势 大举抢占中国市场 我国是一个发展中国家 工业基础薄弱 只有在国家计划和地方政府支持下 整合 集群 和 区域 优势资源 形成行业联盟 区域联盟 才能提高与跨国公司竞争的综合实力 用网络化整合地区优势制造资源 技术资源 人才资源 信息资源 知识资源 开展区域网络化制造 避免每个企业信息化搞大而全 减少重复投资 加速制造业信息化进程 以网络化制造带动制造业信息化 探索适应我国信息化带动工业化新模式 2020 4 5 3 1 需求分析 北京发展战略需求中国加入WTO和北京建设国际化大都市北京举办2008年 科技奥运 绿色奥运 人文奥运 北京成为全国知识经济的中心 数字北京 发展战略实施结构调整需求发展高技术产业与加强传统产业之间的关系中关村发展与区县工业小区发展之间的关系发展制造业和服务业之间的关系区位调整需求四环内企业将其制造环节外移 管理 研发 销售留在市区 形成异地运作模式 由于市内企业制造环节迁入 区县工业小区及中关村企业的制造基地形成新的产业集聚 2020 4 5 4 1 需求分析 在先进的网络基础设施支持下 整合北京区域优势资源 以网络化带动信息化 以信息化带动工业化 服务于北京市大型企业集团化 中小企业联盟化 企业经营与制造异地化 制造资源社会化等多种形式 基于网络和增值链的运作和管理活动 促进地区的产品结构调整和产业升级 形成新型的现代制造服务业 全面提升北京地区制造产业与软件产业的总体竞争能力 为实现首都制造业的跨越式发展做出突破性贡献 2020 4 5 5 知识密集区 上地 昌平 电子城 亦庄 丰台 密云 顺义 空港 八大处 产业基地 全国 通县 平谷 立足知识密集区 城区 服务产业基地 区县小区 辐射全国相关制造集聚区 国外企业 2020 4 5 6 价值链 协同产品商务 北京市网络化制造工程 供应链交易伙伴 生产 销售业务集成 应用服务 ASP 基于网络的企业信息化 需求链交易伙伴 2020 4 5 7 CRM SC服务 信息服务 因特网托管服务 网络化制造应用服务 ASP 基于网络的企业信息化 协同产品商务 2020 4 5 8 北京网络化制造工程总体框架 2020 4 5 9 两个良性互动 网络化带动信息化 网络化整合北京市的信息 知识 人才 技术和制造等多方资源 实现有偿服务 避免每个企业信息化搞大而全 减少重复投资 加速制造业信息化进程 企业信息化推进反过来又对网络化提出高效 敏捷 安全 透明等更高要求 促进网络化发展 网络化与信息化良性互动 信息化带动工业化 充分利用北京的科技优势 以信息化促进北京制造业的发展 在制造业信息化工程的实施过程中 推动相关的北京高新技术产业 如企业管理 系统集成 软件服务等产业的发展 信息化与工业化良性互动 2020 4 5 10 2 信息化基础 北京地区CAD CAPP CAM PDM MRP ERP软件产品 CIMS的研究与应用在全国处于领先地位 北京具有良好的网络基础设施资源 截止2000年底电信铺设光缆已达100万芯公里 北京信息化指数 2020 4 5 11 2 信息化基础 北京的软件产品与软件服务在国内居于领先地位软件产业2001年销售收入249亿元 其中软件服务177亿元软件产业占全国软件产业销售收入的36 3 占全国认证软件产品数量的41 占全国具有自主知识产权软件的74 占全国经认定的软件公司数量的29 2020 4 5 12 先进的制造理念和模式 自动化生产系统 数控机床 机器人 激光加工 精密加工技术 CAD CAM集成系统 MRP ERP系统 设计资源 信息化基础北京制造资源分类 2020 4 5 13 先进的制造理念 和制造模式 CIMS 示范工程北京的 16 家不同类型的企业实施 自动化生产系统 清华大学 北京理工大学 北京航空航天大学与兵器部 55 研究所 北京市机电研究院等 数控机床 北京地区从事数控机床生产的企业共有 48 家 从业人员 1 4 万 其 中国有企业 16 家 北京凯奇数控设备成套公司 航天数控集团 北京电加工研究所 北京机床研究所 法那科机床有限公司 航空 625 所 航天 303 所 清华大学 北京航空航天大学等 机器人 北京航空航天大学 北京科技大学 北京理工大学等高校的机器人 研究所和北京机械工业自动化研究所 北京机床研究所都有研制机 器人的经验 激光加工 中国大恒公司 北京工业大学 电子部 11 所 北京市光电子应用研 究所 北京市机电研究院等 从事激光研究 开发 生产的技术人 员近 2000 人 信息化基础北京市先进制造资源的分布 2020 4 5 14 信息化基础北京市先进制造资源的分布 2020 4 5 15 北京部分优势制造资源分布简况 CIMS示范工程 符号说明 2020 4 5 16 信息化基础 北京市有着丰富的 门类齐全的先进制造资源北京有雄厚的信息基础设施 人才 知识资源 具有信息社会 后来居上 的优势北京有制造技术 资源优势 在产业化方面处于劣势 科技成果向生产力转化的速度慢用网络化带动信息化 用信息化带动工业化 网络化制造项目的实施将对北京市的资源和技术的充分利用 对北京市的制造企业的发展起到很大的支撑与促进作用 2020 4 5 17 3 关键技术 在先进的网络基础设施支持下 企业在利益共享的机制下动态集成起来 超越空间约束 实现企业间人 资源 技术集成与优化 以对动态多变的市场做出快速响应 网络化制造的特点广域 分布 协同信息资源重于物资资源人 资源 技术的集成知识与产品的结合系统动态 多变具有自治 自组织能力 网络化制造的核心技术网络服务技术 ASP等 信息交换标准及协议过程协同技术电子商务技术 B2B 基于ASP的CRM SCM分布式PDM安全与保密技术制造网格技术 2020 4 5 18 应用服务提供商模式 ASP 基于Browser Web Server Application Server三层结构在WebServer和ApplicationServer之间构建管理与调度系统 2020 4 5 19 CORBA与Web封装 提供两种应用服务基于Web封装应用软件Applicationagent和Webagent之间的通讯采用Socket KQML语言 实现简单 成本低 适用于小型应用服务提供者 基于CORBA和Web封装应用服务器通过CORBA服务器与Web服务器建立联系 按照CORBA的IDL定义接口 2020 4 5 20 基于WEB CORBA和代理的技术方案 2020 4 5 21 WebBrowser用户 WebBrowser用户 WebBrowser用户 中心ASP 基于Web CORBA与AGENT的ASP 用户驱动 网上点播自动导航 调度优化 2020 4 5 22 Multi Agent技术实现 多代理技术资源代理 RA 被安装到每一台需要提供资源共享的服务器中 用来管理该服务器中的所有共享资源 并且和上层的控制代理通讯 控制代理 CA 控制代理的功能是按照定义管理一定范围内的代理 包括RA和下一层的CA 从上一层CA或用户处获得任务并调度完成 分层调度 采用多智能体协调 实现分布式随机任务动态调度系统调度层面向接收和转发任务的控制代理 CA 指定任务位置和时间限制 任务执行层面向资源代理 RA 调用相应的资源完成任务 基于规则对任务进行排序 调度和执行 然后将结果逆序返回 2020 4 5 23 2020 4 5 24 制造网格技术 90年代提出 用于高性能计算环境 机群计算天气预报 生物医学 核反应等美国NASA和美国NSF的联合研究计划InformationPowerGrid IPG 建立一个完全分布式的计算资源和数据资源的管理环境 飞行器的多团队仿真 2020 4 5 25 LiftCapabilities DragCapabilities 晑 Responsiveness Deflectioncapabilities Responsiveness Thrustperformance ReverseThrustperformance Responsiveness FuelConsumption Brakingperformance Steeringcapabilities Traction Dampeningcapabilities CrewCapabilities accuracy pe rception stamina re actiontimes SOP抯 发动机 机身 机翼 起落架 尾翼 人因 组合各部件仿真的整个飞机仿真 2020 4 5 26 信息网格 计算网格 服务网格 信息网格提供跨越因特网的信息分布和集成应用程序逻辑 架构在网格操作系统之上 在这个平台上 用户可以通过统一入口访问所有信息 最终目标是能够做到点播服务 计算网格为计算资源的使用提供相同的特性 给用户提供一个透明地使用网格内所有资源的简单接口 服务网格以服务作为用户使用资源的主要形式 客户端向网络发出服务请求 网格完成服务 并将结果通知客户端 2020 4 5 27 对比 网格技术提供的支持和网络化制造的需求之间存在极强的吻合特性 2020 4 5 28 InformationGrid ComputingGrid ServerGrid WebBrowser User2 HighLevelControlAgent LowerLevelResourceAgentResourceAgentResourceAgent WebBrowser Usern WebBrowser User1 ComputingAgent ComputingAgent ComputingAgent ResourceAgent ResourceAgent MetaComputingA MetaComputingB MetaComputingC MetaResourceD MetaResourceE MetaResourceF MetaComputingA MetaComputingC MetaResourceF MetaComputingB MetaResourceD MetaResourceE MetaComputingC MetaResourceD MetaResourceF 2020 4 5 29 Internet ASP中心站点 应用框架提供商 网络提供商 数据中心提供商 应用服务提供商 分站点ASP 通用制造资源库 分站点ASP 软件工具资源库 ASP应用与服务 标准件库ASP 工艺库ASP 元器件库ASP CADASP CAMASP CAEASP 供应商 销售商 分站点ASP先进制造设备 数控加工ASP 激光加工ASP 特种加工ASP 制造网络化基于供需链管理模式 远程用户1 远程用户3 远程用户2 4 北京区域网络化制造 其它分站点ASP 销售商 行业旗舰企业 供应商 经营与研发 物流 销售 采购 制造 制造网络化异地经营与制造模式 产业聚集区 在孵企业 制造网络化聚集区模式 在孵企业 在孵企业 2020 4 5 30 企业动态联盟运行平台 网络化制造应用服务平台 供应链管理平台 2020 4 5 31 平台建设方案 资源库建设 整合 租赁 新建 商用工具资源 租赁 部分购买 提供商 代理 维护公共制造资源库 政府组织 有偿使用 运营商维护企业运营服务库 立项建立 运营商维护制造资源信息库 立项建立 运营商维护企业信息库 企业建立与维护 平台自动导航制造网络化平台 按企业需求建立 供应链管理平台 863成果基于企业电子商务平台 北京科委成果客户关系管理平台 国产软件基于ASP的网络化制造服务平台基于ASP的供应链管理平台 政府组织 有偿使用 运营商维护基于ASP的企业电子商务平台 政府组织 有偿使用 运营商维护基于ASP的客户关系管理平台 政府组织 有偿使用 运营商维护基于ASP的协同产品商务平台 政府组织 有偿使用 运营商维护基于ASP的企业动态联盟运行平台 政府组织 有偿使用 运营商维护 2020 4 5 32 制造网络化示范工程 基于供需链协同运营模式 大型企业 行业 集团化家用电器行业网络化虚拟产品协同开发模式 制造资源社会化工程机械市政工程异地经营与制造模式 经营与制造异地化医疗设备孵化器模式 中小企业联盟化北内孵化基地基于网络的产业链管理模式羊绒制品 2020 4 5 33 示范工程实施内部信息化以企业为主 公共设施及平台以政府为主 制造资源社会化 政府支持搭平台 做红娘 选择若干家典型企业 企业内部信息化以企业为主 社会化资源利用费用补贴经营与制造异地化 政府修公共信息高速 开发运行平台 选择典型企业试点 再推广应用大型企业 行业 集团化 以龙头企业为核心 采取业主为主 政府引导与支持 带动一批企业 中小企业联盟化 政府支持平台 树样板引导 覆盖一批企业 有偿使用平台 适当补贴基于网络的产业链管理模式 以产品核心企业为中心 政府组织与规划 选择技术依托 2020 4 5 34 1 组织 采用三级管理 项目级 专题级 课题级 项目级成立项目领导小组 是最高决策机构由市科委 参