9第九章NMS网络化制造与企业信息化

1、2014.7夏绪辉武汉科技大学 机械自动化学院 工业工程系第九章NMS网络化制造与企业信息化武汉科技技大学机机械自自动化学学院工工业工程程系2014-7第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.1网网络络化制造造概述9.2网络化制制造系统统组成9.3企业信息息化数字化和和智能化化工厂 第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.1网络化制制造概述述9.1.1网络化制制造的起起源与发发展1.国外情况况1）1994年美国能能源部提提出了“敏捷制制造的使使能技术术(TEAM),TEAM项目希望望通过一一个集成成框架柔柔性地配配置先进进制造技技术来达达到制造造企业的的敏捷化化和全球球化目标标，使美美

2、国企业业的国际际竞争能能力得以以增强。在TEAM项目中，基于agent的集成框框架分散散制造系系统是贯贯穿整个个项目的的重点环环节。2）“全美美工厂网网络(FAN)”建立于1995年，是国国家工业业数据库库，提供供包括生生产能力力、各种种工程服服务项目目、产品品及其价价格和性性能数据据、销售售和用户户服务、专门服服务。3）1995年洛克海海德马丁航空空公司建建立“制制造系统统的敏捷捷基础设设施网络络(AIMSnet)”，利用国国际互联联网支持持和管理理敏捷企企业的供供应链。4）美国通通用研究究和开发发部的“计算机机辅助制制造网络络(CAMnet)”建立于1996年，它通通过工nternet网提

3、供多多种制造造支撑服服务，如如产品设设计的可可制造性性、加工工过程仿仿真及产产品试验验等，使使得集成成企业的的成员能能够快速速连接和和共享制造信息息。5)1998年12月，欧洲洲联盟公公布了“第五框框架计划划（19982002）”，将将虚拟网网络企业业列入研研究主题题。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.1网络化制制造概述述9.1.1网络化制制造的起起源与发发展1.国外情况况华中科技技大学的的杨叔子子院士阐阐述了网络经济济时代制制造环境境的变化化与特点点，指出出了网络络化制造造模式的的必然性性。研究基基于Agent的网络化化制造模模式及基基于利益益驱动的的动态重重组机制制圈。重庆大学学

4、的刘飞飞教授对对网络化制制造的定定义、内内涵特征征进行了描描述并并归纳了了支撑网网络化制制造的技技术体系系；浙江大学学的祁国国宁和顾顾新建教教授则分分析了网络化制制造的几几种发展展途径并指出了了网络化化制造模模式在21世纪制造造业中的的重要地地位；贵州工业业大学的的谢庆生生教授提提出了基基于ASP模式的网网络化制制造系统统结构并针对对我国发发展网络络化制造造的实际际着重讨讨沦了基基于ASP模式网络络化制造造的发展展策略。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.1网络化制制造概述述9.1.1网络化制制造的起起源与发发展2.国内发展展情况9.1.2网络化制制造的定定义网络化制制造指的是：面对市

5、市场机遇遇，针对对某一市市场需要要，利用以因因特网（INTERNET）为标志志的信息息高速公公路，灵灵活而迅速地组组织社会会制造资资源，把分散散在不同同地区的的现有生生产设备备资源、智力资资源和各各种核心心能力，按资源源优势互互补的原原则，迅迅速地组组合成一一种没有有围墙的的、超越越空间约约束的、靠电子子手段联联系的、统一指指挥的经经营实体体网络联盟盟企业，以便快快速推出出高质量量、低成成本的新新产品。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.1网络化制制造概述述9.1.3网络化制制造的特特征是基于网络络技术的的先进制制造模式式，它是在在因特网网和企业业内外网网环境下下，企业业组织和和管理其

6、其生产经经营过程程的理论论和方法法。覆盖了企业生产产经营的的所有活活动和产产品生命命周期的的各个环环节，可用来来支持展展开企业业生产经经营的所所有活动动。它以快速响应应市场为为实施的的主要目目标之一，通通过网络络化制造造提高企企业的市市场响应应速度，进而提提高企业业的竞争争力。突破了地地域限制制，通过网网络突破破地理空空间上的的差距给给企业的的生产经经营和企企业间协协同造成成的障碍碍。强调企业业间的协协作与社社会范围围内的资资源共享享，提高企企业产品品创新能能力和制制造能力力，缩短短产品开开发周期期。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.1网络化制制造概述述1.综合技术术网络化制制造系统

7、统相关的的综合技技术主要要包括产产品全生生命周期期管理、协同产产品商务务、大批批量定制制和并行行工程等等。在上上述综合合技术中中包括了了各种新新的管理理理念，在相应应的使能能技术、基础技技术和支支撑技术术的支持持下，结结合网络络化制造造系统的的特点，这些综综合技术术可以有有效地解解决网络络化制造造中的不不同问题题。9.1.4网络化制制造的关关键技术术第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.1网络化制制造概述述2.使能技术术网络化制制造系统统相关的的使能技技术是一一些网络络化制造造系统的的关键共共性技术术，常用用的使能能技术有有CAD、CAE、CAM、CAPP、ERP、SCM、PDM、客户关

8、关系管理理CRM、供应商商关系管管理SRM、MES等。9.1.4网络化制制造的关关键技术术第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.1网络化制制造概述述3.基础技术术网络化制制造系统统相关的的基础技技术包括括标准化化技术、产品建建模技术术和知识识管理技技术等。这些技技术虽然然一般不不直接解解决具体体的问题题，但是是作为利利用使能能技术解解决具体体问题的的基础，起着十十分重要要的作用用。4.支撑技术术网络化制制造系统统相关的的支撑技技术（如如计算机机技术与与网络技技术），直接影影响网络络化制造造系统运运行的效效率和可可靠性，是实施施网络化化制造的的基础设设施。上上述四方方面技术术组成了了一个有

9、有机的整整体，相相辅相成成，从不不同的方方面有效效地支持持了企业业实施网网络化制制造。9.1.4网络化制制造的关关键技术术第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.1网络化制制造概述述网络化制制造系统统功能模模块组成成：1、基于网网络的分分布式CAD系统。与当前传传统的CAD系统协调调工作，采用两两种方式式：采用用标准的的数据格格式如STEP，实现与与传统CAD系统的数数据共享享和交互互；二是是采用接接口函数数（API等）。开发新的的与传统统CAD系统集成成的CAD工具。如如：将基基于特征征设计的的技术集集成到传传统的基基于几何何造型的的CAD系统中，可以形形成一个个更加先先进的面面向并行行

10、工程的的CAD系统。基于网络络的CAD重构系统统。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.2网络化制制造系统统组成2、基于网网络的工工艺设计计系统网络化环环境下的的CAPP系统不再再是面向向固定制制造环境境的工艺艺规程设设计，它它面对的的是动态态变化的的制造资资源及加加工对象象。网络环境境下的CAPP系统需要要充分考考虑变化化与柔性性的要求求对于CAPP系统体系系结构和和功能模模型的影影响，应应具有的的新特点点如下：要对动态态变化的的制造环环境具有有适应性性，即设设备库、工艺知知识库、工装库库、加工工参数库库等应具具有适应应动态变变化的能能力；零件信息息获取方方法应具具有较高高的柔性性和领

11、域域范围的的适应性性；工艺设计计决策逻逻辑具有有广泛适适应性。网络化制制造系统统功能模模块组成成：第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.2网络化制制造系统统组成3、开放结结构的智智能化加加工中心心。零件设计计完成，其相应应加工工工艺方案案也就完完成，一一个动态态的加工工代码就就送到智智能化加加工中心心。这种种智能化化加工中中心应该该是一种种具有开开放结构构控制器器的新型型CNC机床，用用一个新新的开放放结构的的控制器器替代机机床的CNC控制器，与Internet连接。不使用常常用的G、N代码，而而是使用用C+编程，用用户可以以随时根根据需要要编译得得到新的的控制功功能。网络化制制造系统统

12、功能模模块组成成：第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.2网络化制制造系统统组成网络化制制造系统统主要包包含以下下平台和和环境的的研发:1.智能化公公共信息息服务平平台智能化公公共信息息服务平平台采用用网络会会员机制制,为企业提提供智能能化公共共信息服服务,包括基础础数据、基本的的公共信信息、信信息自动动采集、分类与与匹配等等服务。2.电子商务务支撑平平台实现产品品、技术术、人才才等方面面供需信信息关系系数据库库,研究与开开发客户户关系管管理系统统和敏捷捷供需链链管理系系统,实现基于于Internet的物流优优化调度度与管理理。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.2网络化制制造系

13、统统组成3.基于Internet的CSCW支撑环境境根据敏捷捷制造的的方法和和理论,研究网络络化敏捷捷企业支支撑环境境的体系系结构、软件支支撑技术术、协同同机制等等,并针对分分布式、网络化化的产品品设计,建立协同同设计环环境。4.公共数据据中心构建网上上共享的的制造资资源信息息库,包括企业业生产能能力、特特种制造造手段、人才信信息、各各种计算算机辅助助软件、标准件件、通用用件、图图库等技技术信息息和产品品信息。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.2网络化制制造系统统组成5.安全保障障体系为用户业业务安全全提供一一个支撑撑环境和和保障系系统。企企业网络络化制造造平台以以搭建企企业内部部自

14、身的的网络化化制造平平台为主主围绕着着企业定定单信息息流构筑筑的多方方位、多多层次、多应用用的信息息化平台台。如图图：第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.2网络化制制造系统统组成重庆华陶陶瓷业有有限公司司与重庆大大学制造造工程研研究所开开发的“陶瓷产品品网络销销售和定定义系统统”第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化典型案例例重庆华陶陶3层体系结结构；提供网络络化销售售、客户户管理、订单查查询及管管理、个个性化设设计、虚虚拟产品品及设计计资源管管理等。实现随时时随地管管理订单单、了解解产品状状态、与与客户交交流。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化典型案例例重庆华陶陶系统运行行模

15、式设计5个部分：制造企业业；区域性经经销商；全球性代代理商；用户；网络化销销售和定定制技术术支持中中心。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化典型案例例重庆华陶陶第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择9.3.2企业信息息化的内内涵9.3.3流程工业业综合自自动化系系统9.3.4离散工业业集成制制造系统统9.3.5企业信息息化的实实施策略略9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂1)信息化是是提高企企业

16、知识识生产力力的最有有效的工工具现代管理理之父杜杜拉克指指出:“知识生产产力将日日益成为为一个国国家、一一个产业业、一家家公司的的竞争实实力的决决定性因因素”，“无论什么么传统产产业，之之所以能能发展壮壮大，就就是因为为它们围围绕知识识和信息息进行了了重组。”采用信息息化的手手段,围绕着生生产过程程的信息息和知识识对生产产过程进进行重组组,将优秀的的生产与与操作经经验、专专有技术术和知识识提炼和和融合到到上述软软件系统统中去，极大地地提高生生产力。金字塔型型组织扁扁平化化组织结结构管理组组织层次次金字塔型型组织：生产制造过程董事会总经理生产副总生产班工人生产部生产厂生产车间扁平化组织结构：总经

17、理生产制造过程生产指挥中心2)只有通过过企业信息化才才能实现现企业扁扁平化管管理第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择经营决策策企业管理理生产调度度过程优化化过程控制制Purdue模型BPS(Business Planning System)PCS(Process Control System)MES (Manufacturing Execution System)BPS/MES/PC S结构实行扁平平化管理理的几个个例子：美国通用用电器公公司从董董事长到到一般职职工，管管理层从从26层减到5层。

18、60多个部门门组合为为12个业务部部，管理理人员减减少1/4，1996年利润居居全美榜榜首。日本兴亚亚电工公公司（KOA）废除中中层管理理职务后后，销售售额上升升14%、利润增增加37%。美国IBM公司、英英国石油油公司和和电讯电电报公司司均做大大幅度体体制改革革，取得得显著效效果。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择韩国浦项项钢厂浦项董事事长刘常常夫认为为：21世纪信息息管理将将成为浦浦项生存存与发展展的关键键，建立立生产指指挥中心心：新产品开开发周期期由4年缩短到到1.5年；交货期由由20-

19、30天缩短到到7天；客户产品品库存天天数由30天缩短到到24天以下；月决算时时间由6天缩短到到1天；标准成本本计算时时间由35天缩短到到3天；库存原料料周转率率由8.7次增加到到12次。1998年销售额额达92亿美元，净利润润9.297亿美元， 粗钢钢产量2560万吨，职职工19300人，产量量、人均均产量均均列世界界前茅。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择辽宁省排排山楼金金矿：黄金回收收率提高高1以上；生产能能力由1200吨日提提高到2000吨日，剥采比比由10：1降低到6.5：1，选矿成本

20、由73.03元吨降降为37元吨，采矿成成本由57元吨降降为43元吨，人均劳劳动生产产率75万元，是是同类企企业的平平均水平平的17倍。(图一所示示)图一 排山楼金矿第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择据美国MESA1996年调查统统计结果果生产周期期时间缩缩短率为为35%;数据输入入时间缩缩短率为为36%;在制品削削减率为为32%;文书工作作削减率率为67%;交货期缩缩短率为为22%;不合格产产品减低低率为22%;文书丢失失减少率率为55%.据美国ARC公司调查查,基于三级级结构的的MES可获得

21、效效益为:质量提高高19.2%,劳动生产产率提高高13.5%,产量提高高11.5%.第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择1999年，美国国“财富”杂志发表表文章称称MES是“ERP市场的挑挑战者”。该文介介绍年产产值16亿美元的的美国化化纤企业业Unifi公司，其其下属Yadkinville厂应用MES软件后，效益增增加69%，实际增增效1600万美元。基于ERP/MES/PCS三级结构构的MES软件得到到广泛应应用，据据美国MESA调查，美美国MES软件市场场规模：1993年为1.5亿美元，1

22、994年和1995年年增长长率为30%，1996年达到8.65亿美元，1998年10.1亿美元，予计2003年将增加加三倍。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择3）生产制制造过程程的信息息化是实实现综合合生产指指标标优化的的保证欧洲钢铁铁工业技技术发展展指南指指出：“对于降低低生产成成本、提提高产品品质量、减少环环境污染染和资源源消耗只只能通过过全流程程自动控控制系统统的优化化设计来来实现”。(Charbonnieretal.1999)第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：

23、数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择综合生产产指标的的分解产量质量成本生产计划生产制造执行优化控制消耗综合生产指标：产量、质量、 成本、消耗综合生产指标模型各工段生产指标关键工艺参数设定模型各工序关键工艺参数指标优化系统第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择4）生产制造造过程的的信息化化是实现现敏捷制制造的保保证现代化的的通讯网网络将世世界连成成一体，经济全全球化进进 程使使世界变变成了一一个统一一的市场场，致使使产品市市场竞争争国际化化；产品的品品种越来来

24、越丰富富，产品品的批次次和批量量越来越少，产产品的开开发周期期越来越越短。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择敏捷制造造（AgileManufacturing）把动态态灵活的的虚拟组组织机构构、先进进的柔性性制造技技术和高高素质的的人员进进行全面面的集成成。敏捷制造造将使企企业实现现FTQCS战略目标标，即产产品的功功能(F)全，开发发周期(T)短，质量量(Q)高，成本本(C)低，并能能为用户户提供更更好的服服务(S)。建立虚拟拟企业和和发展敏敏捷制造造技术是是实现敏敏捷制造造的两个个坚实基基础

25、。信息技术术是建立立虚拟企企业和实实现虚拟拟制造的的关键使使能技术术。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择敏捷制造造使企业业管理从从金字塔塔式的多多层结构构走向扁扁平化结结构企业业工厂厂单元元工作站车间间设备备计划划执行行控制制（a）多级递递阶（b）分布式式纵向集成成纵横向综综合集成成第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择“小而全”“大而全”企业突出核心心竞争力力企业敏捷制造造使企业业“大而全”“小

26、而全”的组织模模式走向向分工协协作突出出核心竞竞争力的的模式零部件1车间零部件2车间零部件n车间零部件车间市场供应后勤保障设计组装车间企业组织模式零部件1厂零部件2厂零部件厂n零部件厂设计集成外部企业协作市场供应后勤保障核心零件制造企业核心技术第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择敏捷制造造的关键键技术支持敏捷捷制造的的使能技技术：资资源共享享、信息息服务、虚拟制制造、并并行工程程、建模模/仿真和人人工智能能等;资源优化化,包括供应应链的建建模和管管理;网络平台台(Internet/Intrane

27、t/Extranet)。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.1信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择造船工业业案例分分析韩国造船船企业通通过高度度信息化化和自动动化，走走集成造造船的发发展道路路，逐步步向敏捷捷制造模模式迈进进，韩国国成为当当今世界界第一造造船大国国。韩国造船船业发展展纵向比比较：IIIIIIIVV时间19721976（三五计划期间）19771981（四五计划期间）19821991（五五/六五计划期间）19921996（七五计划期间）19972001（八五计划期间）期末造船能力、产量能力：143万总吨产量： 81万总吨

28、能力：400万总吨产量： 93万总吨能力：600万总吨产量：350万总吨能力：1000万总吨产量： 738万总吨能力：1300万总吨产量：1161万总吨期末年出口额3.0亿美元8.9亿美元41.3亿美元71.3亿美元97.0亿美元产品发展建造20万吨以上巨型油船等简单船种建造中小型集装箱向、滚装船以及成品油船、化学品船等复杂船舶能建造各种复杂船舶、有些属世界最先进船舶大规模进入型集装箱船市场，在大型油船和集装箱船和集装箱船市场占主导地位大规模进入并主导LNG船市场，在大型油船、集装箱船市场占主导地位造船配套设备自给率不足25%45%50% 60%75%85%造船产量在世界上地位1973年居第1

29、6位1981年居第2位居第2位居第2位居第1位（20002003）韩国与中中国造船船业的横横向比较较（2001年）：指标 韩国中国市场份额33%11%产量（万CGT）533.5177.8生产效率（工时/CGT）1358175K B/C 总工时30万100万B/C开工到交船时间7.5个月13.5个月VLCC（船坞周期）2个月5个月预舾装率90%80%钢材利用率90%80%制造业特特点：离散制造造业流程工业业混合制造造业第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.2企业信息息化的内内涵1、调度和协协调复杂杂2、资源管理理复杂3、控制量相相互独立立、流

30、程切换换代价小小4、劳力密集集型、自自动化水水平相对对较低离散制造造业的特特点第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.2企业信息息化的内内涵流程工业业的特点点1、复杂性性主要的流流程工业业涉及到到原材料料和能源源的生产产加工行行业，如如冶金（钢铁、有色、黄金）、石油油化工、电力等等；我国国资源的的特点：贫矿多多，难于于提炼，因而其其生产加加工过程程复杂；金字塔式式的管理理模式是是层次多多，经营营管理、制造执执行等过过程的信信息获取取、控制制与管理理涉及的的变量与与参数多多，过程程的模型型难于描描述。2、技术密密集型生产过程程涉及到到工艺、机械

31、装装备、自自动控制制、工业业工程等等专业知知识、经经验、专专有技术术。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.2企业信息息化的内内涵人 先进技术 服务型工厂服务生产环保型工厂资源再生创造型工厂先进技术生产自动化工厂基础产品生产信息基础结构生产 应用 应用技术 成熟技术环境技术机器数字化与与智能化化工厂以信息技技术为基基础的先先进制造造技术结结构第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.2企业信息息化的内内涵数字化与与智能化化工厂制造过程程数字化化、自动动化、虚拟化、智能化化生产过程数字字化、自

32、自动化、虚拟化、智能化化管理数字字化与智智能决策策设计数字字化、协协同化、虚拟化化、智能能化企业数字化与与智能化第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.2企业信息息化的内内涵1）离散制制造业数数字化与与智能化化设计数字字化、协协同化、虚拟化化、智能能化制造过程程数字化化、自动动化、虚虚拟化、智能化化管理数字字化与智智能决策策2）流程工工业数字字化与智智能化工艺设计计数字化化、协同化、虚拟化化、智能能化生产过程程数字化化、自动化化、虚拟拟化、智智能化生产管理理数字化化智能决策策第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化

33、和和智能化化工厂9.3.2企业信息息化的内内涵企业信息息化的内内涵将信息技技术用于于企业产产品设计计（工艺艺设计）、制造造（生产产）、管管理（生生产管理理和经营营管理）和销售售的全过过程，以以提高企企业的市市场应变变能力和和竞争能能力。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.2企业信息息化的内内涵企业信息息化的内内容设计信息息化（产产品设计计和工艺艺设计）计算机机辅助设设计(CAD)并行工工程虚拟制制造与流流程模拟拟设计过过程管理理(PDM)企业管理理信息化化企业资资源（ERP）制造执执行（MES）生产制造造过程自自动化优化控控制与过过程控制

34、制加工设设备机电电一体化化集成化（强调企企业内部部信息集集成）设计、制制造、管管理一体体化一体化过过程控制制网络化（强调企企业间的的资源优优化）第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.2企业信息息化的内内涵综合自动动化系统统是流程程工业信信息化的的基础工业过程程综合自自动化系系统将生产过过程的生生产工艺艺技术、设备运运行技术术和生产产过程管管理技术术集成起起来，实实现生产产过程的的优化控控制、优优化运行行和优化化管理，从而保保证与产产品质量量、成本本、质量量相关的的综合生生产指标标优化。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息

35、化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统企业综合合自动化化系统结结构集成支撑系统数据库计算机网络企业资源计划系统（ERP）生产执行系统（MES）生产过程控制系统（PCS）第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统ERP层PCS层MES层企业管控一体化系统总体结构框架示意图运输综合查询与辅助决策应付帐款应收帐款档案管理项目投资固定资产备品备件质检生 产 调 度能源管理设备运行安全管理生 产 过 程 信 息 处 理 系 统原料库房产品库房财务管理生产动态成本控制生产统计计量溶出DCS母液蒸发D

36、CS赤泥洗涤DCS种分DCS焙烧DCS其他DCS关系数据库系统实时数据库系统供应管理销售管理人力资源办公自动化能源计划生产成本计划生产计划运输质检计量 计算机网络系统大修计划综 合 计 划 管 理生产管理综合统计选矿DCS过程PLC计量数据采集基于ERP/MES/PCS三层结构构的综合合自动化化系统生产过程程综合自自动化系系统生产过程程管理系系统生产过程程控制系系统计算机支支撑系统统第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统生产过程程综合自自动化系系统结构构计划管理生产作业计划物料计划能源计划生产成本计划生产统计生

37、产调度物料控制与管理能源管理生产成本控制与管理生产执行设备管理综合信息查询与辅助决策质量管理生 产 过 程 信 息 处 理 系 统生产管理系统(MES)生产过程自动化系统过程自动化子系统智能优化控制系统过程自动化子系统过程自动化子系统生产过程集成自动化系统流程工业生产过程 关 系 数 据 库 计 算 机 网 络 系 统原料产品多媒体监控系统 实 时 数 据 库过程自动化子系统生产过程程综合自自动化系系统功能能结构图图过程综合自动化系统生产管理系统计算机支撑系统过程控制系统生产计划生产执行过程控制子系统过程控制子系统实时数据库关系数据库计算机网络第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业

38、信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统生产执行行系统功功能生产统计生产计划管理生产统计生产分析物料平衡生产调度生产信息管理调度执行日常数据采集生产报告设备管理设备文件设备操作信息收集设备操作设备维护物料管理固定资产质量管理质量信息管理质量索引统计质量统计质量分析综合查询与决策调度信息计划和统计信息能量信息动态成本控制信息质量控制信息设备管理信息决策支持生产执行系统第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统生产计划划系统功功能生产计划系统能源计划能源信息管理能源消耗数据收集能源消耗数

39、据分析能源设备管理生产作业计划生产计划管理生产统计生产分析物料平衡生产成本计划成本计划成本核算成本监控成本分析成本控制物料计划物料采购物料统计物料跟踪物料分析第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统智能优化化控制系系统第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统智能优化化控制系系统功能能第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统智能优化化控制策策略产量质量成

40、本消耗第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统智能优化化控制实实施策略略第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统酒钢选矿矿厂介绍绍甘肃酒钢钢选矿厂厂是酒泉泉钢铁（集团）公司的的原料铁精矿的的生产厂厂年处理铁铁矿石800万吨矿石含铁铁品位33%综合自动动化系统统案例第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统酒钢选矿矿厂主要要设备矿石处理理:99台:振动筛、

41、皮带运运输与卷卷扬系统统等竖炉焙烧烧:242台: 22竖炉, 4干选机等等磨矿:115台: 15球磨机, 8分级机, 7旋流器等等强磁选:55台: 25磁选机等等弱磁选:脱水:4台脱水槽槽磁选:30台: 14磁选机等等浓缩:146台: 5浓缩大井井等酒钢选矿矿厂厂景景第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统综合自动动化系统统的结构构硬件结构构图5综合自动动化系统统的硬件件结构第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统控制系统统照片第九

42、章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统矿石处理理控制软软件界面面Panoramic view of the FactoryMonitoring view of raw ores processingOperation panel ofraw ores processing第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统 竖

43、炉焙烧烧过程控控制软件件界面 Panoramic view of twenty-two roasters Monitoring view of shaft roasterMonitoring view of operation parameters Operation panel of control system第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统磨矿过程程控制软软件界面面 Monitoring view of milling process Operation panel of control syste

44、m第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统磁选过程程控制软软件界面面Operation panel of Magnetic dressing process 第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统浓缩过程程控制软软件界面面 Monitoring view of condensing process Operation panel of condensing process第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：

45、数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统竖炉焙烧烧过程优优化控制制软件界界面management panel of optimal control system of roasting Input of conditions Results of optimisation第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统磨矿过程程优化控控制软件件界面management panel of optimal control system of milling Input of conditions Res

46、ults of optimisation竖炉焙烧烧过程应用效果果Y1W1W2Y2U1W1:燃烧室温温度设定定值,Y1:燃烧室温温度,W2:加热煤气气流量设设定值,Y2:加热煤气气流量,U1:加热煤气气阀门开开度 图6竖炉焙烧烧过程实实际控制制曲线第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统W3Y3U2W4Y4U3W3:给矿量设设定值,Y3:给矿量,U2:给矿机电电振频率率,W4:给水量设设定值,Y4:给水量,U3:给水阀门门开度 图7磨矿过程程实际控控制曲线线磨矿过程程第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企

47、业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统应用成效效 竖炉焙烧烧过程竖炉台时时产率:提高0.7T/h (从24.9 T/h到25.62T/h)磁选管回回收率:提高2%磨矿过程程磨矿粒度度(-200目):强磁选:提高2.92%(从72.98%到75.90%)弱磁选:提高2.21%(从72.80%到75.01%)金属回收收率:提高1.25%-2.01%精矿品位位：提提高0.5设备运转转率:提高2.98%减员员:50%第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.3流程工业业综合自自动化系系统集成制造造系统是是实现设设计、

48、制制造、管管理一体体化系系统的基基础计算机集集成制造造系统（ComputerIntegrated ManufacturingSystems，CIMS）现代集成成制造系系统（ContemporaryIntegratedManufacturing Systems，CIMS）第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.4离散工业业集成制制造系统统集成制造造系统结结构控制系统计划系统接口订单管理意外事件管理数据采集物料输运管理物料跟踪管理工作站管理质量保障统计过程控制操作者管理维护管理供应商管理产品跟踪文档/产品数据管理过程数据/性能分析生产执行系统生产

49、计划系统数字化产品设计系统数字化产产品设计计系统计算机辅辅助设计计（ComputerAidedDesign，CAD） 产品数据据管理(ProductData Management，PDM)第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.4离散工业业集成制制造系统统生产计划划系统主导生产产计划(Master ProductionSchedule)物料需求求计划( Material RequirementsPlanning)能力需求求计划( Capacity Requirement Planning)车间场地地控制( ShopFloorControl)采购( Purchasing)物料控制制( InventoryControl )产品数据据( ProductData)费用账目目( CostAccounting)第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.4离散工业业集成制制造系统统第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂9.3.4离散工业业集成制制造系统统生产执行行系统订单管理理(WorkOrderManagement )工作站管管理( Worksta