现代制造业信息化技术第二章课件

,哈尔滨工业大学,CAD/CAM,研究所 第,1,页 共,236,页,现 代 制 造 业 信 息 化 技 术,8/8/2024 6:14 AM,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,8/20/2023 10:29 AM2、制造业信息化总体设计,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.1 制造业信息化系统,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。,2.1.2 面向产品全生命周期的制造企业信息化系统,面向产品全生命周期的信息化系统,面向产品全生命周期的信息化系统,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.1 制造业信息化系统,8/8/2024 6:14 AM,（,1）,PTM2系统的功能体系结构,8/20/2023 10:29 AM（1）,(2)PTM2系统的软件体系结构,(2)PTM2系统的软件体系结构,(3)PTM2系统的组织模式,(3)PTM2系统的组织模式,(4)PTM2,系统的功能界面,(4)PTM2系统的功能界面,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.2 产品数据管理（P,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.2 产品数据管理（P,2.2.3 PDM系统的体系结构,2.2.3 PDM系统的体系结构,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.2 产品数据管理（P,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM工程图档管理的体系结构如,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.2 产品数据管理（P,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.2 产品数据管理（P,8/8/2024 6:14 AM,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,8/20/2023 10:29 AM2.2 产品数据管理（P,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.2 产品数据管理（P,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.2 产品数据管理（P,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.2 产品数据管理（P,8/8/2024 6:14 AM,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：,8/20/2023 10:29 AM2.3 制造资源计划（M,2.3,制造资源计划（MRPII）与企业资源计划（ERP）,2.3,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.3 制造资源计划（M,8/8/2024 6:14 AM,ERP功能逻辑流程图,8/20/2023 10:29 AMERP功能逻辑流程图,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.3 制造资源计划（M,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.3 制造资源计划（M,8/8/2024 6:14 AM,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；,8/20/2023 10:29 AM2.3 制造资源计划（M,8/8/2024 6:14 AM,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。,8/20/2023 10:29 AM2.3 制造资源计划（M,8/8/2024 6:14 AM,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,8/20/2023 10:29 AM2.3 制造资源计划（M,8/8/2024 6:14 AM,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,。,8/20/2023 10:29 AM2.4 制造业信息化的实,8/8/2024 6:14 AM,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；,8/20/2023 10:29 AM2.4 制造业信息化的实,*,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。,*2.4 制造业信息化的实施 5）明确信息化工,可行性论证的工作程序,可行性论证的工作程序,*,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；,*2.4 制造业信息化的实施2.4.3 制造业信息化工程的初,*,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。,*2.4 制造业信息化的实施 7）确定系统配置，对系统,初步设计的工作程序,初步设计的工作程序,*,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模型；,6,）完成数据库的逻辑设计，确定数据类型、共享方式、访问频度和流量，进行数据安全和保密设计，编写系统信息数据字典；,*2.4 制造业信息化的实施2.4.4 制造业信息化工程的详,*,2.4,制造业信息化的实施,7,）完成网络的逻辑设计与物理设计，确定网络协议及服务；,8,）拟定编码方案，给出代码表；,9,）确定软硬件配置及采购开发工作需求；,10,）确定实施计划和要求；,11,）制定系统测试计划和质量保证措施；,12,）编写详细设计报告和有关文档，如功能模型与信息模型图册，编码手册，系统测试计划等。,*2.4 制造业信息化的实施 7）完成网络的逻,*,详细设计的工作程序,*详细设计的工作程序,