ey企业一体化信息工程及管理现代化.pptx
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企业一体化信息工程及管理现代化企业一体化信息工程及管理现代化CIMSCIMS的昨天、今天和的昨天、今天和明天明天1.1.企业竞争、产品竞争的演变企业竞争、产品竞争的演变2.CIMS2.CIMS的早期含义及发展的早期含义及发展3.863/CIMS3.863/CIMS的发展历程及特点的发展历程及特点4.863/CIMS4.863/CIMS的实施框架及效果的实施框架及效果5.5.关于关于CIMSCIMS的疑问和讨论的疑问和讨论6.6.当前及当前及20002000年后的发展:
企业一体化年后的发展:
企业一体化信信息工程及管理现代化息工程及管理现代化(CIMS-2)(CIMS-2)7.7.我国制造业能否走跨越发展的路我国制造业能否走跨越发展的路1.制造业竞争的焦点制造业竞争的焦点早期早期70年代年代80年代年代90年代年代21世纪初世纪初降低产品成本的竞争降低产品成本的竞争提高企业整体效率及产提高企业整体效率及产品质量的竞争品质量的竞争全面满足顾客在交货期全面满足顾客在交货期(T)、质量()、质量(Q)、)、价格(价格(C)和服务)和服务(S)等方面要求的竞)等方面要求的竞争争可持续发展条件下可持续发展条件下(E)快速开发出高质)快速开发出高质量及性能价格能被用户量及性能价格能被用户接受的新产品接受的新产品以知识为基础的新产品以知识为基础的新产品的竞争的竞争标准化、流水线标准化、流水线SPC,JIT,CIMS-1(信息集成信息集成)CE,AM一体化信息工程,一体化信息工程,CIMS-2相应的技术相应的技术,管理对策管理对策时间作为竞争的决定性因素时间作为竞争的决定性因素来源来源:
Bullinger788082848688909294962时间时间46810平均产品寿命平均产品寿命TL平均开发时间平均开发时间TDTDTL年数年数0255075100低高程度扰动80年代90年代54503027252236395460453828365546514153635352516364644154627640555674/量意质识价格意识服水平务替代品的脆弱性对品生命周期产循依水平经济环赖流行意时尚识强度竞争消者需求及欲望的化程度费变者能力购买技化率术变和水平饱愿望的一致程度需求水平定性稳需求及消者欲望的确定性费必需品奢侈品价格竞争品的差性产异市场影响因素的变化信息时代造成了信息时代造成了2121世纪的“无国界经世纪的“无国界经济”济”跨国公司的生产总值占工业化国家生产总值跨国公司的生产总值占工业化国家生产总值的的跨国公司的贸易占世界贸易总值的跨国公司的贸易占世界贸易总值的跨国公司的工业研制费占世界总值的跨国公司的工业研制费占世界总值的跨国公司操纵了世界技术转让的跨国公司操纵了世界技术转让的跨国公司操纵了对发展中国家技术贸易的跨国公司操纵了对发展中国家技术贸易的40%50%80%75%90%经济和社会经济和社会的发展的发展科学和技术科学和技术的发展的发展全球化制造全球化制造以知识为基础以知识为基础的新产品竞争的新产品竞争敏捷制造敏捷制造,下一代制造下一代制造敏捷制造是支持新产品竞争的主要模式敏捷制造是支持新产品竞争的主要模式企业的竞争优势产品和服务组织原则价值观和企业文化供应商和顾客产品开发能力和制造过程竞争竞争优势优势创新能力创新能力时间时间2020世纪世纪9090年代制造业的标志性进展年代制造业的标志性进展波音波音777777的设计和制造的设计和制造全数字化定义无纸生产全数字化定义无纸生产数字化预装配无金属样机的生产数字化预装配无金属样机的生产(虚拟制造的一部分)(虚拟制造的一部分)广域网上的异地设计、异地制造广域网上的异地设计、异地制造基于基于STEP的数据交换的数据交换协同工作小组协同工作小组Teamwork238个个设计制造周期大大缩短:
设计制造周期大大缩短:
4年年(而波音(而波音757、767约约9-10年)年)更大的利润,每架更大的利润,每架777,$1.4亿亿研制研制周期周期交付周期交付周期研制周期研制周期00112233445566778899101070770772772773773774774775775776776777777751596263727290年年57646871828194.5(年年)我国的例子:
我国的例子:
航天并行工程,纺织机械航天并行工程,纺织机械以纺织机械为例:
以纺织机械为例:
我国现有织机我国现有织机120万台,无梭织机万台,无梭织机10.5万台,万台,无梭化率无梭化率9%9%欧美欧美70%70%,日本,日本50%50%,东南亚,东南亚20%20%国家纺织工业局,国家纺织工业局,95规划无梭化率每年规划无梭化率每年1%1%增长增长,即每年新增,即每年新增11.2.2万台,其中剑杆织机占万台,其中剑杆织机占50%50%以上以上国家统计局,国家统计局,98年年1-9月进口月进口1760台,每台台,每台40万,总共万,总共7亿亿2000年形成年形成500-1000台的生产能力台的生产能力关键技术关键技术:
剑杆运动及共轭凸轮设计。
引进每对:
剑杆运动及共轭凸轮设计。
引进每对8万,自制万,自制0.6万万用用虚拟制造虚拟制造突破了关键技术,经济效益巨大突破了关键技术,经济效益巨大虚拟制造与实际制造计算机产品信息信息资源机会循环到合格工厂拟实制造实际制造修改和控制具体实例-剑杆织机运动学、动力学分析运动学、动力学分析运动学、动力学分析运动学、动力学分析数控编程数控编程虚拟装配虚拟装配结构有限元分析结构有限元分析虚拟加工虚拟加工加工过程仿真加工过程仿真2.2.关于关于CIMS的早期含义的早期含义1973年美国年美国Dr.JosephHarrington提出提出CIM哲理(哲理(ComputerIntegratedManufacturing),2个要点:
个要点:
企业的各个生产环节是不可分割的,需要统一考虑企业的各个生产环节是不可分割的,需要统一考虑整个制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过整个制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。
程。
我们把此提升为:
系统(整体)观点和信息观点我们把此提升为:
系统(整体)观点和信息观点因此,通俗解释为因此,通俗解释为用用计算机计算机通过信息通过信息集成集成实现现代化的生产实现现代化的生产制造制造,求得企业,求得企业的总体效益的总体效益70年代美国过份贬低了制造业的作用:
“夕阳年代美国过份贬低了制造业的作用:
“夕阳工业”、“生了锈的皮带”工业”、“生了锈的皮带”80年代初,石油危机显示出了美国制造业竞争年代初,石油危机显示出了美国制造业竞争力的衰退。
优势为日本占有:
力的衰退。
优势为日本占有:
从钢铁、汽车、机械、化工到电子、计算机等从钢铁、汽车、机械、化工到电子、计算机等提出提出“CIMS,nolongerachoice”美国SME对CIMS的定义的第一个轮图(85年)设设计计管管理理加工制造加工制造技术信息技术信息市场信息市场信息原材料、外购件原材料、外购件产品产品网络、数据库网络、数据库85年德国经济生产委员会(年德国经济生产委员会(AWF)提出)提出CIM的推荐定义:
的推荐定义:
“CIM是指在所有与生产有关的企业部门中集是指在所有与生产有关的企业部门中集成地采用电子数据处理。
成地采用电子数据处理。
CIM包括了在生产包括了在生产计划与控制(计划与控制(PPC)、计算机辅助设计()、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺规划()、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算)、计算机辅助制造(机辅助制造(CAM)、计算机辅助质量管理)、计算机辅助质量管理(CAQ)之间信息技术上的协同工作,其中)之间信息技术上的协同工作,其中为生产产品所必需的各种技术功能和管理功能为生产产品所必需的各种技术功能和管理功能应实现集成。
”应实现集成。
”88年年-89年年863/CIMS专家组认为:
专家组认为:
“CIM是未来工厂自动化的一种模式。
它把以是未来工厂自动化的一种模式。
它把以往企业内相互分离的技术(如往企业内相互分离的技术(如CAD、CAM、FMC、MRP)和人员(各部门、各级)和人员(各部门、各级别),通过计算机有机地综合起来,使企业内别),通过计算机有机地综合起来,使企业内部各种活动高速度、有节奏、灵活和相互协调部各种活动高速度、有节奏、灵活和相互协调地进行,以提高企业对多变竞争环境的适应能地进行,以提高企业对多变竞争环境的适应能力,使企业经济效益取得持续稳步的发展”力,使企业经济效益取得持续稳步的发展”863/CIMS主题项目技术研究纲要主题项目技术研究纲要89.6(第一稿)(第一稿)90年年IBM:
“应用信息技术提高组织的生产率和应用信息技术提高组织的生产率和响应能力”响应能力”91年日本能率协会提出:
年日本能率协会提出:
“为实现企业适应今后企业环境的经营战略为实现企业适应今后企业环境的经营战略,有必要从销售市场开始,对开发、生产、,有必要从销售市场开始,对开发、生产、物流、服务进行整体优化组合,物流、服务进行整体优化组合,CIMS是以是以信息作为媒介,用计算机把企业活动中多种信息作为媒介,用计算机把企业活动中多种业务领域及其职能集成起来,追求整体效益业务领域及其职能集成起来,追求整体效益的新型生产系统”。
的新型生产系统”。
欧共体欧共体CIM/OSA:
“CIM是信息技术和生产技术的综合应用,是信息技术和生产技术的综合应用,旨在提高制造型企业的生产率和响应能力,旨在提高制造型企业的生产率和响应能力,由此,企业的所有功能、信息和组织管理方由此,企业的所有功能、信息和组织管理方面都是集成起来的整体的各个部分”。
面都是集成起来的整体的各个部分”。
863/CIMS863/CIMS的定义的定义“将信息技术、现代管理技术和制造技术相将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合,并应用于企业产品全生命周期(从市场结合,并应用于企业产品全生命周期(从市场需求分析到最终报废处理)的各个阶段。
通过需求分析到最终报废处理)的各个阶段。
通过信息集成、过程优化及资源优化,实现物流、信息集成、过程优化及资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行达到人(组信息流、价值流的集成和优化运行达到人(组织、管理)、经营和技术三要素的集成。
以加织、管理)、经营和技术三要素的集成。
以加强企业新产品开发的强企业新产品开发的TT、QQ、CC、SS、EE(环(环境),从而提高企业的市场应变能力和竞争能境),从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。
”力。
”“整体”和“单元”的关系,日本生产自动化的发展整体”和“单元”的关系,日本生产自动化的发展3.863/CIMS的发展历程及特点的发展历程及特点三阶段,系统论三阶段,系统论技术发展三阶段:
技术发展三阶段:
工作重心三阶段:
工作重心三阶段:
信息集成(信息集成(1987-1987-)过程重组、优化并行工程(过程重组、优化并行工程(1995-1995-)企业集成敏捷制造(企业集成敏捷制造(1997-1997-)技术攻关(技术攻关(1987-1987-)典型应用示范(典型应用示范(1993-1993-)产业化(产业化(1995-1995-)发展动因:
发展动因:
8888年形成年形成:
“:
“企业说好,才是真好”企业说好,才是真好”。
AutofactAutofact的最新发展信息的最新发展信息3-13-1信息集成解决企业中各个自动化孤岛之信息集成解决企业中各个自动化孤岛之间的信息交换与共享间的信息交换与共享技术:
CIMS的建模、设计方法及软件工具异构信息集成协议共存和过度异构数据库应用软件接口实现方法:
实现方法:
87-9587-95年局域网数据库年局域网数据库95-95-PDMPDM、广域网、企业网、广域网、企业网、平台和框架平台和框架管理:
MRP-的应用,带动企业管理制度的变革(ManufacturingResourcePlanning)初步设计字化装配数预详细设计PDM零件生产工装生产MRPIIQAS工装CADCAPPNC工艺艺CAPPNC用需求户使用反信息维护馈方案设计部装,总装设计所设计所工厂工厂用户用户应用应用应用应用服务服务功能功能系统系统服务服务功能功能应用应用应用应用服务服务功能功能系统系统服务服务功能功能应用应用应用应用服务服务功能功能系统系统服务服务功能功能操操作作系系统统硬硬件件平平台台(a)传统的软件传统的软件编程方式编程方式应用应用应用应用应用应用应用使能器应用使能器系统使能器系统使能器操操作作系系统统硬硬件件平平台台特定应用编程接口与工具特定应用编程接口与工具通用编程接口通用编程接口通信服务通信服务信息服务信息服务功能服务功能服务异构分布计算环境异构分布计算环境异构操作系统、网络协议异构操作系统、网络协议中中件件(b)早期集成早期集成平台结构平台结构(c)当今集成平当今集成平台结构台结构应用应用应用应用应用应用集成平台发展过程集成平台发展过程通信系统通信系统全局信息系统全局信息系统(GIS)GIS-ODBC接口接口全局共享信息全局共享信息定义维护工具定义维护工具平台管理平台管理与应用与应用协调系统协调系统系系统统服服务务车间管理与控制车间管理与控制集成开发系统集成开发系统工具接口CAx信息管理信息管理与集成系统与集成系统工具接口管理信息管理信息集成系统集成系统工具接口Internet应用应用开发工具开发工具应应用用服服务务操作系统、网络、分布式数据库操作系统、网络、分布式数据库应用应用系统系统3-23-2过程集成过程集成解决产品设计过程的重建,过程优化解决产品设计过程的重建,过程优化技术:
过程重建及建模DFX(虚拟制造技术的一部分)VirtualManufacturing广域网下的CSCW支持Teamwork管理:
BPR的引入(BusinessProcessReengineering)MRP-与JIT(JustinTime)的结合。
推、拉结合的生产管理模式并行工程异地设计网络环境并行工程异地设计网络环境清清华华大大学学CIMS/ERCSWITCHHUB过过程程建建模模与与管管理理PDM数数据据库库网网络络与与数数据据库库服服务务器器加加工工过过程程设设计计DFM,CAPPCAM,CAFD加加工工过过程程仿仿真真MPS概概念念设设计计CAE,DFA铸铸造造CAE制制造造设设计计支支持持环环境境DFA多多媒媒体体QFDCERNET华中理工大校园网北北京京航航空空航航天天大大学学校校园园网网上上海海交交通通大大学学校校园园网网清清华华大大学学校校园园网网DDN航航天天工工业业总总公公司司第第二二研研究究院院网网详详细细设设计计CAD集集成成传统的产品开发模式传统的产品开发模式缺乏数字化产品定义、缺乏数字化产品定义、DFA/DFMDFA/DFM工具、工具、产品数据管理产品数据管理串行产品开发流程串行产品开发流程设计与制造是两个独立的设计与制造是两个独立的功能部门功能部门缺乏支持群组协同工作的缺乏支持群组协同工作的计算机与网络环境计算机与网络环境方案设计与论证详细设计结构分析与优化工艺审查原理实验与分析确定工艺方案生产准备加工制造与测试产品验证较多一般频繁偶尔全数字化产品定义、全数字化产品定义、DFA/DFMDFA/DFM、产品数据管理框架产品数据管理框架(PDM)(PDM)集成化、并行化产品集成化、并行化产品开发过程开发过程集成产品开发团队集成产品开发团队群组协同工作环境群组协同工作环境并行工程采用的改进产品开发模式并行工程采用的改进产品开发模式方案设计与论证详细设计原理实验与分析DFXCAPP,CAFD确定工艺方案生产准备加工制造与检测实验验证较少预发布预发布偶尔偶尔CAEMPSRPM3-33-3企业集成企业外部资源的优化利用,适企业集成企业外部资源的优化利用,适应知识经济、全球经济、全球应知识经济、全球经济、全球制造的新形势制造的新形势目标:
新产品开发的T、Q、C、S,强调知识产权技术:
使能技术EnablingTechnology网络平台Internet/Intranet/Extranet资源优化如SupplyChainModelling&Management管理:
企业动态联盟Virtualenterprise扁平式企业的组织管理结构“哑铃型企业”克服“小而全”、“大而全”CIMSNETInformationDisseminationResourceDBPlatformToolsServicesbasedonCIMSRemoteTrainingApplications,R&D(AgileEngineeringLaboratory)ArchitectureofCIMSNETCIMSCIMS.OperationCooperationAgentDecisionAgentEnterpriseAbilityModelWorkflowManagementBusinessAgentAllianceEvaluationVEModelFoundationVEServerVEKnowledgeBaseCIMSNETUserAcessingJava,Netscape,VRML,MobileApplicationCORBA,DCOM,KQMLKnowledgeExchangeProtocolDDN,X.25,PSTN,ATM,FR,ISDNChinaNETCSTNETCERNETDataInterface,ApplyProgramInterface(STEPEDI)、.Enterprise1PartDesignEnterprise2TechnicsDesignEnterpriseNResearch&DevelopApplicationPlatformco-operationPlatformIISPrimaryFunctionsofAEClientsInformationsharingandsearchingRemotetrainingandconsultationRemoteresourcesharingRemoteagiledesignandmanufactureBrowserPCServerResourceDBKeywordsCIMS就方法、技术而言:
就方法、技术而言:
信息集成较多的是从实现的角度谈的,强调了信息信息集成较多的是从实现的角度谈的,强调了信息技术技术过程集成、企业集成不仅包括了信息技术的支持,过程集成、企业集成不仅包括了信息技术的支持,而且更多的是从优化角度出发的,即系统科学是思而且更多的是从优化角度出发的,即系统科学是思考问题的基础。
考问题的基础。
CIMS-2CIMS-2的理论基础:
系统科学。
建模与优化是系统科学的核心。
的理论基础:
系统科学。
建模与优化是系统科学的核心。
贯穿于贯穿于CIMSCIMS的各个方面的各个方面技术特征:
飞速发展的信息技术是技术特征:
飞速发展的信息技术是CIMS-2CIMS-2的主要技术特征的主要技术特征,这也这也决定了决定了CIMS-2CIMS-2的生命力。
的生命力。
集成化信息集成过程集成企业集成集成化信息集成过程集成企业集成网络化局域网广域网网络化局域网广域网internet/intranet/extranetinternet/intranet/extranet数字化零件的数字化模型部件产品的全数字化的模型数字化零件的数字化模型部件产品的全数字化的模型虚拟化虚拟化2D2D,3D3D仿真基于仿真的仿真基于仿真的VMVM基于基于VRVR的的VMVM智能化由专家系统等分布人工智能智能化由专家系统等分布人工智能DAIDAI(分布问题求解,多智能体系统(分布问题求解,多智能体系统MASMAS)4.863/CIMS4.863/CIMS实施框架及效果实施框架及效果实施框架四个层次,不同的目标及评价要求实施框架四个层次,不同的目标及评价要求应用基础研究学术创新,开发原型应用基础研究学术创新,开发原型关键技术攻关多学科的“团队”,解决应用工程关键技术攻关多学科的“团队”,解决应用工程及产品化中的重大关键技术及产品化中的重大关键技术如:
信息集成如:
信息集成CIMS实验工程实验工程基于基于STEP的的CAD/CAM集成系统集成系统目标产品及产业化以市场占有率为目标目标产品及产业化以市场占有率为目标如:
如:
CAD/CAMMRPERP应用示范企业以企业竞争力、效益为目标应用示范企业以企业竞争力、效益为目标投入:
前投入:
前10年约年约2亿亿产出:
产出:
(1)应用示范企业取得明显效益应用示范企业取得明显效益目前实施目前实施150家,验收近家,验收近50家家地域上:
覆盖了除藏、青以外的省地域上:
覆盖了除藏、青以外的省行业上:
覆盖了我国的主要的制造业行业上:
覆盖了我国的主要的制造业成都飞机公司麦道机头生产周期从12个月6个月复杂结构件从16000工时160工时库存减少10%Boeing专家考察的评分;成都飞机公司获得$1亿多美元的波音757尾段订单沈阳鼓风机厂产品交货期18个月10-12个月报价6周2周设计生产能力29台54台质量成本下降79.7%95年从世界同行排名十几位上升到第6位(96年保持)准备将国外同行在中国的市场占有率夺回50%北京第一机床厂新产品的开发能力大大提高超重型数控龙门铣从36个月18个月加工中心12个月6个月机床行业疲软形势下,96年仍取得2200万的利税经纬纺织机械有限公司流动资金下降60%细纱机交货期从102天72天甩掉了全部台账的计算机管理华宝空调器厂人均产值202万/人.年百元销售占用资金下降了51%以上杭州三联电子PCB试制从20多天3天批生产减少18天绍兴第一涤纶厂新增产值6000万税收1000万利润720万流动资金下降19.1%诸暨电动工具厂在不增人的情况,300多人的小企业产值6300万上升到1.2亿出口4581万流动资金5642万3758万人均产值32.1万/人无锡威孚集团计划编制1-2天15分钟新品开发周期缩短30-50%生产准备周期缩短50-60%96年压缩库存1000万97年降低生产成本1300万机构扁平化压缩人员400人福建炼油化工有限公司可比综合商品率89%91.14%轻质油收率71.53%77.13%能耗(千克标油/吨原料)119.4%90.01%损失1.39%1.34%年增效2632万元
(2)目标产品目标产品CAD/CAM软件高华、大天、红地等软件高华、大天、红地等10%市场市场MRP,ERP利玛、开思、经纬等二大三小利玛、开思、经纬等二大三小20%以上以上华中数控华中数控(3)国际奖,使我国成为除美国以外唯一获得过国际奖,使我国成为除美国以外唯一获得过CIMS的“大学领先奖”和“工业领先奖”二个的“大学领先奖”和“工业领先奖”二个奖的国家奖的国家2000年的主要成果年的主要成果
(1)150-200家企业实施家企业实施CIMS应用示范工程应用示范工程企业本身取得的效益企业本身取得的效益对地方、行业的示范带动作用对地方、行业的示范带动作用促进系统集成产业的形成促进系统集成产业的形成
(2)促
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