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1、CAD/CAM/CIMS,大连理工大学机械工程学院 自动化技术研究所 马跃 Tel: 0411-84706166(O) E-mail：,授课内容概述,制造业,CIMS,提高多学科理论和实践相结合的综合能力,CAD/CAPP/PDM/CE/BPR/ERP/IDEF 系统/集成/网络/数据库,授课内容,（一） CIMS/CIMS （计算机集成制造系统和现代集成制造系统 ） （二）经营过程重构BPR与并行工程CE的概念方法和技术 （三）集成化系统建模技术 （四）基于CIMS架构的PDM与CAD/CAPP信息集成 （五） ERP及BOM管理 （六） 商务交往中的自我约束,Computer /Conte
2、mporary Integrated Manufacturing Systems,Business Process Reengineering Concurrent Engineering,Product Data Management Computer Aided Design Computer Aided Process Planning,Enterprise Resources Planning Bill of Materials,考核方式及要求,考核方式：平日成绩（30%）+结业考试（70%） 要求： 无故缺勤三次以上（包括三次）取消考试资格。 无故缺席两次或经同意缺席三次者，须在考试
3、当天与试卷同时提交一份本人手抄与本课程相关的文章（4500汉字）。 平日成绩：出勤（20分）+课堂发言（10分） 考试形式：开卷（70分）,CAD/CAM/CIMS,现代集成制造系统 （Contemporary Integrated Manufacturing Systems ）,本章内容简介,一、制造业的特点及其在全球经济中的竞争焦点的演变 二、CIM的早期含义和CIMS的发展 三、CIMS在我国的发展背景 四、CIMS的关键技术（系统论、信息集成、过程优化、企业集成） 五、CIMS系统实施框架 六、我国成功应用CIMS的案例,问题：,企业的目标是什么？ 您所服务公司是什么性质的企业？ 您所
4、在的公司对国民经济的贡献是什么？ 您所在的企业是什么样的生产模式？ 您认为企业的利润主要来源是什么？,制造业的定义,制造业： 制造业是指对原材料(采掘业的产品和农产品)进行加工或再加工，以及对零部件装配的工业的总称。,制造业的分类,制造业分类： 消费品制造业和资本品制造业 轻型制造业和重型制造业 民用制造业和军工制造业 传统制造业和现代制造业,其中装备制造业越来越重要。装备制造业是指资本品的制造业，是为国民经济和国防建设提供投资类产品的企业的总称。,国内生产总值产业部门分类,第一产业,第三产业,第二产业,农林牧鱼业,建筑业,工业,金融保险业等 12个产业部门,制造业,电力、煤气和水 的生产和供
5、应业,采掘业,制造业的作用,制造业在国民经济中的重要性,强大的制造基础对国家的经济和军事力量是至关重要的。一个国家只有生产得好，才能生活得好。,制造业的重要性,国民生产总值的重要组成部分GDP/GNP,解决就业,提供高报酬的工作,雇佣了大量的科学家和工程师,进行90%的非军事性的R&D Research&Development ）,每100份工作支持着40-60个以上的非制造业职位,为其它经济部门提供基本产品,GDP和GNP的异同 上世纪90年代以来，越来越多的国家采用国内生产总值 （Gross Domestic Product，GDP）代替国民生产总值 （Gross National Pro
6、duct，GNP）作为国民经济核算 的主要指标。从概念上讲，GNP和GDP都是指一个国家 一年内生产最终产品和劳务的市场价值，但它们所指“国 家”的含义有所不同。GNP所说的“一国”指一国国民，即 只要是该国公民，无论在什么地方创造的最终产品与劳 务的市场价值都应计入。GDP所说的“一国”指一国境内， 即只要是在该国领土上，无论哪国人创造的最终产品和 劳务的市场价值都应计入。,制造业竞争焦点的变革,早期,70年代,80年代,90年代,21世纪初,制造中心的特征:现代化工业能力，制成品的产量，机械化、自动化的普及，劳动生产率，制造业的比重,全球制造中心的变革,18-20世纪初（100多年）,20
7、世纪上半叶-70年代初,70-80年代,日本,英国,美国,17601830年期间: 英国占欧洲工业产量增长的23。 1860年前后: 英国人口占全世界人口的2，欧 洲人口的10，拥有相当于全球 4045,欧洲5560的现 代工业能力，制成品的产量为全球 的25，生产了全世界铁的53， 煤的50。 18世纪50年代至19世纪30年代间: 英国完成了纺织业的机械化，劳动 生产率因此提高了三四百倍。,1870年至1929年:美国机械动力从234万马力迅速增长为4293万马力。 1925年:美国有47的工厂实现了电气化。 1929年:美国占全球制造业比重达到了43.3的最高点 1913年:福特开始以大
8、批量流水生产线方式生产汽车，创造了每天生 产1000辆汽车的现代工业组织方式。,19651971年日本主要制成品产量增长占全球产量增长的比重依次为，钢铁占54，造船占54，汽车占46，电子机械中的民用产品占90。,跨国公司的产生,在信息时代，传统的空间和距离概念发生了根本性的变化。跨国公司在全球范围内进行跨国、跨洲的经济活动安排的技术障碍显著缩小，今天的跨国公司将总部和核心研究开发部门放在美国，将加工基地、销售总部、采购中心分布在世界各地，但部门间的信息交流就像在同一座办公楼里一样方便。,以计算机硬盘生产为例，跨国企业将研究开发环节放在美国，而通过设立子公司的方式将生产制造过程放在东亚。美国企
9、业因此获得了科技创新领先地位和低成本高质量制造产品的双重利益。,举一个例子，像直升飞机，这是美国商用直升飞机最成熟的 在美国 -顶部螺旋桨/-尾部的螺旋桨 在西班牙 -顶盖/-尾部 在日本 -机身 在巴西 -起落架 中国台湾 -机头 中国井冈山-机尾,21世纪的“无国界经济”,跨国公司的生产总值占第二世界生产总值的 40%； 跨国公司的贸易额占世界贸易总值的 50%； 跨国公司的工业研制费占世界总值的 80%； 跨国公司操纵了世界技术转让的 75%； 跨国公司操纵了对发展中国家技术贸易的 90%。,中国国际竞争力发展报告,跨国公司的规模（1）,跨国公司中最大的200家“巨头” 的年销售总额（7
10、万多亿美元），比全世界除了美、日、德、法、意、英、中国、加拿大、巴西 9个经济大国之外的180多个国家的GDP总和（6.9万亿美元）还多。,巨型跨国公司的经济规模十分庞大，往往超过一个国家的实力。 例如，从经济活动规模来说： 三菱公司 印尼 通用汽车公司 丹麦 福特公司 南非 丰田公司 挪威,跨国公司的规模（2）,生产模式上的变化,六、七十年代,八、九十年代,大批量生产模式,定制式生产模式,多品种小批量生产比例增大,黄金与知识,物质产品的价值决定于知识产品的含量 知识产品的价值决定了物质产品制造业的竞争力,以单位质量钢筋对GNP的贡献为1 轿车为5 彩电为30 计算机为1000 而集成电路的贡
11、献率则高达2000。,上市时间对商业利润的重要性,假设： 5 年的产品寿命; 20%的市场增长率; 每年 2% 的价格降低.,利润减少,4 %,22 %,33 %,原因,开发成本 增加 50%,制造成本 增加 10%,产品上市 延迟6个月,时间作为竞争的决定性因素,来源: Bullinger,78,80,82,84,86,88,90,92,94 96,2,时间,4,6,8,10,平均产品寿命 TL,平均开发时间 TD,TD TL,年数,市场竞争的主要特点之一,产品寿命周期越来越短,（销售一代、生产一代、研究一代、构思一代）,？,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
12、客,产品开发能力 和制造过程,竞争 优势,创新能力,时间,二、CIM的早期含义和CIMS的发展,CIM（ Computer Integrated Manufacturing ）直译为计算机集成制造。 它是信息时代的一种组织、管理企业生产的理念。其最早的概念由美国人约瑟夫哈灵顿。 Harrington) 于 1973 年提出来的。 哈灵顿认为企业生产的组织和管理应该强调两个观点 , 即一是整体观点 , 即系统观点 , 二是信息观点。,实际上，两者都是信息时代组织、管理 生产最基本的 , 也是最重要的观点。,概述-CIM提出并得以实施的背景 计算机集成制造这一概念的提出是在1973年，而美国予以重
13、视并大规模实施，是从1984年前后才开始的。,二、CIM的早期含义和CIMS的发展,二战前后美国一直是制造业大国，在全球的制造业中具有不可动摇的地位。 但是20世纪50年代以后出于军备竞争的需要，对产业进行了调整，偏重于高新技术和军用技术的发展，而放松了对一般制造业的重视和促进。 另外在进入70年代中后期，由于信息产业的风起云涌，将制造业，特别是传统产业，贬低为 “ 夕阳工业 ” 、 “ 生了锈的皮带 ”, 美国制造业的发展受到了前所未有的冷遇，甚至大学里不再开设关于制造技术和制造科学方面的课程。,其带来的直接后果是，80年代初开始的世界性的石油危机，暴露出美国制造业的优势已多数被日本所取代，
14、到了80年代中期后美国经济的缓慢发展同日本、欧洲各国的迅猛发展形成强烈的对比，美国制造业和美国经济在国际竞争格局中发生了地位上的改变。美国报纸说：10个高技术产品中的7个 其市场已为日本所占有：日本产品在美国人心目中已经成为质量好、价格便宜的同义词。,充当制造业“晴雨表”的汽车行业在美国本土遭受了严重的打击。 直至90年代初，美国仍有14以上的国内汽车市场被日本汽车所占领；1986年美国一半以上的机床需要进口；同时第二、第三产业的比例出现了严重的失调。制造业霸主的地位易主导致国际贸易逆差剧增，经济空前滑坡。,二、CIM的早期含义和CIMS的发展,因此80年代末期，美国反省因产业政策的失误而付出
15、惨痛代价，要用其信息技术的优势夺回制造业的领导地位，认为“对 CIMS, 不要再犹豫了!”(CIMS,no longer a choice !) 美国先后推出了促进制造业发展的两项计划，即“先进制造技术计划”和“制造技术中心计划”，经过战略调整，美国在逐渐收复失地的同时巩固了其霸主的地位，出现了超常规的稳定发展期。,按照这样的理念 , 采用信息技术实现集成制造的具体实现便是计算机集成制造系统 CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems) 。,概述- CIM内涵的变化,CIM 是信息时代的一种组织、管理企业生产的理念,CIM技术 是实现 CIM
16、理念的各种技术的总称,CIMS 是以CIM为理念的一种企业的新型生产系统,对于 CIM 和 CIMS, 至今还没有一个全世界公认的定义。实际上它的内涵是不断发展的。,概述,美国SME对CIMS的定义的第一个轮图( 85年）,设计,管 理,加工制造,技术信息,市场信息,原材料、外购件,产品,网络、数据库,在计算机技术的支持下,实现企业经营、生产等主要环节的集成,Society of Manufacturing Engineer,(AWF)德国经济生产委员会（1985）提出 CIM的推荐定义: “CIM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。CIM包括了在生产计划与控制、计算机辅助设计(CAD) 、计算机辅助工艺规划 (CAPP)、计
