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1、企业技术和管理创新与企业信息化1 内 容第一篇 现代市场的技术特征第二篇 振兴企业的要素与企业信息化第三篇 产品结构合理化（CAD）第四篇 管理的集成化（ERP）第五篇 网络化制造与大规模定制（E-M）第六篇 制造执行系统（MES）2上市时间对商业利润的重要性假设：假设： 5 年的产品寿命年的产品寿命; 20%的市场增长率的市场增长率; 每年每年 2% 的价格降低的价格降低.利润减少利润减少4 %4 %22 %33 %原因原因 开发成本开发成本 增加增加 50% 制造成本制造成本 增加增加 10% 产品上市产品上市 延迟延迟6个个月月3市场竞争的主要特点之一市场竞争的主要特点之一 产品寿命周期
2、越来越短（销售一代、生产一代、研究一代、构思一代）？4多品种小批量生产比例增大六、七十年代六、七十年代八、九十年代八、九十年代大批量生产模式大批量生产模式定制式生产模式定制式生产模式5制造业的市场需求制造业的市场需求市场需要可归纳为：（Product）（Time）（Quality）（Cost）（Service）（Environment)6汇 报 内 容第一篇 现代市场的技术特征第二篇 振兴企业的要素与企业信息化第三篇 产品结构合理化（CAD）第四篇 管理的集成化（ERP）第五篇 网络化制造与大规模定制（E-M）第六篇 制造执行系统（MES）7三个公式反映不同时期企业的经营哲学三个公式反映不同时
3、期企业的经营哲学n第一个公式第一个公式 : :计划经济计划经济成本成本利润利润价格价格n第二个公式第二个公式 : :市场经济市场经济价格一成本价格一成本利润利润n第三个公式第三个公式 : :现代市场经济现代市场经济价格价格- -利润利润成本成本在成本既定的前提下，产品价格取决于厂家预期的利润。二十年前，差不多全世界所有企业都围绕这个公式组织经营。顾客决定一种产品值多少钱，应该达到什么质量标准。企业利润多寡，取决于在符合顾客的价格、质量期望的前提下，企业降低成本的能力。（思想、技术、产品、通吃）8PricePrice：好的产品好的产品高价格、低成本的产品、产品新、技术档次高、竞争对手少、批量大、
4、高价格、低成本的产品、产品新、技术档次高、竞争对手少、批量大、基本成本小基本成本小Profit: Profit: 企业的目标是创造价值企业的目标是创造价值企业的经营目标、发展战略、资金增殖目标企业的经营目标、发展战略、资金增殖目标CostCost：高的资金的转转率高的资金的转转率消耗成本、材料成本、人工成本、设备成本、管理成本（库存、采购、消耗成本、材料成本、人工成本、设备成本、管理成本（库存、采购、销售等）销售等）选择市场对路的产品和控制生产成本 价格价格 - 利利 润润 成本成本（确定产品的定位和开发战略 ）9产品形成过程在成本上的重要性开发设计生产准备与加工原材料与外购件的采购管理和销售
5、010203040506070开发设计生产准备与加工原材料与外购件的采购管理和销售对成本的影响所需的工时成本企业战略的转变企业战略的转变竞争核心竞争核心竞争核心竞争核心产品发展战略产品发展战略技术重点技术重点过程重点过程重点组织重点组织重点利润利润利润利润市场份额市场份额市场份额市场份额有竞争优势的产品有竞争优势的产品有竞争优势的产品有竞争优势的产品的市场规模的市场规模的市场规模的市场规模产品上市时间产品创新产品创新产品创新产品创新较低的成本提高生产能力数据共享知识管理知识管理知识管理知识管理串行的设计过程并行工程企业间合作企业间合作企业间合作企业间合作面向部门面向过程虚拟企业虚拟企业虚拟企业
6、虚拟企业198019902000Source: Gartner Group11制造系统制造系统制造系统制造系统的新模式的新模式的新模式的新模式先进管理先进管理先进管理先进管理技术技术技术技术大批量定制ERP/SCM/CRM先进产品先进产品先进产品先进产品开发设计技术开发设计技术开发设计技术开发设计技术先进加工先进加工先进加工先进加工技术等技术等技术等技术等虚拟设计与虚拟制造制造业信息化技术现状和发展趋势制造业信息化技术现状和发展趋势产品全生命管理PLM新型装备精密加工机器人技术计算机集成制造/现代集成制造12 制造业信息化技术主要发展方向 q设计数字化设计数字化q制造装备数字化制造装备数字化q
7、生产过程控制智能化生产过程控制智能化q管理数字化管理数字化q企业数字化企业数字化13 网络化企业协作 网络信息资源生产调度质量控制成本控制成套检查物料组织企业办公系统 财务管理 销售管理 供应管理生产计划管理结构分析优化材料结构优化产品仿真设计企业经营管理和生产控制企业产品设计制造过程定制配置设计企业产品开发和生产管理过程总体结构图工艺与生产准备外观设计生产装备的自动化CADCADERPERPMESMESE-MANUFACTURINGE-MANUFACTURING14企业信息化四层体系结构n合作关系支持与管理n产品设计与经营管理n制造执行n现场控制nE-ManufacturingnC4P/ER
8、PnMESnControl / MDC网络化制造对企业信息化体系结构的影响15汇 报 内 容第一篇 现代市场的技术特征第二篇 振兴企业的要素与企业信息化第三篇 产品结构合理化（CAD）第四篇 管理的集成化（ERP）第五篇 网络化制造与大规模定制（E-M）第六篇 制造执行系统（MES）16数字数字BOEING技术趋势技术趋势虚拟设计制造虚拟设计制造全生命周期设计制造全生命周期设计制造PLM并行工程并行工程CE全球化的协作平台全球化的协作平台EXSTAR美国美国B777的应用效果的应用效果开发周期：开发周期：9年年4.5年年成本降低：成本降低：25100整机数字化设计整机数字化设计世界垄断与霸主地
9、位世界垄断与霸主地位现代集成制造系统技术的发展现状与趋势现代集成制造系统技术的发展现状与趋势数字化飞机数字化飞机17大型发电设备数字化创新设计技术的研究来源：哈尔滨电机厂来源：哈尔滨电机厂18 CAE CAECAPABILITYCAPABILITYVehicle StructureVehicle StructureSafetySafetyEnergyEnergyVehicle DynamicsVehicle DynamicsNoise & VibrationNoise & VibrationDurabilityDurabilityAerodynamicsAerodynamicsThermalT
10、hermal19开发与设计过程中存在的主要问题CADCAD系统缺乏设计方法学的支持系统缺乏设计方法学的支持没有标准的产品模型，不能充分利用已有的零部件资源没有标准的产品模型，不能充分利用已有的零部件资源没有标准的产品模型，不能充分利用已有的零部件资源没有标准的产品模型，不能充分利用已有的零部件资源对数据和文档缺乏规范的编码，特别是缺乏有效的分类系统对数据和文档缺乏规范的编码，特别是缺乏有效的分类系统对数据和文档缺乏规范的编码，特别是缺乏有效的分类系统对数据和文档缺乏规范的编码，特别是缺乏有效的分类系统缺乏规范的数据管理和过程管理系统缺乏规范的数据管理和过程管理系统设计合理化的过程规范l编码体系
11、 lABC分析 l零件特征分类 l零件名称分析 l几何形状分析l参数分析 l事物特性表l主文档l主结构1. 建立标准的编码体系 1. 识别码n 识别码识别码/物号物号 OPITZn 用于数据处理的顺序编号用于数据处理的顺序编号 (例如：例如： 47110815)；对于所有对象和过程的唯一标识。对于所有对象和过程的唯一标识。2. 分类码分类码n 几何形状分类（几何形状分类（DIN FB 14）n 标准号（国家标准、企业标准）标准号（国家标准、企业标准）n 事物特性码事物特性码(如：如： DIN4000.2_1_1 六角螺钉六角螺钉)n 视图编码（视图编码（DIN FB 14）2. 零部件的经济特
12、性分析规范 每一个产品和装置都是由A、B、C三类零件组成A类件：专用件类件：专用件B类件：企业标准件类件：企业标准件C类件：标准件和外购件类件：标准件和外购件10080604020204060801000ABC数量百分比成本百分比 了解零件的分布情况了解零件的分布情况 A B, B C 降低产品成本降低产品成本目标目标效益效益3. 零件几何特性分类规范系统地进行零件管理系统地进行零件管理用层次结构来表达分类零件用层次结构来表达分类零件缩短查找零件文档的时间缩短查找零件文档的时间增加重复件的使用增加重复件的使用目标目标效益效益基于基于SMLSML技术的零件管理技术的零件管理(DIN4000(DI
13、N4000和和DIN4001)DIN4001)固定腭板活动腭板及动腭固定点固定点标准件部件机架资源属性层族对象类层组对象类层对象类层 13 01 04 零件 00 10 汽缸总成颚式破碎机机架 01 锤式破碎机机架反击式破碎机机架 02 03 类一类二类三 01 02 03 .轴 01 02 齿轮.偏心轴 01 阶梯轴两端带锥度 01 02 . 02 .两端不带锥度产品 15.4. 零件命名规范建立统一的、无冗余零件名称的数据字典按照几何形状命名而不按功能命名支持PDM系统的有效应用5. 零件结构定义规范用尽量少的零件组成部件和产品用尽量少的零件组成部件和产品成本优化成本优化检索功能相似的替代
14、零件检索功能相似的替代零件减少零件种类减少零件种类建立变型设计系统建立变型设计系统目标目标效益效益替代方案替代方案6. 设计变量定义规范减少零件参数减少零件参数 减少工具夹具种类减少工具夹具种类 通过增大批量降低成本通过增大批量降低成本得到经过价值分析的零件得到经过价值分析的零件目标目标效益效益建立变型设计系统建立变型设计系统D5D6D3D2L4L2L1D4D1L3D7R1W17. 零件系列化规范 建立能进行尺寸变型的积木块系统建立能进行尺寸变型的积木块系统确定尺寸变型确定尺寸变型支持有效的检索系统支持有效的检索系统支持有效的变型设计系统支持有效的变型设计系统目标目标效益效益ID-Nr.ABC
15、DAA=DAC/2.6DAB=A-65.5DAC=C-15DAD=C+(B-C)/2000100020003100.0101.565.5100.065.3 125.0105.865.1 85.0DADBDACCDABDAAA8. 配置过程规范 基于系列化数据库的基于系列化数据库的基于系列化数据库的基于系列化数据库的CADCAD设计配置系统设计配置系统设计配置系统设计配置系统借助于事物特性表（借助于事物特性表（SMLSML）技术，进行交互式部件建模技术，进行交互式部件建模 主文档结构构成主文档结构构成9. 建立系列化产品主结构体系30开发过程管理规范开发过程管理规范产品生命周期产品生命周期产 品
16、 规 划产 品 开 发产 品 交 付标准产品配置 A销售产 品 更 改标准产品配置 B销售产 品 更 改. . .定制产品 A1设计/制造.定制产品 B1设计/制造. 来源：Josef Schoettner 31 重要工作重要工作n n查找查找查找查找n n通知通知通知通知n n检查检查检查检查n n归档归档归档归档n n分类分类分类分类n n设计设计设计设计n n计算计算计算计算n n绘图绘图绘图绘图n n建立零件表建立零件表建立零件表建立零件表n n修改修改修改修改数据和数据产生过程规范图纸管理图纸管理图纸管理图纸管理文档管理文档管理文档管理文档管理零件分类零件分类零件分类零件分类产品结构
17、管理产品结构管理产品结构管理产品结构管理BOMBOM生成生成生成生成2D / 3D - CAD2D / 3D - CADFEMFEMDTPDTP文档保存文档保存文档保存文档保存基于基于PDM的系统解决方案的系统解决方案零件管理零件管理零件管理零件管理PDM 的不同应用层次的不同应用层次 部门（项目组）级PDM 企业级 PDM 虚拟企业级 PDM33部门级部门级 PDM计划数据ERPERP工程数据CADCADDMUDMUFEMFEM部门级部门级 PDMPDM（CAD CAD 项目组数据管理）项目组数据管理）NCNC34企业级企业级 PDM 提供了企业内部协同工作的环境提供了企业内部协同工作的环境
18、部门级 PDM A (如 ENOVIA VPM)部门级 PDM B (如 Pro/INTRALINK)部门级 PDM D (如 UG/Manager)企业级 PDMFEMCAOERPCAQDMUCAPCAMCADCCADACADBCADD35“PDMAX!“进行的进行的PDM 效益调查效益调查 销售开发与设计采购 服务 生产制订生产计划 缩短时间 降低成本 提高质量10 - 30 %10 - 20 %5 - 15 %10 - 15 %20 - 40 %顾客响应时间 -50%处理需求改变时间 -70%结构设计和干涉检查时间-95%定制周期-90%生产周期-30%服务响应时间 -50%故障恢复时间
19、 -90%信息有效性增加100% 顾客满意度90%设计错误 -20%工程更改 -40%订单错误率-100%废品率和返修率-20%备件错误发送-100%产品维护停工期 -50%Source: McKinsey & Company / ITM Ruhr-University Bochum, Germany36IT 系统系统信息管理信息管理PDM产品开发合同产品设计产品维护PC APC B电子工作平台电子工作平台产品数据高度的动态性ERP采购生产计划生产控制BOM ABOM B电子组织和管理系统电子组织和管理系统产品数据仅用作读访问PDM 与与 ERP 的分工与集成的分工与集成37CAD MRPII
20、/ERP38MRPII/ERP CAD39汇 报 内 容第一篇 现代市场的技术特征第二篇 振兴企业的要素与企业信息化第三篇 产品结构合理化（CAD）第四篇 管理的集成化（ERP）第五篇 网络化制造与大规模定制（E-M）第六篇 制造执行系统（MES）404170年80年90年2000年代年代客户客户 本企业本企业供应商供应商MRP主机MRPII3gl小型计算机ERP4gl客户服务器SCMo/o网络计算机CeBIT 1998阶段阶段企业经营方面企业经营方面问题提出问题提出管理软件发展阶段管理软件发展阶段理论基础理论基础（I）60年代年代追求降低成本追求降低成本手工订货发货手工订货发货生产缺货频繁生
21、产缺货频繁如何确定订货如何确定订货时间和订货数时间和订货数量量时段式时段式MRP系统系统库存管理理论、库存管理理论、主生产计划、主生产计划、 BOM与物料需求与物料需求计划、期量标准计划、期量标准（II）70年代年代计划偏离实际计划偏离实际人工完成车间人工完成车间作业计划作业计划如何保证计划如何保证计划得到有效实施得到有效实施和及时调整和及时调整闭环式闭环式MRP系统系统能力需求计划能力需求计划车间作业管理车间作业管理 计划、实施、反计划、实施、反馈与控制的循环馈与控制的循环（III）80年代年代追求竞争优势追求竞争优势各子系统缺乏联各子系统缺乏联系，矛盾重重系，矛盾重重如何实现企业如何实现企
22、业管理系统的一管理系统的一体化体化MRPII系统系统系统集成技术系统集成技术物流管理物流管理决策与仿真决策与仿真（IV）90年代年代追求创新追求创新要求适应市场环要求适应市场环境的迅速变化境的迅速变化如何在社会范如何在社会范围内利用一切围内利用一切可利用的资源可利用的资源ERP系统系统供应链管理供应链管理混合型生产管理混合型生产管理事前控制事前控制现代企业资源计划现代企业资源计划ERPERP发展历程发展历程43问题nERPnMRPnMRPIInERP软件nERP成功nERP实施方法44解析企业资源规划(ERP) nERPEnterprise Resource Planning 企业资源计划系统
23、，是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP系统集中信息技术与先进的管理思想于一身，成为现代企业的运行模式，反映时代对企业合理调配资源，最大化地创造社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石 45MRP是ERP的核心功能 n任何制造业的经营生产活动都是围绕其产品开展的，制造业的信息系统也不例外，MRP就是从产品的结构或物料清单（对食品、医药、化工行业则为“配方”）出发，实现了物料信息的集成个上小下宽的锥状产品结构：其顶层是出厂产品，是属于企业市场销售部门的业务;底层是采购的原材料或配套件，是企业物资供应部门的业务;介乎其间的是制造
24、件，是生产部门的业务 。46MRP是ERP的重要组成 MRP 同MRP的主要区别就是它运用了生产能力平衡和管理会计的概念，以能力和用货币形式说明了执行企业“生产计划和物料计划”带来的效益，实现物料信息同生产能力与资金信息集成。 47 目目前前，我我国国制制造造业业企企业业在在引引入入ERP系系统统的的过过程程中中，实实施施过过程程规规范范是是个个极极其其关关键键也也是是最最容容易易被被忽忽视视的的环环节节。因因为为，实实施施的的成成败败最最终终决决定定着着ERP效效益益的的充充分分发发挥挥。要要使使ERP这这样样的的现现代代企企业业管管理理系系统统真真正正运运行行在在企企业业中中，而而不不仅仅
25、仅仅运运行行在在计计算算机机上上，就就需需要要一套行之有效的系统工程实施方法。一套行之有效的系统工程实施方法。ERP应用实施的问题应用实施的问题48 n大连市每年平均ERP投入近5000万元，说明了大连市企业对ERP的重视程度和企业家利用信息化技术的勇气。n大连市在基于ERP产品平台的ERP投入有效率为十分之一以下，说明大连市企业对ERP技术和对ERP实施方法方面的知识严重不足。n需求、勇气、与知识和经验的差距成为制约大连市信息化建设的主要问题。49ERP应用实施及案例应用实施及案例ERP应用实施过程50软件选择开发方式 项目准备 系统建设 系统交付 持续改善项目准备项目准备系统建设系统建设系
26、统交付系统交付系统个人化客户拥有客户拥有技术和资源的运用技术和资源的运用- 知识的转移知识的转移顾问关键用户最终用户客户系统集成合作伙伴技术合作伙伴技术初步模型初步模型最终集成最终集成客户系统生成客户系统生成规范的实施流程规范的实施流程51选择合作伙伴是重要的规范性因数之一Konradin Verlag 调研报告：IA-Grafik在汽车、电子、制造业ERP产品用户很多，但在定制开发的系统同样很多52信息化工作的特点n从买家到用户n伙伴选择n用户与伙伴技术的互动n信息化是通过实施来实现的n专业化服务是根本53 ERP应用实施过程规范企业需求调研、企业诊断、合作伙伴选择、系统方案设计、系统开发、
27、系统运行、系统完善、系统验收54系统规划原则系统规划原则n以计划为核心以计划为核心n以生产作业为线索以生产作业为线索n数据高度集成共享数据高度集成共享n全面优化企业的资源全面优化企业的资源55nERP是一种管理理念nERP是从MRP、MRPII、SCM等逐渐发展起来的。nERP需要管理技术与信息技术的结合nERP是制造企业信息化建设的重要指导思想。n ERP是通过软件来实现的，定制服务非常重要，世界上ERP服务额是ERP软件额的10倍。n实施ERP必须与企业为主体n实现ERP要结合企业的实际情况进行，要总体规划、分步实施。 56ERP是通过软件和专业化服务来实现的nERP是思想-思想可以超越n
28、ERP软件是技术n技术要通过专业化服务一步步实现57ERP总结nERP是一种管理理念nERP是从MRP、MRPII、SCM等逐渐发展起来的。nERP需要管理技术与信息技术的结合nERP是制造企业信息化建设的重要指导思想。n ERP是通过软件来实现的，定制服务非常重要，世界上ERP服务额是ERP软件额的10倍。n实现ERP要结合企业的实际情况进行，要总体规划、分步实施。58产品模块客户客户客户客户/ /服务器服务器服务器服务器FIFIFIFI财务会计财务会计财务会计财务会计COCO财务控制财务控制财务控制财务控制AMAMAMAM资产管理资产管理资产管理资产管理PSPSPSPS项目管理项目管理项目
29、管理项目管理WFWFWFWF工作流程管理工作流程管理工作流程管理工作流程管理ISISISIS工业方案工业方案工业方案工业方案MMMMMMMM物料管理物料管理物料管理物料管理HRHR人事管理人事管理人事管理人事管理SDSDSDSD销售与分销销售与分销销售与分销销售与分销PPPPPPPP生产计划生产计划生产计划生产计划QMQMQMQM质量管理质量管理质量管理质量管理PMPMPMPM工厂维护工厂维护工厂维护工厂维护产品模块体系销售与分销、物料管理、生产计划、质量管理、工厂维护、人事管理、财务管理、财务控制、资产管理、项目管理、工作流管理、工业方案FI（总帐）CO（控制）EC（企业控制）TR（现金管理
30、）IM（投资管理）财务模块财务模块FI-AA（资产统计）FI-AP（应付款）FI-AR（应收款）FI-GL（分类总帐）FI-LC（统一法律）FI-SL（特定用途帐薄）CO-OM(日常开支成本控制)CO-PA(盈利能力计算)CO-PC(产品成本计算)EC-ABC(基于活动的成本计算)EC- EIS(执行信息系统)EC-MC(统一管理)EC-PCA(利润中心核算)TR-CM (现金管理)TR-FM (基金管理)TR-TM (财务管理)TR-MRM (市场风险管理)61LO（一般物流管理）MM（ 物料管理）PM（工厂维护）物流管理模块物流管理模块LO-ECH（工程革新管理）LO-LIS （物流管理信
31、息系统）LO-MD （主数据）LO-PR （预测）LO-VC （变量配置）LO-EHS（环境管理）MM-PUR(采购)MM-IM (库存管理)MM-WM(仓储管理)MM-IV (票据验证)MM-IS (信息系统)MM-CBP(基于消耗的规划)MM-EDI (电子数据交换)PM-EQM (设备和技术对象)PM-IS (PM信息系统)PM-PRM (预防性维护)PM-PRO（维护对象）PM-SM （服务管理）PM-WOC（维护指令管理）62物流管理模块物流管理模块PP（生产计划）PS（项目系统）PP-ATO 组装订单PP-BD基础数据PP-CRP 能力需求计划PP-IS信息系统PP-KAB 看板/
32、准时制PP-MP主规划PP-MRP 物料需求计划PP-PDC 工厂数据搜集PP-PI过程工业的生产规划PP-REM 重复性制造PP-SFC 制造指令PP-SOP 销售和操作规划PS-BD (基础数据)PS-OS (运行结构)PS-PLN (规划)PS-APP (预算)PS-EXE (实现)PS-IS (信息系统)63QM （质量管理）SD（销售与配送）物流管理模块物流管理模块QM-PT质量规划QM-IM质量检查QM-CA 质量认证QM-QC 质量控制QM-QN 质量通知书SD-BIL 票据SD-CAS 销售支持SD-EDI 电子数据交换SD-GF一般销售功能SD-SIS销售信息系统SD-MD
33、主数据SD-SHP 运输SD-TR传输SD-SLS 销售64HR(人力资源应用模块人力资源应用模块)PA(人力资源管理模块)PD(人力资源规划和开发模块)PA-APP (申请者管理)PA-BEN (收益)PA-EMP (雇员管理)PA-INW (激励工资)PA-PAY (薪金名单)PA-TIM (时间管理)PA-TRV (差旅费)PD-OM (组织管理)PD-PD(人力资源开发)PD-RPL (预留职位规划)PD-SCM (研究会议和大会管理)PD-WFP (生产规划)65IS(行业解决方案行业解决方案)IS-银行 (银行、财务行业与市场风险管理的解决方案)IS-医院 (医疗与保健机构解决方案
34、)IS-保险 (保险公司和现金市场解决方案)IS-石油 (石油工业解决方案)IS-媒体 (通讯与出版行业解决方案)IS-公共部门 (管理和公共部门解决方案)IS-零售 (零售公司解决方案)IS-公用事业 (公用事业解决方案)IS-通信 (通信运营商解决方案)IS-汽车 (面向汽车制造业的解决方案)IS-消费产品 (客户产品行业解决方案)IS-航空与国防(面向航空和军队领域的解决方案)IS-化学 (化学工业解决方案)IS-工程与建筑(建筑与工程公司解决方案)IS-制药 (制药行业解决方案)66功能模块可分为三个紧密相关的领域：n财务n物流管理n人力资源67汇 报 内 容第一篇 现代市场的技术特征
35、第二篇 振兴企业的要素与企业信息化第三篇 产品结构合理化（CAD）第四篇 管理的集成化（ERP）第五篇 网络化制造与大规模定制（E-M）第六篇 制造执行系统（MES）68制造环境的变化传统经济时代网络经济时代消费者的可选择性区域性全球性消费需求物美价廉，满足基本生活需要个性化、多样化市场相对稳定快速多变、无法预测生产需求低成本、高质量客户化、快速交货生产方式标准化、系列化、大批量单件、小批量、多品种技术与资源相对集中全球分布竞争要素性价比柔性与响应速度69网络化制造nVIRTURAL MANUFACTURINGnFOCUSED FACTORY NETWORKn网络化制造-nE-MANUFACT
36、URING(EM)nNET BASED MANUFACTURING(NBM)70EM的逻辑和概念组成nE-designnE-makenE-managementnE-chainnE-ordernE-servicen信息流的共享和可视化是EM的关键7172大规模客户化生产的哲理大规模客户化生产的哲理n n大规模客户化生产大规模客户化生产大规模客户化生产大规模客户化生产MC MC (Mass Customization)(Mass Customization)是是根据客户的个性化需求以大规模生产的低成本和高效率提供定制产品和服务的一种生产模式计算机集成制造计算机集成制造(Computer Integ
37、rated Manufacturing)(Computer Integrated Manufacturing)敏捷制造敏捷制造(Agile Manufacturing)(Agile Manufacturing)并并并并行工程行工程(Concurrent Engineering)(Concurrent Engineering)精益生产精益生产精益生产精益生产(Lean Production)(Lean Production) 73大批量定制的目的 以类似于标准化或大批量生产的成本和时间，提供满足顾客特定需求的产品和服务。74大批量生产大批量生产大批量定制生产大批量定制生产核心核心目标目标关键特征
38、关键特征通过稳定性和控制取得效率以几乎每个人都能承受的低成本和低价格开发、生产、销售、运送商品和服务l 稳定的需求l 大而统一的市场l 低成本、一致的质量、标准化的商品和服务l 产品开发周期长l 产品生命周期长通过柔性和快速反应实现产品变型和用户化以足够的变异性和用户化程度开发、生产、销售和运送几乎是每个人正想要的商品和服务l 动态的需求l 分散的市场l 低成本、高质量、定制的产品和服务l 产品开发周期短l 产品生命周期短大批量定制生产与大批量生产方式的比较大批量定制生产与大批量生产方式的比较75大批量定制生产的实例nMotorola（美）传真机 2亿9千万种n松下（日）自行车 1亿1千万种n
39、Raleigh（英）山地车 15000种nBenz（德） 轿车nLevi（意） 牛仔裤nBenetton（意）毛衣nDELL（美）PC机nBarbie（美）洋娃娃nAcumins（美）维生素nHershey（美）巧克力76被动的”定制生产和大批量定制生产新设计新设计适应性设计适应性设计变型设计变型设计标准件标准件标准件标准件新设计新设计适应性适应性设计设计变型设计变型设计标准件标准件标准件标准件“被动的被动的”定制生产定制生产大批量定制生产大批量定制生产77轿 车 定 制定制界面定制车的外形定制步骤zoom78叉 车 定 制3维实体载入过程定制界面实时操作移动、方缩、旋转移动操作旋转操作定制立
40、式798081基于基于ISO13584标准的零件库共享原理标准的零件库共享原理(DIN4000)(DIN66304)(DIN66304)(DIN66304)(DIN66304)82汇 报 内 容第一篇 现代市场的技术特征第二篇 振兴企业的要素与企业信息化第三篇 产品结构合理化（CAD）第四篇 管理的集成化（ERP）第五篇 网络化制造与大规模定制（E-M）第六篇 制造执行系统（MES）83MES模型简介 制造执行系统制造执行系统MES(Manufacturing Execution System)是由美国先进制造研究机构是由美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing
41、 Research)提出的，提出的，AMR将将MES定义为定义为“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统的面向车间层的管理信息系统”，它为操作人员它为操作人员/管管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等）的当前状态，重点解决设备、物料、客户需求等）的当前状态，重点解决车间生产问题车间生产问题。84MES系统定位模型 制造执行系统制造执行系统MES是面向是面向制造过程的，它必然与其制造过程的，它必然与其它的制造管理系统共享和它的制造管理系统共享和交互信息
42、，这些系统包括交互信息，这些系统包括供应链管理供应链管理(SCM)、上层计上层计划管理划管理(ERP)、销售和客户销售和客户服务管理服务管理(SSM)、产品及产产品及产品工艺管理品工艺管理(P/PE)以及生以及生产底层控制管理等系统。产底层控制管理等系统。右图即反映了右图即反映了MES与其他与其他企业管理系统之间的关系。企业管理系统之间的关系。MES制造执行制造执行系统系统SCM供应链供应链管理管理MRP计划计划管理管理P/PE产品及工艺产品及工艺设计设计Controls生产控制管理生产控制管理SSM85ERP/MES/Controls之间的信息流动 作作为为生生产产管管理理系系统统核核心心的
43、的MES可可看看作作是是一一个个通通讯讯工工具具, ,它它为为其其他他各各种种企企业业应应用用系系统统提提供供现现场场的的数数据据信息。信息。 一一方方面面，MES向向上上层层ERP/SCM提提交交周周期期盘盘点点次次数数、生生产产能能力力、材材料料消消耗耗、在在制制品品的的存存放放位位置置和和状状态态、实实际际定定单单执执行行等等涉涉及及生生产产运运行行的的数数据据；向向底底层层控控制制系系统统发发布布生生产产指指令令控控制制及及有有关关生生产产线线运运行行的的各各种参数等。种参数等。86ERP/MES/Controls之间的信息流动 另另一一方方面面，MES也也要要从从其其他他的的系系统统
44、中中获获取取自自身身需需要要的的数数据据，这这些些数数据据保保证证了了MES在在工工厂厂中中的的正正常常运运行行。例例如如, ,ERP的的计计划划数数据据是是MES进进行行生生产产调调度度的的依依据据；供供应应链链通通过过外外来来物物料料的的采采购购和和供供应应时时间间控控制制着着生生产产计计划划的的制制订订和和某某些些零零件件的的生生产产活活动动时时间间；销销售售和和客客户户服服务务模模块块提提供供的的产产品品配配置置和和报报价价为为实实际际生生产产订订单单信信息息提提供供基基本本的的参考数据。参考数据。 总总之之，MES接接受受企企业业管管理理系系统统的的各各种种信信息息，利利用用各各种种
45、信信息息资资源源，实实现现优优化化调调度度和和合合理理资资源源配配置置。下下图图反反映了映了ERP/MES/Controls三者之间的信息流动。三者之间的信息流动。87ERP/MES/Controls之间的信息流动MRP产品工程产品工程预测成本分析生产计划过程定义销售订单处理人力资源库存管理采购分销供应计划配件需求财务交互的信息交互的信息产品生产需求BOM/图纸/工艺文件企业生产资源库存状态人力状态加工计划和配件需求*订单完成情况交货期状态物料消耗情况人员分配情况实际物料清单(BOM)生产能力/周期盘点次数短期生产计划废品/次品MES过程管理人力资源管理维护管理质量管理文档管理产品跟踪/产品谱
46、系管理工序详细调度生产单元分配性能分析数据采集底层监控底层监控生产数据采集工序监控设备监控人力监控物料监控工序排序管理设备管理工序指令管理人机接口管理安全维护短期生产计划生产指令单零件清单生产分析报告（过程、设备、环境、人力、物料等）物料短缺信息生产优化运行参数*工序进展信息设备运行参数物料使用状态交互的信息交互的信息88MES功能模型 制造执行系统在工厂综合自动制造执行系统在工厂综合自动化系统中起着承上启下的作用，它化系统中起着承上启下的作用，它在在ERP产生的生产计划指导下，收产生的生产计划指导下，收集底层控制系统的与生产相关的实集底层控制系统的与生产相关的实时数据，安排短期的生产作业的计
47、时数据，安排短期的生产作业的计划调度、监控、资源调配和生产过划调度、监控、资源调配和生产过程的优化工作。程的优化工作。89MES系统功能图质质 量量管管 理理物物 料料管理管理基础数基础数据管理据管理劳资人劳资人事管理事管理工段作工段作业管理业管理生产成生产成本管理本管理生产计生产计划管理划管理MES1.0产品及产品及工艺设计工艺设计财务财务管理管理企业资源企业资源及计划管理及计划管理供应供应链管理链管理销售销售/ /客户客户服务管理服务管理生产控生产控制管理制管理90v 产品基础数据管理是对产品产品基础数据管理是对产品BOMBOM和产品生产加工工艺的管理。和产品生产加工工艺的管理。v以以父子
48、父子形式结构表达产品形式结构表达产品BOMBOM，理论上可实现无穷级理论上可实现无穷级BOMBOM。v与与PDMPDM软件集成。系统可以接受软件集成。系统可以接受PDMPDM软件输出的软件输出的BOMBOM文件文件 并转化成可识别的并转化成可识别的BOMBOM文件。文件。vBOMBOM和产品生产工艺的和产品生产工艺的“快速复制快速复制”功能功能, ,使变形产品的使变形产品的BOMBOM 和产品生产工艺轻松实现，减轻了数据输入的工作量。和产品生产工艺轻松实现，减轻了数据输入的工作量。v工艺管理不仅反映工序特征，同时描述特殊工序所要求的工艺管理不仅反映工序特征，同时描述特殊工序所要求的 工具和工装
49、等设备；部件工序能够体现部件组装所要求工具和工装等设备；部件工序能够体现部件组装所要求 的相关零部件信息。的相关零部件信息。v各种辅助管理项目使产品数据管理更加方便和简洁各种辅助管理项目使产品数据管理更加方便和简洁。产品基础数据管理产品基础数据管理91生产计划管理 计划是用来规定完成的目标及进度的。计划有许多种类，计划是用来规定完成的目标及进度的。计划有许多种类，其中主生产计划在制造业中广泛应用。其中主生产计划在制造业中广泛应用。 主生产计划主生产计划（MPS）以生产计划、预测和客户定单为以生产计划、预测和客户定单为输入，安排将来各周期中提供的产品种类和数量，将生产计输入，安排将来各周期中提供
50、的产品种类和数量，将生产计划转换为产品计划。它是一个详细的进度计划。它必须平衡划转换为产品计划。它是一个详细的进度计划。它必须平衡物料和能力的需求，解决有限度和能力的冲突。物料和能力的需求，解决有限度和能力的冲突。 主生产计划有三种功能：主生产计划有三种功能： 把生产计划同日常的作业计划连接起来。把生产计划同日常的作业计划连接起来。 为日常作业的管理提供控制。为日常作业的管理提供控制。 推动正式的集成化的计划与控制系统推动正式的集成化的计划与控制系统。 92物料管理子系统 建立物料台帐，对库存物料记录查询和维护；建立物料台帐，对库存物料记录查询和维护； 对物料收发流水帐的维护；对物料收发流水帐
51、的维护； 对物料的领取和发放记录的查询和维护；对物料的领取和发放记录的查询和维护； 能根据有关需要生成相关票据；能根据有关需要生成相关票据； 方便对数据和信息进行制表、打印。方便对数据和信息进行制表、打印。93工段作业管理子系统v工段作业管理是对工段生产计划的管理，工段作业管理是对工段生产计划的管理，它包括工段日生产计划的编制，对设备和操它包括工段日生产计划的编制，对设备和操作人员下达日生产作业任务，工作票的回收作人员下达日生产作业任务，工作票的回收管理及统计日生产进度等模块管理及统计日生产进度等模块, ,是整个生产是整个生产作业管理系统的核心部分。作业管理系统的核心部分。94零、部件生产作业
52、管理零、部件生产作业管理 采用物料驱动式调度系统，工段的生产围绕已经进采用物料驱动式调度系统，工段的生产围绕已经进入作业现场的物料进行，工段生产调度可以根据本工入作业现场的物料进行，工段生产调度可以根据本工段的生产计划和物料数量向材料室提出物料要求。段的生产计划和物料数量向材料室提出物料要求。 每日生产计划的编制实际上就是安排每天的作业加工每日生产计划的编制实际上就是安排每天的作业加工计划，对设备和操作人员分派当天的工作对象和数量。计划，对设备和操作人员分派当天的工作对象和数量。 对零件而言，由于并列工序的存在，给零件的生产计对零件而言，由于并列工序的存在，给零件的生产计 划编制造成很大的困难
53、，系统采用的方法可以很好的划编制造成很大的困难，系统采用的方法可以很好的解决这种并列工序带来的诸多问题。解决这种并列工序带来的诸多问题。 对部件而言，部件的加工组装不仅涉及到相关零、对部件而言，部件的加工组装不仅涉及到相关零、 部件，而且涉及相关零部件工艺状态及齐套数量问题。部件，而且涉及相关零部件工艺状态及齐套数量问题。 在本系统中采用的方法较好解决了这类问题。在本系统中采用的方法较好解决了这类问题。工段派工工段派工主界面主界面95劳资管理子系统劳资管理子系统劳资管理由劳资管理由劳动指标劳动指标核算模块、工时统计模块、核算模块、工时统计模块、奖金及工资劳保核算模块等组成，完成以下功能：奖金及
54、工资劳保核算模块等组成，完成以下功能：人事档案建立及管理人事档案建立及管理各种劳动指标统计各种劳动指标统计车间、班组工时统计车间、班组工时统计奖金、工资劳保核算及报表输出奖金、工资劳保核算及报表输出96车间质量管理子系统车间质量管理子系统生产质量数据管理生产质量统计分析报表处理完成车间班组综合管完成车间班组综合管理考核信息、质量信理考核信息、质量信息管理数据、质量检息管理数据、质量检验数据管理。验数据管理。对关键工序关键项点对关键工序关键项点检验数据分析；生成图或检验数据分析；生成图或曲线将数据表示出来。曲线将数据表示出来。生成和打印各种生成和打印各种质量报表质量报表97生产生产成本管理子系统
55、成本管理子系统l成本核算：根据系统读取数据及人工成本核算：根据系统读取数据及人工 输入数据，系统进行成本核算，生成输入数据，系统进行成本核算，生成 在产品成本卡片及报表。在产品成本卡片及报表。l 帐表管理。具有各种报表查询，帐表管理。具有各种报表查询， 打印功能。打印功能。98帐表管理子模块n该该模模块块的的主主要要功功能能是是管管理理各各种种台台帐帐及报表及报表99总 结 100 ASP/E-B/BPO SCM/CRM CPC制造执行系统仿真企业办公系统 财务与成本管理 销售与发运管理 物料与供应管理生产计划管理结构分析优化材料结构优化仿真设计企业经营管理和生产控制企业产品设计制造过程定制配置设计企业业务过程总体结构图工艺与生产准备外观设计MC装备控制CAD/CAD/PDMPDMERP/ERP/SCMSCMMESMESE-MANUFACTURINGE-MANUFACTURING产品数据管理101企业信息化四层体系结构n合作关系支持与管理n产品设计与经营管理n制造执行n现场控制nE-ManufacturingnC4P/ERPnMESnControl / MDC网络化制造对企业信息化体系结构的影响102信息化工作的特点n从买家到用户n伙伴选择n用户与伙伴技术的互动n信息化是通过实施来实现的n专业化服务是根本103谢谢大家DUT-CIMS104
