制造业信息化概述44751.pptx

第第1 1章章 制造业信息化概述制造业信息化概述1信息：信息：信信息息是是对对客客观观世世界界中中各各种种事事物物的的变变化化和和特特征征的的反反映映；是是客客观观事事物物之之间间相相互互作作用用和和联联系系的的表征；是客观事物经过感知或认识后的再现。表征；是客观事物经过感知或认识后的再现。1.5 1.5 制造业信息化的基本概念制造业信息化的基本概念23信息的基本特征：信息的基本特征：客观性：信息是反映客观事务的属性，信息必须真实、准确。客观性：信息是反映客观事务的属性，信息必须真实、准确。主观性：任何信息的处理都离不开人们的目的与需求。主观性：任何信息的处理都离不开人们的目的与需求。抽抽象象性性：必必须须区区分分信信息息的的载载体体与与内内容容，只只有有这这样样才才能能保保证证信信息在不同的载体之间的转化与传递。息在不同的载体之间的转化与传递。系系统统性性：信信息息必必须须作作为为表表达达客客观观事事物物（或或系系统统）的的完完整整描描述述中的一环，信息离开了载体，脱离了系统，就失去了意义。中的一环，信息离开了载体，脱离了系统，就失去了意义。时效性：信息的获取与传递必须及时、准确。时效性：信息的获取与传递必须及时、准确。层层次次性性：信信息息及及其其处处理理与与客客观观事事物物发发展展的的过过程程、系系统统运运行行的的层次是密切相关的。层次是密切相关的。不完全性和不确定性等不完全性和不确定性等 1.5 1.5 制造业信息化的基本概念制造业信息化的基本概念4信息的地位和作用：信息的地位和作用：信息是联系客观事物（或系统）各部分的纽带信息是联系客观事物（或系统）各部分的纽带 信息是客观事物（或系统）的表征信息是客观事物（或系统）的表征 信信息息是是客客观观事事物物（或或系系统统）管管理理与与控控制制的的依依据据及实现手段及实现手段 信息是信息技术转化为生产力的桥梁与工具信息是信息技术转化为生产力的桥梁与工具 信息是经济发展的保证信息是经济发展的保证 1.5 1.5 制造业信息化的基本概念制造业信息化的基本概念5信息媒体信息媒体 信信息息是是要要通通过过一一定定的的物物质质载载体体来来表表示示的的，表表示示信信息息的的物物质质载载体体称称为为信信息息媒媒体体，最最常常见见的的媒体包括声音、图像、文字、数据等。媒体包括声音、图像、文字、数据等。1.5 1.5 制造业信息化的基本概念制造业信息化的基本概念6信息活动信息活动 任任何何信信息息的的活活动动过过程程，都都包包括括信信息息获获取取、信信息息的的变变换换与与传传递递、信信息息处处理理与与再再生生和和信信息息的的使用使用等过程。等过程。1.5 1.5 制造业信息化的基本概念制造业信息化的基本概念7信息活动信息活动 任任何何信信息息的的活活动动过过程程，都都包包括括信信息息获获取取、信信息息的的变变换换与与传传递递、信信息息处处理理与与再再生生和和信信息息的的使用使用等过程。等过程。1.5 1.5 制造业信息化的基本概念制造业信息化的基本概念8信息获取包括：信息感知、信息识别、信息提取信息获取包括：信息感知、信息识别、信息提取信息传递包括：信息变换、信息传输、信息交换信息传递包括：信息变换、信息传输、信息交换信信息息处处理理与与再再生生包包括括：信信息息存存储储、信信息息检检索索、信信息分析、信息加工、信息再生息分析、信息加工、信息再生信息使用包括：信息转换、信息显示、信息调控信息使用包括：信息转换、信息显示、信息调控1.5 1.5 制造业信息化的基本概念制造业信息化的基本概念9信息技术：信息技术：信信息息技技术术是是人人类类开开发发和和利利用用信信息息资资源源的的所所有有手手段段的的总总称称。信信息息技技术术包包括括信信息息的的产产生生、收收集集、表表示示、检检测测、处处理理和和存存储储等等方方面面的的技技术术，也也包包括括信信息息的的传传递递、交交换换、显显示示、识识别别、提提取取、控控制制和和利用等方面的技术。利用等方面的技术。1.5 1.5 制造业信息化的基本概念制造业信息化的基本概念10信息技术：信息技术：信信息息技技术术是是人人类类开开发发和和利利用用信信息息资资源源的的所所有有手手段段的的总总称称。信信息息技技术术包包括括信信息息的的产产生生、收收集集、表表示示、检检测测、处处理理和和存存储储等等方方面面的的技技术术，也也包包括括信信息息的的传传递递、交交换换、显显示示、识识别别、提提取取、控控制制和和利用等方面的技术。利用等方面的技术。1.5 1.5 制造业信息化的基本概念制造业信息化的基本概念11MRPMRPIICIMSLPCEAMGTJITNCCAD/CAMERPNetworkInternetTQCISO900050 60 70 80 90 00DFMGMISO14000ComputerPDMECFMCFMSIntranetExtranetPLMCRMSCMeERPIT设计设计生产生产设备设备管理管理年代年代 现代机械制造业信息技术的发展历程现代机械制造业信息技术的发展历程 从从信信息息化化的的层层次次看看，信信息息化化可可分分为为产产品品信信息息化化，企企业业信信息息化化、产产业业信信息息化化、国国民民经经济济信信息息化化和社会生活信息化五大类。和社会生活信息化五大类。从从信信息息化化的的经经济济行行为为主主体体看看，信信息息化化又又可可分分为为政政府府信信息息化化、教教育育信信息息化化、企企业业信信息息化化和和家家庭庭信息化。信息化。从从信信息息化化的的覆覆盖盖范范围围看看，信信息息化化还还可可分分为为国国家家信信息息化化、区区域域信信息息化化、城城市市信信息息化化和和企企业业信信息息化等。化等。信息化的分类1.5 1.5 制造业信息化的基本概念制造业信息化的基本概念12 企企业业信信息息化化是是将将信信息息技技术术、现现代代管管理理技技术术和和制制造造技技术术相相结结合合，并并应应用用到到企企业业产产品品生生命命周周期期全全过过程程和和企企业业运运行行管管理的各环节，从而提高企业市场竞争能力的过程。理的各环节，从而提高企业市场竞争能力的过程。企业信息化的概念包含以下内涵：企业信息化的概念包含以下内涵：企企业业信信息息化化的的基基础础是是企企业业的的管管理理和和运运行行模模式式，而而不不是是计计算算机机、网网络络、数数据据库库等等信信息息技技术术本本身身，信信息息技技术术仅仅仅是企业信息化的实现手段之一。仅是企业信息化的实现手段之一。企企业业信信息息化化建建设设的的概概念念是是发发展展的的，它它随随着着管管理理理理念、实现手段等因素的发展而发展。念、实现手段等因素的发展而发展。企企业业信信息息化化的的过过程程是是企企业业组组织织重重构构和和业业务务流流程程重重组组的的过过程程。企企业业信信息息化化不不是是现现有有活活动动的的计计算算机机化化，在在信信息息化的过程中要利用现代管理理念和方法去改变现有流程。化的过程中要利用现代管理理念和方法去改变现有流程。1.6 1.6 企业信息化的定义和内涵企业信息化的定义和内涵13 企企业业信信息息化化是是一一项项集集成成技技术术。企企业业建建设设信信息息化化的的关关键键点点在在于于信信息息的的集集成成和和共共享享，即即能能将将准准确确的的数数据据及及时时的的传传送送到到相相应应的的决决策策人人和和执执行行人人的的手手中中，为为企企业业的的决决策策与与运运作提供基础数据。作提供基础数据。企企业业信信息息化化是是一一个个系系统统工工程程：企企业业的的信信息息化化建建设设是是一一个个人人机机合合一一的的有有层层次次的的系系统统工工程程，包包括括企企业业领领导导和和员员工工理理念念的的信信息息化化、企企业业组组织织管管理理和和决决策策的的信信息息化化、企企业业经经营营手手段段的的信信息息化化、企企业业产产品品设设计计的的信信息息化化和和企企业业产产品品加加工工制制造的信息化等。造的信息化等。企企业业信信息息化化的的实实现现是是一一个个过过程程。包包含含人人才才培培养养、咨咨询询服服务务、方方案案设设计计设设备备采采购购、网网络络建建设设、软软件件选选型型、应应用用培训、二次开发等过程。培训、二次开发等过程。1.6 1.6 企业信息化的定义和内涵企业信息化的定义和内涵14 企业信息化的分类企业信息化的分类 (1)按行业分类划分按行业分类划分 农农业业信信息息化化、采采掘掘业业信信息息化化、制制造造业业信信息息化化、建建筑筑业业信信息息化化、金金融融业业信信息息化化、商商业业信信息息化化、交交通通运运输输业业信信息息化化、服服务业信息化等。务业信息化等。(2)按企业规模划分按企业规模划分 大型企业信息化、中型企业信息化、小型企业信息化。大型企业信息化、中型企业信息化、小型企业信息化。(3)按企业的市场范围划分按企业的市场范围划分 外向型企业信息化、内向型企业信息化。外向型企业信息化、内向型企业信息化。(4)按企业的工艺过程特点划分按企业的工艺过程特点划分 离散型企业信息化和流程型企业信息化。离散型企业信息化和流程型企业信息化。1.6 1.6 企业信息化的定义和内涵企业信息化的定义和内涵15 企业信息化的层次企业信息化的层次 （1）从从企企业业信信息息化化覆覆盖盖的的范范围围来来看看，企企业业信信息息化化可可以以分分为四个层次：为四个层次：单机的计算机应用。单机的计算机应用。局域网局域网支持下的计算机应用。支持下的计算机应用。网网络络数数据据库库支支持持下下全全企企业业范范围围的的计计算算机机综综合合应应用用。这是企业信息化的信息集成阶段。这是企业信息化的信息集成阶段。广广域域网网、因因特特网网支支持持下下的的企企业业间间信信息息集集成成和和资资源源优优化化。这这一一阶阶段段的的企企业业信信息息化化突突破破了了企企业业的的界界限限，包包含含和和供供应应商商、销销售售商商、客客户户等等的的信信息息集集成成。包包含含EC、SCM、CRM、网网络络化化设设计计与与制制造造等等应应用用系系统统。这这是是企企业业信信息息化化的最高阶段。的最高阶段。1.6 1.6 企业信息化的定义和内涵企业信息化的定义和内涵16 企业信息化的层次企业信息化的层次 (2)从从信信息息技技术术在在企企业业应应用用的的层层次次，企企业业信信息息化化可可以以分分为三个层次：为三个层次：在设计在设计、制造等业务活动底层实现信息化。、制造等业务活动底层实现信息化。在在企企业业管管理理层层实实现现信信息息化化。用用信信息息技技术术对对生生产产、采采购购、销销售售、库库存存、财财务务等等数数据据进进行行处处理理和和管管理理，也也就就是是实实现企业数据的自动化和信息化。现企业数据的自动化和信息化。在在决决策策层层实实现现信信息息化化。该该层层次次的的信信息息化化是是建建立立在在前前两两层层信信息息化化的的基基础础之之上上的的，为为决决策策提提供供依依据据的的基基础础数数据据来来自于业务层和管理层。自于业务层和管理层。1.6 1.6 企业信息化的定义和内涵企业信息化的定义和内涵17 企业信息化的层次企业信息化的层次 (3)从从信信息息集集成成和和信信息息资资源源利利用用的的深深度度，企企业业信信息化可以分为五个层次：息化可以分为五个层次：信息信息集成集成 过程过程集成集成 企业企业集成集成 知识知识集成集成 人的集成人的集成1.6 1.6 企业信息化的定义和内涵企业信息化的定义和内涵18企业信息化的一般阶段企业信息化的一般阶段部门业务电子化部门业务电子化部门业务自动化部门业务自动化跨部门业务电子化跨部门业务电子化跨部门业务自动化跨部门业务自动化业务流程重组业务流程重组(BPR)(BPR)业务决策支持业务决策支持（DSSDSS）战略决策支持战略决策支持（DSSDSS）数据仓库数据仓库(DW)(DW)数据挖掘数据挖掘(DM)(DM)知识管理知识管理(KM)(KM)发展阶段发展阶段企企业业应应用用办公电子化办公电子化办公自动化办公自动化19企业信息化的一般阶段（例）企业信息化的一般阶段（例）以典型的商务业务为例以典型的商务业务为例n无信息化无信息化n跨部门业务电子化跨部门业务电子化n跨部门自动化跨部门自动化n决策支持决策支持n更高应用更高应用示例来源：示例来源：Principles of Information Systems,A Managerial Approach(美美:Ralph M.Stair)20企业信息化的一般阶段（例）企业信息化的一般阶段（例）（无信息化）（无信息化）商务商务订单（传订单（传真、电真、电话、邮件话、邮件等）等）检查订单、填写成检查订单、填写成公司标准订单格式公司标准订单格式物流、库房物流、库房手工查阅库手工查阅库存，判断、存，判断、签字签字手工查阅账户、手工查阅账户、确认收到付款、确认收到付款、签字签字2 2 检查库存检查库存3 3 检查收款检查收款4 4 确认收款确认收款5 通知发货通知发货1 提交订单提交订单6 通知记账通知记账确认订确认订单单记账记账出库出库财务财务/会计会计21企业信息化的一般阶段（例企业信息化的一般阶段（例）（跨部门业务电子化）（跨部门业务电子化）22企业信息化的一般阶段（例）企业信息化的一般阶段（例）（跨部门业务自动化）跨部门业务自动化）23企业信息化的一般阶段（例）企业信息化的一般阶段（例）（决策支持）（决策支持）从从基基础础数数据据中中提提取取数数据据，综综合合分分析析，为为决决策策提提供供支持，例如：支持，例如：n销销售售情情况况变变化化分分析析（销销量量随随时时间间变变化化、在在不不同同的的地地域域、产产品品、客客户户销销量量的的分分布布和和变变化化，为为销销售售计计划提供依据和模拟）划提供依据和模拟）n库库存存变变化化及及库库存存计计划划分分析析（库库存存在在全全国国的的分分布布和和变化，为计划作辅助）变化，为计划作辅助）n收款；应收、信用分析收款；应收、信用分析24企业信息化的一般阶段（例）企业信息化的一般阶段（例）（更高应用）（更高应用）n数数据据挖挖掘掘：从从现现有有数数据据挖挖掘掘出出最最有有价价值值的的客客户户，最最有有价价值值的的销销售售人人员员、最最有有价价值值的的产产品品（决决策策树树、2/8规则）规则）n知知识识管管理理：收收集集和和整整理理积积累累的的业业务务经经验验，用用于于共共享享知识（决策文档、业务文档、技术文档）知识（决策文档、业务文档、技术文档）25企业信息化的发展阶段企业信息化的发展阶段初级应用初级应用模仿手工作业模仿手工作业局部应用局部应用/孤岛集成孤岛集成CAD、MRPII等等全局集成和全局集成和优化优化CIMS现代集成现代集成制造系统制造系统CIMS26271.7 制造系统的信息流与信息控制制造系统的信息流与信息控制 制造系统的构成制造系统的构成281.7 制造系统的信息流与信息控制制造系统的信息流与信息控制 物料流物料流291.7 制造系统的信息流与信息控制制造系统的信息流与信息控制 信息流信息流301.7 制造系统的信息流与信息控制制造系统的信息流与信息控制分布式制造信息化系统的工作流程与功能结构分布式制造信息化系统的工作流程与功能结构1.8 1.8 制造业信息化技术体系制造业信息化技术体系311.8 1.8 制造业信息化技术体系制造业信息化技术体系名称名称技术和系统技术和系统说明说明管理技术和系统管理技术和系统系统集成技术和系统系统集成技术和系统支撑技术支撑技术客户关系管理客户关系管理CRM供应链管理供应链管理SCM办公自动化办公自动化OA情报管理情报管理IM知识管理知识管理KM决策支持系统决策支持系统DSS计算机集成制造系统计算机集成制造系统CIMS协同产品商务协同产品商务CPC产品数据管理产品数据管理PDM计算机辅助后勤保证系统计算机辅助后勤保证系统CALS计算机支持协同工作计算机支持协同工作CSCW网络化设计与制造网络化设计与制造NDM计算机硬件技术计算机硬件技术计算机软件技术计算机软件技术网络技术网络技术通信技术通信技术网络安全技术网络安全技术多媒体技术多媒体技术数据库技术数据库技术理理、设设备备和和工工具具管管理理、车车间间作作业业计计划划与与控控制制、供供应应管管理理、销销售售管管理理、质质量量管管理理、人人力力资资源源管管理理等等内内容容。管管理理技技术术和和系系统统里里面面，实实际际还还涉涉及及一一些些管管理理思思想想和和方方法法，如如JIT、BPR、敏敏捷捷虚虚拟企业、大规模定制等拟企业、大规模定制等系系统统集集成成技技术术和和系系统统涉涉及及很很多多具具体体信信息息支支持持技技术术，这这里里列列的的仅仅是是一一些些集集成成的的系系统统，即即涉涉及及设设计计、制制造造、管管理理等等多个系统的集成系统。多个系统的集成系统。企企业业信信息息化化工工程程的的支支撑撑技技术术有有很很多多，这这里里仅仅从从计计算算机机、网网络络、数数据据库库、信信息安全的角度列出有关的支撑技术息安全的角度列出有关的支撑技术32331.9 制造业信息化的未来与发展制造业信息化的未来与发展21世纪制造业的主要特点世纪制造业的主要特点n产品生命周期缩短，产品更新加快产品生命周期缩短，产品更新加快n具具备备提提高高竞竞争争能能力力和和市市场场占占有有率率的的四四种种基基本本能能力力：时时间间竞竞争争能能力力、质质量量竞竞争争能能力力、价价格格竞竞争争能能力力和和创创新竞争能力新竞争能力n制制造造全全球球化化和和贸贸易易自自由由化化导导致致制制造造业业格格局局在在全全球球的的重新分布与组合，制造业的国际竞争愈演愈烈。重新分布与组合，制造业的国际竞争愈演愈烈。341.9 制造业信息化的未来与发展制造业信息化的未来与发展n随随着着微微电电子子技技术术、信信息息技技术术和和计计算算机机技技术术的的迅迅猛猛发发展展，产产生生了了一一大大批批先先进进的的制制造造技技术术与与制制造造模模式式，这这些些先先进进制制造造技技术术都都离离不不开开信信息息化化。因因此此，信信息息化化已已成为制造业现代化和提升竞争力的核心手段与技术。成为制造业现代化和提升竞争力的核心手段与技术。n企企业业对对环环境境保保护护的的适适应应性性已已成成为为制制约约企企业业生生存存和和发发展展的的重重要要环环节节，因因此此面面向向可可持持续续发发展展的的生生态态安安全全型型和资源节约型的制造技术成为重要课题。和资源节约型的制造技术成为重要课题。351.9 制造业信息化的未来与发展制造业信息化的未来与发展21世纪制造业面临的挑战世纪制造业面临的挑战n快速响应市场竞争的挑战快速响应市场竞争的挑战n全球化竞争的挑战全球化竞争的挑战n信息时代的挑战信息时代的挑战n环境保护压力的挑战环境保护压力的挑战n制造全球化和贸易自由化的挑战制造全球化和贸易自由化的挑战n技术创新的挑战技术创新的挑战361.9 制造业信息化的未来与发展制造业信息化的未来与发展制造业信息化基础理论的发展制造业信息化基础理论的发展 在在以以CIMS、敏敏捷捷制制造造AM、智智能能制制造造系系统统IMS为为代代表表的的制制造造系系统统模模式式中中，基基础础理理论论发发展展成成为为系统理论、信息技术、人工智能和知识工程等。系统理论、信息技术、人工智能和知识工程等。n制造信息学制造信息学 是是研研究究与与制制造造活活动动有有关关的的信信息息、信信息息驱驱动动，人人类类运运用用制制造造信信息息的的机机制制以以及及制制造造信信息息体体系系结结构构的的一一门基础科学。门基础科学。371.9 制造业信息化的未来与发展制造业信息化的未来与发展381.9 制造业信息化的未来与发展制造业信息化的未来与发展n计算制造学计算制造学 是是利利用用计计算算机机对对制制造造过过程程和和制制造造系系统统的的几几何何表表示示、计计算算优优化化推推理理和和形形式式处处理理以以及及制制造造过过程程建建模模、规规划划、控制、调度等复杂问题进行分析与求解的过程。控制、调度等复杂问题进行分析与求解的过程。391.9 制造业信息化的未来与发展制造业信息化的未来与发展401.9 制造业信息化的未来与发展制造业信息化的未来与发展n制造智能制造智能 主主要要表表现现在在智智能能调调度度、智智能能设设计计、智智能能加加工工、智智能能操操作作、机机器器人人、智智能能控控制制、智智能能工工艺艺规规划划、智智能能测测量量和和诊诊断断等等多多方方面面。基基于于制制造造智智能能的的智智能能化化制制造造系系统统是是制制造造系系统统的的发发展展方方向向，被被称称为为21世世界界的的制造系统。制造系统。411.9 制造业信息化的未来与发展制造业信息化的未来与发展