CIMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法-IDEF0

1、專題三：CIMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法之IDEF0現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)朱海平機(jī)械學(xué)院制造裝備數(shù)字化國(guó)家工程中心/工業(yè)工程系本節(jié)的主主要內(nèi)容容信息系統(tǒng)統(tǒng)建模的的基本過(guò)過(guò)程及策策略信息系統(tǒng)統(tǒng)建模的的主要方方法IDEFEPCE-RDFD其他方法法什么是系系統(tǒng)模型模型（系系統(tǒng)）是是抽取研研究對(duì)象象的本質(zhì)質(zhì)特征，忽略掉掉或精簡(jiǎn)簡(jiǎn)掉一些些非本質(zhì)質(zhì)因素后后的表示示法。這種表示示法的形形式：數(shù)學(xué)公式式；縮小的物物理裝置置；圖形表格格；某些特性性或規(guī)則則的語(yǔ)言言文字的的敘述。在研究過(guò)程程中有一一種共同同語(yǔ)言，能毫不不含糊地地進(jìn)行分分析研究究和交流流。什么是信息息系統(tǒng)建建模信息系統(tǒng)模型是客觀數(shù)數(shù)據(jù)世界界的“純純粹”反反映獨(dú)立于

2、DBMS用各種圖圖表來(lái)表表示系統(tǒng)統(tǒng)概念模模式和邏邏輯模式式告訴閱讀讀者：本系統(tǒng)大大致是什什么樣的的本系統(tǒng)是是包含哪哪些主要要部分，它們之之間的關(guān)關(guān)系本系統(tǒng)的的如何運(yùn)運(yùn)作的現(xiàn)實(shí)世界信息世界數(shù)據(jù)世界事物類事物特征實(shí)體集實(shí)體屬性文件記錄數(shù)據(jù)項(xiàng)事物及其聯(lián)系實(shí)體模型數(shù)據(jù)模型什么是信息息系統(tǒng)建建模信息系統(tǒng)建建模的基基本過(guò)程程DomainDefinitionsInformationFlows of InterestFunctionsof InterestCategories ofInformationInformationDefinitionsFunctionsin Domains信息系統(tǒng)建建模的基基本策略

3、略自頂向下下：先全全局，后后細(xì)化自底向上上：先局局部，后后集成由里向外外：先核核心，后后擴(kuò)充混合策略略：自頂頂向下+自底向上上信息系統(tǒng)統(tǒng)建模的的基本方方法在集成制造造系統(tǒng)建建模領(lǐng)域，已有若干干公認(rèn)比比較成熟熟的建模模方法：過(guò)程鏈模模型EPC；功能模型型IDEF0；數(shù)據(jù)流程程圖DFD；信息模型型E-R等。 說(shuō)明：目前沒(méi)有一一種建模模方法能能夠全面面地建立立制造系系統(tǒng)的模模型。IDEF方法1981年，在美美國(guó)空軍軍公布的的ICAM（Integrated Computer Aided Manufacturing）工程中中，首次次采用了了名為“IDEF”的方法。IDEF是ICAM Definition

4、Method的縮寫，后來(lái)就就稱之為為IntegrationDefinition Method，簡(jiǎn)稱IDEFIDEF方法IDEF方法族包包括的主主要方法法功能建模模方法（IDEF0）信息建模模方法（IDEF1）數(shù)據(jù)建模模方法（IDEF1）動(dòng)態(tài)仿真真建模方方法（IDEF2）過(guò)程描述述方法（IDEF3）面向?qū)ο笙笤O(shè)計(jì)方方法（IDEF4）本體論描描述方法法（IDEF5）設(shè)計(jì)原理理獲取方方法（IDEF6）信息系統(tǒng)統(tǒng)審定方方法（IDEF7）人機(jī)接口口設(shè)計(jì)方方法（IDEF8）盒子的邊邊表示所所進(jìn)入或或離開(kāi)的的箭頭的的作用。它們分分別是輸輸入、控控制、輸輸出與機(jī)機(jī)制IDEF方法IDEF0描述系統(tǒng)統(tǒng)的功能能活動(dòng)

5、及及其聯(lián)系系模型方方法。IDEF0模型由一一系列圖圖形組成成，圖形形的元素素由盒子子及箭頭頭構(gòu)成。盒子表示活活動(dòng)，箭箭頭表示示處理的的事件。輸入輸出出（I/O）箭頭：表示活活動(dòng)進(jìn)行行的是什什么(what)；控制（C）箭頭：表明為為何這么么做(why）；機(jī)制（M）箭頭：表示如如何做(how)。盒子：動(dòng)動(dòng)詞，箭箭頭：名名詞IDEF方法LabelCONTROLOUTPUTINPUTMECHANISMICOMsInputsReal ObjectsorDataNeededtoPerforma FunctionObjects or DataTransformedbyaFunctionLabeled wit

6、haNoun or NounPhraseINPUTSFUNCTIONOutputObjects or DataProducedasaResultofthe FunctionLabeled withaNoun or NounPhraseINPUTSOUTPUTSFUNCTIONControlThat which Governsthe Accomplishment of theFunctionThingsthatInfluenceorDetermine theOutputsLabeled withaNoun or NounPhraseINPUTSOUTPUTSCONTROLSFUNCTIONMec

7、hanismPerson, Device,orDatawhichCarries outtheFunctionTheMeansbywhichthe Function is PerformedLabeled withaNoun or NounPhraseINPUTSOUTPUTSCONTROLSMECHANISMSFUNCTIONSyntax:Context Diagram: is amodelofthe function at thehighest level of inputs,controls, outputs, andmechanismsMechanismsFunction NameCon

8、trolsInputsOutputsitemsthat triggerthe activityresults of performingthe activityGuideorregulatetheactivitysystems,people, equipmentused to performthe activityIDEF基本元素素小結(jié)控制（C）：表示示活動(dòng)的的條件、規(guī)則或或約束；輸入（I）：表示為完完成此活活動(dòng)所需需要的數(shù)數(shù)據(jù)；輸出（O）：表示執(zhí)行行活動(dòng)時(shí)時(shí)產(chǎn)生的的數(shù)據(jù)；機(jī)制（M）：是執(zhí)執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)的人或或設(shè)備。說(shuō)明：1.每個(gè)活動(dòng)動(dòng)盒子至至少有一一個(gè)輸入或或控制箭頭，不允許許既沒(méi)有有輸入又又沒(méi)

9、有控控制。2.輸入與輸輸出的關(guān)關(guān)系就是是活動(dòng)（盒子），是將輸輸入數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)闉檩敵鰯?shù)數(shù)據(jù)的一一種變換換。IDEF基本元素素小結(jié)示例：調(diào)資政策IDEF方法舉例收料庫(kù)存策略略采購(gòu)策略略支付料款款退料供應(yīng)商3PLA0A-0Diagram收料單庫(kù)管IDEF方法舉例Boxand Arrow Relationsina Diagram123INPUTOUTPUTTOINPUTSOUTPUTTOCONTROLOUTPUTTOMECHANISMOUTPUTARROWSBRANCHING(Split)FEED BACKOUTPUTTOCONTROL(Join)關(guān)系舉例一般關(guān)系系Build SystemA3Desi

10、gnSystemA2EstablishReqmnts.A1NeedsAlternative TechnologiesKnowledge of Previous DesignCustomer ExpectationsUnderstanding of Customer RequirementsRequirementsContract for Tradeoff DecisionsDesignProductRaw MaterialAnalysis MethodsDesign MethodsFabrication MethodsIDEF方法IDEF0-FunctionModeling復(fù)雜關(guān)系系Split

11、JoinSplitJoinJoin &SplitJoin:ConceptsB andC arejoinedtoform conceptA.Split:Concept Aisunbundled intoconceptsBandC.CBAABCJoinFINISHEDSUB-PARTSPROCUREDITEMSPRODUCTION ITEMSCONTROLPRODUCTIONITEMS&TOOLSSplitOutputcan branchandbeusedbytwofunctionssimultaneouslyorsequentiallyWithout labelswecannottellhowt

12、he branchingoccurs123OUTPUT DATAONCE THIS DATA IS SUPPLIED, FUNCTIONS 2 & 3 CAN OPERATE SIMULTANEOUSLY OR SEQUENTIALLYSplitandJoin:PCBASSEMBLYProcess Plan=loading details+solderpastedetails+ chipplacement methodAssemblyRecords =soldering completeddata +placement completeddataPlace chip on boardApply

13、solderpasteA2Load boardonto m/cA1ManagementDirectivesBare boardsChip positioned boardplacementcompleteddataPlacement methodSplitJoinA3PasteappliedboardProcess planSolder pastemethodsolderingcompleteddataAssemblyRecords分層第一層只只有一個(gè)個(gè)功能，標(biāo)注為為A-0圖每一個(gè)圖圖中最多多可以有有6個(gè)功能，至少3個(gè)A1A2A3IDEF方法A0A1A2A3A4A3A32A33A34A31子圖

14、父圖IDEF的分層IDEF方法More GeneralMore DetailedIDEF的分層IDEF方法節(jié)點(diǎn)樹(shù)IDEF方法TunnelledArrowsTunneledArrowsatUnconnectedEnds(ConceptDoes NotAppearonthe NextHigher Level.)TunneledArrowsatConnected Ends(ConceptDoes NotAppearonthe NextLowerLevel.)TunnelingExampleThis controlwillnotappearonchilddiagram.This controlwill

15、stillbedesignated as C3 on childdiagram.This outputwill notbeshownonparentdiagram.A0A-0ParentDiagramA0A1A2A3C1C3O1I1ChildDiagramI1I2I2O1C1C3A0DiagramPaymentsCheck Stock Levels & Det Reorder QtyA1Prepare Authorize & Mail P OA2Receive PO Produce & ShipA3Receive Shipment & Inspect A4Restock & Make Paym

16、entA5Inventory PolicyStock LevelsReorder QtyPurchase PolicyInvoiceMaterialOK Material ABC Co.VendorRejected MaterialPurchase OrderPO Prep. PolicyInspection PolicyIDEF方法應(yīng)用用舉例FeedbackSYSTEM REQUIREMENTSDRAFT SPECIFICATIONSCOMMENTSDRAFT SPECIFICATION WITH DESIGN CHANGESDESIGNREVIEWAPPROVED DESIGNIDEF方法應(yīng)用用舉例Files= Customer Records+Price& TaxTablesAccount Entries=TransactionEntries +BillingEntriesPerformBillingDeliverProductsA2KeepRecordsA1OrdersManagementDirectivesFilesInvoicesTransactionEnt