現(xiàn)代制造業(yè)信息化技術(shù)

現(xiàn)代制造業(yè)信息化技術(shù)第一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1、制造業(yè)信息化的先進(jìn)理念與模式

2、制造業(yè)信息化總體設(shè)計(jì)與實(shí)施

3、制造業(yè)信息化系統(tǒng)建模技術(shù)

4、制造業(yè)信息化的技術(shù)集成

5、制造業(yè)信息化的生產(chǎn)過程管理集成目錄目錄第二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1、制造業(yè)信息化的先進(jìn)理念與模式1.1面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)（DFX）

1.2并行工程（CE）

1.3敏捷制造（AM）

1.4虛擬制造（VM）

1.5計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）

1.6綠色制造（GM）1、制造業(yè)信息化的先進(jìn)理念與模式第三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.1面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)（DFX）

基本概念

DFX是一種哲理，是一種設(shè)計(jì)方法，它強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與過程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，要求所有的產(chǎn)品開發(fā)人員都應(yīng)該在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段盡量考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期的各項(xiàng)因素的影響。1.1面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)（DFX）(4-8)第四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.1面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)（DFX）1.1.2DFX分類

X代表決定產(chǎn)品競爭能力的因素；

X代表產(chǎn)品生命周期的某一個(gè)環(huán)節(jié)。第五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.1面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)（DFX）

面向集成的DFM技術(shù)

狹義的DFM是指零件的DFM。

對零件設(shè)計(jì)的優(yōu)化分析技術(shù)，相關(guān)約束有材料成本的最小化、加工工藝的最優(yōu)化、可制造性等。

廣義的DFM是指產(chǎn)品的DFM。包括：1）零件的DFM；

2）面向裝配的設(shè)計(jì)（DFA）；對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括對組成產(chǎn)品零件的分析和對零件之間裝配關(guān)系的分析。

3）成本早期預(yù)估（earlycostevaluating)。第六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.1面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)（DFX）1.1.4集成化DFM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

DFM系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以分為4個(gè)階段：

1）產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)及其評價(jià)概念設(shè)計(jì)：功能建模，方案設(shè)計(jì)；評價(jià)：方案優(yōu)選、批量與類型。

2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其評價(jià)設(shè)計(jì)：最佳方案結(jié)構(gòu)化；評價(jià)：可裝配性、成本和功能。

3）詳細(xì)設(shè)計(jì)及其評價(jià)設(shè)計(jì)：零部件及其工藝；評價(jià)：可制造性。第七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.1面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)（DFX）4）產(chǎn)品總體性能評價(jià)

產(chǎn)品功能、性能和成本等。右圖是基于集成的DFM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。第八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.2并行工程（CE）1.2.1基本概念

并行工程是對產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化的工作模式，是一種指導(dǎo)新產(chǎn)品開發(fā)的哲理。

其運(yùn)行機(jī)理表現(xiàn)在：一方面突出了人的作用，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)的協(xié)同工作；另一方面要求一體化、并行進(jìn)行相關(guān)過程的設(shè)計(jì)，尤其是強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)階段的并行和協(xié)調(diào)。1.2并行工程（CE）(9-16)第九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日串行與并行開發(fā)過程比較

第十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.2并行工程（CE）1.2.2并行產(chǎn)品開發(fā)的特點(diǎn)

并行工程是對產(chǎn)品開發(fā)模式的一種變革：

1）在組織方面，通過組建多學(xué)科小組來促進(jìn)設(shè)計(jì)過程的協(xié)作與并行；

2）在管理方面，通過改革管理方式和機(jī)構(gòu)重組，建立扁平化的生產(chǎn)管理模式，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)域、跨功能、多目標(biāo)的決策與協(xié)調(diào)；

3）在技術(shù)方面，不僅繼承和發(fā)展了傳統(tǒng)的CAD/CAM技術(shù)，而且還采用了多種并行工程的使能工具(如DFX工具)及集成技術(shù)。第十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.2并行工程（CE）并行產(chǎn)品開發(fā)的特點(diǎn)如下：

1）在產(chǎn)品設(shè)計(jì)期間，并行地處理整個(gè)產(chǎn)品生命周期中各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)系與影響因素；

2）組織基于產(chǎn)品生命周期的跨部門多學(xué)科的集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)；

3）具有支持并行處理的信息集成支撐工具；①項(xiàng)目管理系統(tǒng)：主要功能是任務(wù)分解、進(jìn)度安排和跟蹤、資源分配、成本核算和功能分析。②工作流管理系統(tǒng)（WFM）：是人與計(jì)算機(jī)共同工作的自動(dòng)化協(xié)調(diào)、控制和通信系統(tǒng)。如SoftwareLey公司的COSAWorkflow，IBM公司的FlowMark、Staffware公司的Staffware。第十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.2并行工程（CE）③群體決策支持系統(tǒng)：決策室、工程室、遠(yuǎn)程會議系統(tǒng)、電子郵件與語言郵件。系統(tǒng)軟件如Banxia公司的DecisionExplorer。4）協(xié)同工作環(huán)境是實(shí)施并行工程的必要條件；

協(xié)同工作的7個(gè)要素：協(xié)作（Collaboration）、信任（Commitment）、交流（Communications）、折中（Compromise）、一致（Consensus)、不斷提高（Continuousimprovement）和協(xié)調(diào)（Coorsination）支持人類協(xié)同工作的計(jì)算機(jī)工具被稱為CSCW(computer-supportedcooperativework)

CSCW的概念：利用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、分布式處理技術(shù)等建立一個(gè)多模式的協(xié)同工作環(huán)境。5）設(shè)計(jì)一開始就考慮影響產(chǎn)品質(zhì)量的所有因素，保證產(chǎn)品開發(fā)一次性成功。第十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.2并行工程（CE）1.2.3實(shí)施并行工程的4個(gè)要素

(1)組織結(jié)構(gòu)變革，產(chǎn)品開發(fā)隊(duì)伍（IPT）重構(gòu)；團(tuán)隊(duì)有四種形式：①任務(wù)級（task）；②項(xiàng)目級（program）

③工程級（project）；④企業(yè)級（enterprise）

(2)過程重組，將串行產(chǎn)品開發(fā)流程變成集成的、并行的產(chǎn)品開發(fā)過程；

(3)數(shù)字化產(chǎn)品定義，包括數(shù)字化產(chǎn)品建模,面向產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)管理,數(shù)字化工具定義和信息集成.開發(fā)PDM.

(4)協(xié)同工作環(huán)境，用于支持IPT協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)平臺。第十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.2并行工程（CE）1.2.4面向并行工程的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

(1)基于PDM的并行產(chǎn)品開發(fā)的體系結(jié)構(gòu)第十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.2并行工程（CE）基于PDM的并行設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)第十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(2)面向并行工程的CAPP系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)第十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(3)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)與制造并行工程總體結(jié)構(gòu)第十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.3敏捷制造（AM）1.3.1敏捷制造的理念

敏捷制造是一種先進(jìn)的生產(chǎn)理念，也是一種面向市場快速反應(yīng)的靈活的生產(chǎn)模式。通過將高素質(zhì)的員工、動(dòng)態(tài)靈活的組織機(jī)構(gòu)、企業(yè)內(nèi)及企業(yè)間的靈活管理、以及先進(jìn)的制造技術(shù)進(jìn)行全面集成，使企業(yè)對持續(xù)變化、不可預(yù)測的市場需求作出快速反應(yīng)，從而獲得長期的持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益。

由此可見：敏捷制造強(qiáng)調(diào)人、組織、管理和技術(shù)的高度集成；強(qiáng)調(diào)企業(yè)面向市場的敏捷性。1.3敏捷制造（AM）(17-29)第十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.3敏捷制造（AM）主要特征表現(xiàn)在：

1）是21世紀(jì)信息時(shí)代最有競爭力的生產(chǎn)模式；

2）具有靈活的動(dòng)態(tài)組織機(jī)構(gòu)，形成具有快速響應(yīng)能力的動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟；

3）生產(chǎn)各環(huán)節(jié)都采用先進(jìn)的制造理論與技術(shù)，如柔性制造、并行工程、動(dòng)態(tài)計(jì)劃與調(diào)度、企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、虛擬產(chǎn)品開發(fā)等；

4）建立開放式的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和協(xié)同工作環(huán)境，把企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)與市場和合作伙伴緊密地聯(lián)系起來。第二十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.3敏捷制造（AM）1.3.2企業(yè)的敏捷性

敏捷性是指適應(yīng)競爭市場的主動(dòng)綜合應(yīng)變能力。

1）企業(yè)對市場需求的快速響應(yīng)性；

2）企業(yè)組織形態(tài)的動(dòng)態(tài)可重組性、可重用性與可擴(kuò)展性；

3）企業(yè)管理方式的自適應(yīng)性；企業(yè)組織形態(tài)自適應(yīng)性是指應(yīng)變管理、企業(yè)業(yè)務(wù)流程管理、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟運(yùn)作及過程管理。

4）制造資源的分布性、可配置性及可重構(gòu)性；

5）制造系統(tǒng)的柔性及集成性；

6）制造活動(dòng)的協(xié)同性。第二十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.3.3敏捷制造系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)第二十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.3敏捷制造（AM）1.3.4敏捷制造的實(shí)施方法

五個(gè)層次：

1）企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略層；

2）企業(yè)的敏捷化建設(shè)及經(jīng)營策略變更層；

3）企業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備層；

4）敏捷制造系統(tǒng)構(gòu)建層；

5）敏捷制造系統(tǒng)運(yùn)行與管理層。

敏捷制造實(shí)施的一般流程如下圖所示：第二十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日敏捷制造的實(shí)施流程第二十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.3.5敏捷制造的實(shí)施框架第二十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.3敏捷制造（AM）1.3.6產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟

(1)基本概念

企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟亦稱為虛擬企業(yè)，它是敏捷制造的一種主要實(shí)現(xiàn)模式，它以具有共同利益的產(chǎn)品開發(fā)與制造為凝聚核心，將不同企業(yè)中具有技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢和資源優(yōu)勢的相關(guān)部分組合在一起，構(gòu)成企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的組織形態(tài)。第二十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟組織形態(tài)

第二十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.3敏捷制造（AM）(2)企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的生命周期

1）產(chǎn)品確認(rèn)并形成盟主企業(yè)；

2）盟主企業(yè)通過一定方法，如招投標(biāo)機(jī)制選擇盟員企業(yè)；

3）按“扁平結(jié)構(gòu)”組成企業(yè)的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟；

4）企業(yè)聯(lián)盟的運(yùn)行；

5）企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟運(yùn)行終止并進(jìn)行利益清算；

6）企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟解散。第二十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.3敏捷制造（AM）(3)企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的建立流程

1）目標(biāo)確定：用于完成市場機(jī)遇的尋求與評估分析、差距分析與目標(biāo)確定兩項(xiàng)任務(wù)；

2）動(dòng)態(tài)聯(lián)盟建模及伙伴選擇：任務(wù)包括虛擬企業(yè)過程規(guī)劃、成員企業(yè)確定及動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的企業(yè)模型設(shè)計(jì)；

3）組織設(shè)計(jì)：搭建企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，從項(xiàng)目分解的角度出發(fā)，進(jìn)行任務(wù)分解；

4）實(shí)施：搭建基于網(wǎng)絡(luò)的信息集成平臺。第二十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟建立流程的四階段模型第三十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(4)企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的運(yùn)行第三十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.4虛擬制造（VM）1.4.1虛擬制造的定義是實(shí)際制造在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，即采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)上的群組協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)，以及企業(yè)各級過程的管理與控制等產(chǎn)品制造的本質(zhì)過程，以增強(qiáng)制造過程各級的決策與控制能力，預(yù)測產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的制造成本、產(chǎn)品的可制造性等。1.4虛擬制造（VM）(30-40)第三十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.4虛擬制造（VM）1.4.2虛擬制造的特點(diǎn)

1）虛擬制造是實(shí)際制造過程在計(jì)算機(jī)上的映射和本質(zhì)表現(xiàn)，即采用計(jì)算機(jī)仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上群組協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)，以及企業(yè)各級過程的管理與控制等產(chǎn)品制造的本質(zhì)過程的模擬與仿真。

2）虛擬制造通過數(shù)字化產(chǎn)品模型來反映產(chǎn)品演變過程的全部信息，如結(jié)構(gòu)配置、零件信息、CAD/CAPP/CAE/CAM文件、材料清單、維護(hù)文件等全是電子文檔。第三十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.4虛擬制造（VM）3）虛擬制造是基于模型的集成。通過模型集成實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)的五大要素(人、組織管理、物流、信息流和能量流)的高度集成；通過產(chǎn)品模型、過程模型、活動(dòng)模型和資源模型的組合與匹配，仿真特定制造系統(tǒng)中的設(shè)備布置、生產(chǎn)活動(dòng)、經(jīng)營活動(dòng)等行為。

4）虛擬制造具有分布式的協(xié)同工作環(huán)境。分布在不同地點(diǎn)、不同部門的具有不同專業(yè)背景的人員，可以在同一個(gè)產(chǎn)品模型上協(xié)同工作，交流和共享信息。

5）虛擬制造實(shí)現(xiàn)了人與虛擬制造環(huán)境交互的自然化。通過媒體映射的模型運(yùn)行信息與人的思維進(jìn)行信息融合，來深刻的理解與領(lǐng)會產(chǎn)品制造過程的本質(zhì)。第三十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.4虛擬制造（VM）1.4.3虛擬制造的分類

(1).以設(shè)計(jì)為中心的虛擬制造核心思想是以設(shè)計(jì)為中心的虛擬制造的核心思想是：把制造信息引入到設(shè)計(jì)過程中，利用制造仿真來優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。其目標(biāo)是仿真與評價(jià)產(chǎn)品的可制造性、可裝配性、產(chǎn)品的性能。

(2).以生產(chǎn)為中心的虛擬制造核心思想是將仿真技術(shù)引入到生產(chǎn)過程中，通過建立生產(chǎn)過程模型來評估和優(yōu)化生產(chǎn)過程。其目標(biāo)是評價(jià)可生產(chǎn)性，對生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度、生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真。

(3).以控制為中心的虛擬制造

核心思想是通過對制造設(shè)備和制造過程進(jìn)行仿真。其目標(biāo)是對各種制造單元的控制策略和制造設(shè)備的控制策略進(jìn)行評估。第三十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日三類虛擬制造之間的關(guān)系第三十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.4虛擬制造（VM）1.4.4虛擬制造的體系結(jié)構(gòu)

五層構(gòu)成，分別是：

1）經(jīng)營決策層：根據(jù)用戶需求分析作出生產(chǎn)產(chǎn)品的種類、規(guī)模、性能和規(guī)格等決策；

2）產(chǎn)品決策層：作出產(chǎn)品總體方案決策，對其性能作出評價(jià)，對其成本作出初步預(yù)估；

3）生產(chǎn)決策層：根據(jù)上層決策和企業(yè)現(xiàn)狀，作出產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃、生產(chǎn)任務(wù)規(guī)劃、生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃等決策；

4）虛擬設(shè)計(jì)與制造層：完成虛擬設(shè)計(jì)到虛擬制造與裝配的全部生產(chǎn)過程的仿真；

5）集成支撐環(huán)境層。第三十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日虛擬制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)第三十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.4虛擬制造（VM）1.4.5虛擬制造的環(huán)境與平臺虛擬制造應(yīng)包括產(chǎn)品的可制造性、可生產(chǎn)性和可合作性的支持。

可制造性是指可加工性和可裝配性；可生產(chǎn)性是指如何優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度；可合作性是指為企業(yè)聯(lián)盟提供協(xié)同工作環(huán)境。虛擬制造平臺應(yīng)包括虛擬制造、虛擬生產(chǎn)和虛擬企業(yè)三個(gè)層次。第三十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日虛擬制造環(huán)境與平臺體系第四十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.4虛擬制造（VM）

(1).虛擬制造平臺該平臺支持產(chǎn)品的并行設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工、裝配及維修等過程，進(jìn)行可制造性分析。它是以全信息模型為基礎(chǔ)的眾多仿真分析軟件的集成，虛擬制造平臺應(yīng)具有統(tǒng)一的框架、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，并具有開放的體系結(jié)構(gòu)。

(2).虛擬生產(chǎn)平臺該平臺將支持生產(chǎn)環(huán)境的布局設(shè)計(jì)及設(shè)備集成、產(chǎn)品遠(yuǎn)程虛擬測試、企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃及調(diào)度的優(yōu)化，進(jìn)行可生產(chǎn)性分析。

(3).虛擬企業(yè)平臺為敏捷制造提供虛擬企業(yè)協(xié)同工作環(huán)境。第四十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.4.6基于Internet的虛擬制造系統(tǒng)軟件的體系結(jié)構(gòu)第四十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.5計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）1.5.1計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）的基本概念

計(jì)算機(jī)集成制造(ComputerIntegratedManufacturing,CIM)是一種先進(jìn)的哲理，一種新的制造思想和技術(shù)形態(tài)，它強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的觀點(diǎn)，認(rèn)為企業(yè)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的，需要統(tǒng)一組織和安排；它強(qiáng)調(diào)信息化的觀點(diǎn)，認(rèn)為產(chǎn)品制造過程是信息采集、傳遞和加工處理的過程。

CIM是一種組織、管理和運(yùn)行企業(yè)的哲理，它將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期的各個(gè)階段。通過信息集成、過程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物流、信息流、價(jià)值流的集成和優(yōu)化運(yùn)行，達(dá)到人(組織、管理)、經(jīng)營和技術(shù)三要素的集成。1.5計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）(41-45)第四十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.5.2CIMS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成1.5.2計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）的組成第四十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.5.3計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)軟件的層次結(jié)構(gòu)CIMS層次結(jié)構(gòu)是將復(fù)雜的大系統(tǒng)劃分為若干個(gè)較小的子系統(tǒng)，依靠信息傳遞，通過網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)上層對下層的控制，以及將下層的狀態(tài)信息進(jìn)行及時(shí)的反饋。第四十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.5計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）1.5.4計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第四十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.5計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）1.5.5CIMS集成技術(shù)的發(fā)展

信息集成→過程集成→企業(yè)集成

信息集成主要內(nèi)容有：企業(yè)建模、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、軟件工具和規(guī)范；異構(gòu)環(huán)境和子系統(tǒng)的信息集成。

過程集成是利用并行工程理念，基于協(xié)同工作環(huán)境（CSCW）和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)（PDM）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)過程的并行與集成。企業(yè)間集成通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和協(xié)同工作平臺，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間生產(chǎn)和經(jīng)營決策的協(xié)作與集成。第四十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.6綠色制造（GM）1.6.1綠色制造的基本概念

綠色制造就是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代制造模式，其目標(biāo)是使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中，對環(huán)境的負(fù)面影響最小、資源利用率最高，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益最高。1.6.2綠色設(shè)計(jì)(1).基本概念在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，考慮在產(chǎn)品生命周期的全過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)對資源和環(huán)境的影響，使得產(chǎn)品及其制造過程對環(huán)境的影響和資源的消耗最小。

并行工程是實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的最佳工作模式。1.6綠色制造（GM）(46-49)第四十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.6綠色制造（GM）綠色產(chǎn)品并行閉環(huán)設(shè)計(jì)流程圖第四十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日1.6綠色制造（GM）(2).綠色設(shè)計(jì)理念的兩種模式1）面向拆卸的設(shè)計(jì)（DesignforDisassembly,DFD)

拆卸工作量最小原則；結(jié)構(gòu)可拆卸準(zhǔn)則；拆卸易于操作準(zhǔn)則；易于分離原則；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可預(yù)估性準(zhǔn)則。

2）面向回收的設(shè)計(jì)（DesignforRecovering&recycling,DER)

重用；再加工；高級回收；次級回收；三級回收；四級回收；處理。第五十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日綠色制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)第五十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日2、制造業(yè)信息化總體設(shè)計(jì)與實(shí)施*2、制造業(yè)信息化總體設(shè)計(jì)與實(shí)施2.1制造業(yè)信息化系統(tǒng)的組成與總體結(jié)構(gòu)

2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)

2.3制造資源管理（MRPII）與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）

2.4制造業(yè)信息化的實(shí)施第五十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日2.1制造企業(yè)信息化系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容(51-57)*2.1制造業(yè)信息化系統(tǒng)的組成與總體結(jié)構(gòu)2.1.1制造企業(yè)信息化系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容信息化建設(shè)包括硬件建設(shè)、軟件建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)三個(gè)方面。應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)包括網(wǎng)絡(luò)平臺、信息資源及應(yīng)用軟件建設(shè)三大部分。制造企業(yè)信息化系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)和建設(shè)內(nèi)容如下圖所示。第五十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日2.1.2面向產(chǎn)品全生命周期的制造企業(yè)信息化系統(tǒng)

廣義的制造業(yè)信息化是一個(gè)面向產(chǎn)品的全生命周期的信息化系統(tǒng)，產(chǎn)品決策與營銷鏈，產(chǎn)品制造鏈。第五十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日面向產(chǎn)品全生命周期的信息化系統(tǒng)第五十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.1制造業(yè)信息化系統(tǒng)的組成與總體結(jié)構(gòu)2.1.3面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的產(chǎn)品技術(shù)管理集成（PTM2）系統(tǒng)

(1).PTM2系統(tǒng)的功能體系結(jié)構(gòu)

1）技術(shù)集成線、管理集成線和質(zhì)量集成線；

2）產(chǎn)品計(jì)劃與生產(chǎn)決策層、技術(shù)與生產(chǎn)準(zhǔn)備層、制造與裝配層。第五十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*（1）PTM2系統(tǒng)的功能體系結(jié)構(gòu)第五十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(2)PTM2系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)第五十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(3)PTM2系統(tǒng)的組織模式第五十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(4)PTM2系統(tǒng)的功能界面第六十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)(58-68)*2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)2.2.1產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的概念

PDM是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程的技術(shù)。與產(chǎn)品相關(guān)的信息包括CAD/CAE/CAM文件、材料清單、產(chǎn)品配置、事務(wù)文件、產(chǎn)品訂單、電子表格、生產(chǎn)成本、供應(yīng)商狀況等；與產(chǎn)品相關(guān)的過程包括設(shè)計(jì)的組織者、設(shè)計(jì)人員、加工工序、加工路線、權(quán)限的審批與分配、安全、工作標(biāo)準(zhǔn)、工作流程、機(jī)構(gòu)關(guān)系等。第六十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)2.2.2PDM系統(tǒng)的特點(diǎn)

1）用整體優(yōu)化的觀念對產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)過程進(jìn)行描述，保持產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性和可跟蹤性；

2）采用面向?qū)ο蟮拈_放式體系結(jié)構(gòu)，提供系統(tǒng)功能擴(kuò)展和標(biāo)準(zhǔn)接口；

3）采用客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（C/S），為多用戶協(xié)同工作提供了一個(gè)方便靈活的運(yùn)行方式；

4）支持多種數(shù)據(jù)存儲，如分布式數(shù)據(jù)存儲、元數(shù)據(jù)存儲；

5）可實(shí)現(xiàn)與CAD/CAM軟件的無縫集成；

6）支持多種硬件平臺、多操作系統(tǒng)以及多種通信協(xié)議。第六十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日2.2.3PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)第六十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)2.2.4PDM系統(tǒng)的主要功能

(1).數(shù)據(jù)與文檔管理

文檔有五類：圖形文件、文本文件、數(shù)據(jù)文件、表格文件、多媒體文件。

基本功能：

1）產(chǎn)品數(shù)據(jù)對象、有關(guān)文件的檢人/檢出和引用；

2）分布式文件管理/分布式數(shù)據(jù)庫管理；

3）安全保密功能；4）動(dòng)態(tài)瀏覽和導(dǎo)航機(jī)制；

5）屬性管理，包括數(shù)據(jù)相關(guān)屬性的創(chuàng)建、刪除、修改和查詢機(jī)制；6）數(shù)據(jù)和文檔的版本管理。第六十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*工程圖檔管理的體系結(jié)構(gòu)如下：

主要功能包括：圖檔信息定義和編輯模塊、圖檔入庫與出庫模塊、圖檔瀏覽模塊、圖檔批注模塊等。第六十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)(2).產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理（productstructuremanagement）允許用戶定義所有與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，提供建立和編輯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的基本功能，還能控制相關(guān)數(shù)據(jù)的更改，從而保證了產(chǎn)品數(shù)據(jù)一致性和完整性。

產(chǎn)品配置管理（productconfigurationmanagement）以電子倉庫為底層支持，以材料清單BOM為其組織核心，把定義最終產(chǎn)品的所有工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來，對產(chǎn)品對象及其相互之間的聯(lián)系進(jìn)行維護(hù)和管理。第六十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理的主要功能模塊包括：

1）BOM表的創(chuàng)建、自動(dòng)生成和編輯；

2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的圖示化瀏覽和查詢；

3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多視圖建模和管理；

4）支持產(chǎn)品數(shù)據(jù)的版本管理；

5）基于規(guī)則的配置管理；

6）提供與MRP、MRPⅡ、ERP等系統(tǒng)的集成接口。第六十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理的體系結(jié)構(gòu)第六十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)(3).過程和工作流程管理

主要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與修改過程的跟蹤與控制。

主要功能模塊包括：

1）面向任務(wù)的工作流管理；

2）圖示化的工作流程的定義和修改編輯器；

3）工作流程的異常處理和過程重組；

4）具有觸發(fā)、警告和提醒機(jī)制；

5）提供與電子郵件的應(yīng)用接口。第六十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)(4).設(shè)計(jì)檢索與零部件分類庫管理

主要功能模塊包括：

1）組織零部件的分類結(jié)構(gòu)；

2）支持現(xiàn)有的各種零部件標(biāo)準(zhǔn)；

3）支持新標(biāo)準(zhǔn)定義功能；

4）零部件圖示化查詢功能；

5）支持對各種技術(shù)文檔的分類。第七十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)(5).項(xiàng)目管理

項(xiàng)目管理是在項(xiàng)目實(shí)施過程中實(shí)現(xiàn)其計(jì)劃、組織、人員及相關(guān)數(shù)據(jù)的管理與配置，進(jìn)行項(xiàng)目運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，完成計(jì)劃的反饋。

主要功能模塊包括：

1）項(xiàng)目的創(chuàng)建、刪除和屬性修改；

2）項(xiàng)目參與人員的機(jī)構(gòu)組織定義及角色指派；

3）項(xiàng)目基本信息及進(jìn)展情況的瀏覽；

4）項(xiàng)目所需資源的規(guī)劃與管理；

5）項(xiàng)目有關(guān)工作活動(dòng)的審查，審計(jì)項(xiàng)目進(jìn)度管理與進(jìn)度報(bào)告。第七十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日2.3制造資源計(jì)劃（MRPII）與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）（69-77）*2.3制造資源計(jì)劃（MRPII）與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）2.3.1制造資源計(jì)劃

MRPⅡ的基本思想是：基于企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)制定生產(chǎn)計(jì)劃，圍繞物料轉(zhuǎn)化組織制造資源，實(shí)現(xiàn)按需要、按時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)。

制造資源計(jì)劃MRPII的邏輯流程如下圖所示：第七十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日2.3

制造資源計(jì)劃（MRPII）與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）第七十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.3制造資源計(jì)劃（MRPII）與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）2.3.2企業(yè)資源計(jì)劃

ERP的特點(diǎn)：

1）ERP更加面向市場，面向經(jīng)營，面向銷售，強(qiáng)化供應(yīng)量管理功能，強(qiáng)調(diào)了供應(yīng)商、制造商與分銷商間新的伙伴關(guān)系；

2）ERP更強(qiáng)調(diào)企業(yè)流程與工作流，支持企業(yè)過程重組；

3）ERP更多地強(qiáng)調(diào)財(cái)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了資金流與物流、信息流的有機(jī)結(jié)合；

4）ERP較多地考慮人的因素作為資源在生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)劃中的作用；

5）在生產(chǎn)制造計(jì)劃中，ERP支持MRPⅡ與JIT(Just-In-Time)的混合生產(chǎn)管理模式；

6）ERP采用了最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，如客戶/服務(wù)器分布式結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、電子數(shù)據(jù)交換、多數(shù)據(jù)庫集成、電子商務(wù)平臺等。第七十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*ERP功能邏輯流程圖第七十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

*2.3制造資源計(jì)劃（MRPII）與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）2.3.3ERP軟件系統(tǒng)的主要功能

1.銷售預(yù)測，輸出銷售預(yù)測表，生成反映預(yù)測的銷售訂單。

2.訂單管理

1）產(chǎn)品報(bào)價(jià)處理；

2）訂單信息處理；

3）客戶信用檢查；

4）庫存信息查詢；

5）發(fā)貨確認(rèn)處理；

6）客戶檔案管理。第七十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

*2.3制造資源計(jì)劃（MRPII）與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）(3).銷售管理

銷售統(tǒng)計(jì)、銷售分析和客戶管理。

(4).采購管理

物料請購管理、供應(yīng)商管理、采購訂單管理、收退貨管理和采購經(jīng)濟(jì)核算。

(5).庫存管理

庫存檔案管理、ABC分類管理、日常進(jìn)出庫管理、物料移位處理、物料盤點(diǎn)管理、收料質(zhì)量檢驗(yàn)管理、呆滯物料處理、庫存統(tǒng)計(jì)分析。

(6).生產(chǎn)計(jì)劃大綱

編制1～3年內(nèi)的生產(chǎn)計(jì)劃綱要。第七十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

*2.3制造資源計(jì)劃（MRPII）與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）(7).主生產(chǎn)計(jì)劃

編制年生產(chǎn)計(jì)劃，并按月分解為月生產(chǎn)計(jì)劃。

(8).物料需求計(jì)劃

生產(chǎn)物料清單（BillofMaterial,BOM），它是以數(shù)據(jù)格式來描述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的文件。BOM主要格式有：單級型BOM、多級型BOM和綜合型BOM。構(gòu)造BOM應(yīng)注意的問題：

1）每一個(gè)項(xiàng)目（零部件）必須有一個(gè)惟一的編碼；

2）BOM中零件、部件的層次關(guān)系一定要反映實(shí)際裝配過程；

3）為了強(qiáng)化某些工裝、模具的準(zhǔn)備工作，還可以將這些工具構(gòu)造在BOM中；第七十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

*2.3制造資源計(jì)劃（MRPII）與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）

4）可以靈活地設(shè)計(jì)BOM中每個(gè)項(xiàng)目的屬性，例如計(jì)劃方面、成本方面的、庫存方面的、訂單方面的等等。

(9).能力需求計(jì)劃

對物料需求計(jì)劃所需能力進(jìn)行核算的一種計(jì)劃管理方法。

(10).車間作業(yè)計(jì)劃

車間作業(yè)計(jì)劃(ProductionActivityControl,PAC)是企業(yè)短期計(jì)劃管理的核心部分。第七十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

*2.3制造資源計(jì)劃（MRPII）與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）

車間作業(yè)管理則根據(jù)生產(chǎn)處下達(dá)給車間的月生產(chǎn)計(jì)劃，車間的生產(chǎn)資源情況，包括設(shè)備、人員、物料的可用性及加工能力的大小，以及材料、工裝刀具的準(zhǔn)備情況，將零部件的月生產(chǎn)計(jì)劃細(xì)分為車間生產(chǎn)的周或日計(jì)劃，組織日常的生產(chǎn)。

車間作業(yè)計(jì)劃的主要功能包括生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度控制兩個(gè)方面。車間作業(yè)管理的主要內(nèi)容是：作業(yè)分配、作業(yè)排序、作業(yè)修改、作業(yè)監(jiān)控。

(11).成本核算

(12).財(cái)務(wù)管理

(13).分銷管理

(14).人力資源管理第八十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日2.4制造業(yè)信息化的實(shí)施（78-87）*2.4制造業(yè)信息化的實(shí)施2.4.1企業(yè)信息化工程的開發(fā)過程

1）可行性論證；

2）初步設(shè)計(jì)；

3）詳細(xì)設(shè)計(jì)；

4）實(shí)施與測試；

5）運(yùn)行和維護(hù)。第八十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.4制造業(yè)信息化的實(shí)施2.4.2制造業(yè)信息化工程的可行性論證

1）了解企業(yè)的市場環(huán)境、生產(chǎn)經(jīng)營特點(diǎn)、經(jīng)營目標(biāo)及采取的策略；

2）企業(yè)現(xiàn)狀分析包括：生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)分析、組織機(jī)構(gòu)與工作流程分析、生產(chǎn)流程分析、市場分析、技術(shù)與隊(duì)伍現(xiàn)狀、問題與對策分析等；

3）確定信息化工程的目標(biāo)及主要功能；

4）提出信息化工程的總體初步方案和擬定采取的技術(shù)路線；第八十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.4制造業(yè)信息化的實(shí)施5）明確信息化工程的關(guān)鍵技術(shù)，分析可行性和解決的途徑；

6）提出實(shí)施信息化工程對組織機(jī)構(gòu)變化的要求；

7）制定信息化工程的初步開發(fā)計(jì)劃；

8）分析制定投資規(guī)劃并進(jìn)行初步的成本效益分析；

9）編寫可行性論證報(bào)告。第八十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日可行性論證的工作程序第八十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.4制造業(yè)信息化的實(shí)施2.4.3制造業(yè)信息化工程的初步設(shè)計(jì)

1）明確制造業(yè)信息化工程的目標(biāo)，包括總目標(biāo)和階段目標(biāo)，功能目標(biāo)和效益目標(biāo)等；

2）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，給出系統(tǒng)的構(gòu)成，應(yīng)用系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和信息系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)；

3）系統(tǒng)的功能及技術(shù)性能指標(biāo)設(shè)計(jì)，繪制系統(tǒng)的功能模型圖；

4）確定系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)體和聯(lián)系，繪制系統(tǒng)的信息模型圖；

5）提出系統(tǒng)集成方案及所需的內(nèi)、外部接口；

6）制定信息分類編碼體系；第八十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.4制造業(yè)信息化的實(shí)施

7）確定系統(tǒng)配置，對系統(tǒng)重要的軟件、硬件的選型要進(jìn)行論證；

8）提出系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)、解決方案，并論證其技術(shù)的可行性；

9）提出具體的實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃；

10）規(guī)劃信息化工程的組織機(jī)構(gòu)、人員配置及培訓(xùn)計(jì)劃；

11）提出經(jīng)費(fèi)預(yù)算及資金籌措途徑，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析；

12）編寫初步設(shè)計(jì)報(bào)告，功能模型圖冊和信息模型圖冊。第八十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日初步設(shè)計(jì)的工作程序第八十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.4制造業(yè)信息化的實(shí)施2.4.4制造業(yè)信息化工程的詳細(xì)設(shè)計(jì)

1）系統(tǒng)詳細(xì)需求分析；

2）規(guī)定系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境及限制條件；

3）確定系統(tǒng)性能指標(biāo)；

4）確定各分系統(tǒng)的詳細(xì)功能界面、信息界面、資源界面和組織界面；

5）建立系統(tǒng)的總體信息模型；

6）完成數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)，確定數(shù)據(jù)類型、共享方式、訪問頻度和流量，進(jìn)行數(shù)據(jù)安全和保密設(shè)計(jì)，編寫系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)字典；第八十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2.4制造業(yè)信息化的實(shí)施7）完成網(wǎng)絡(luò)的邏輯設(shè)計(jì)與物理設(shè)計(jì)，確定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及服務(wù)；

8）擬定編碼方案，給出代碼表；

9）確定軟硬件配置及采購開發(fā)工作需求；

10）確定實(shí)施計(jì)劃和要求；

11）制定系統(tǒng)測試計(jì)劃和質(zhì)量保證措施；

12）編寫詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告和有關(guān)文檔，如功能模型與信息模型圖冊，編碼手冊，系統(tǒng)測試計(jì)劃等。第八十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*詳細(xì)設(shè)計(jì)的工作程序第九十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日3、制造業(yè)信息化系統(tǒng)建模技術(shù)*3.制造業(yè)信息化系統(tǒng)建模技術(shù)3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法

3.2特征建模方法

3.3功能模型建模方法

3.4信息模型建模方法第九十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法(89-103)*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法

模型是實(shí)際對象或系統(tǒng)的抽象及簡化表示，是抽取研究對象的本質(zhì)特征，忽略或精簡一些次要的非本質(zhì)影響因素的對象表示法。3.1.1基本概念

(1).

產(chǎn)品數(shù)據(jù)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型

是指產(chǎn)品生命周期所有階段有關(guān)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)總和。一個(gè)完整的產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)模型不僅是產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集合，還應(yīng)反映出各類數(shù)據(jù)的表達(dá)方式以及相互間的關(guān)系。第九十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法(2).

產(chǎn)品建模

將人們頭腦中構(gòu)思的產(chǎn)品模型轉(zhuǎn)換成用圖形、符號或算法表示的形式，然后形成計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)模型的過程。換句話說，就是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生、存儲、處理和表達(dá)產(chǎn)品的過程。

(3).

機(jī)械產(chǎn)品建模

根據(jù)使用需求確定產(chǎn)品應(yīng)具備的功能，構(gòu)思出產(chǎn)品的工作原理、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞，結(jié)構(gòu)形狀以及所使用的材料等事項(xiàng)，將其在計(jì)算機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)化為具體描述或數(shù)據(jù)模型，例如圖紙、文檔等。3.1.1基本概念

第九十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法(4).

數(shù)字化產(chǎn)品建模

定義和表達(dá)產(chǎn)品在全生命周期中所必需的產(chǎn)品數(shù)據(jù)內(nèi)容，數(shù)據(jù)關(guān)系以及活動(dòng)過程的數(shù)字化信息模型。換句話說，數(shù)字化產(chǎn)品建模是建立產(chǎn)品數(shù)字化信息模型的過程。

3.1.2零件信息模型

(1).零件信息模型的總體結(jié)構(gòu)

零件信息模型是一個(gè)層次的結(jié)構(gòu)，包含有零件層、特征層和幾何層。零件層主要反映零件的總體信息；特征層包含各類特征信息及其相互間關(guān)系；幾何層記錄了零件的點(diǎn)、線、面的幾何/拓?fù)湫畔ⅰ?/p>

第九十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法基于特征的零件信息模型的總體結(jié)構(gòu)第九十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法(2).零件信息模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1）管理特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

管理特征描述零件的總體信息和標(biāo)題欄信息。E-枚舉數(shù)據(jù)類型I-整形數(shù)據(jù)類型S-字符數(shù)據(jù)類型

2）形狀特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

形狀特征包括有幾何屬性、精度屬性、材料熱處理屬性和關(guān)系屬性等。零件類型零件名圖號GT碼件數(shù)材料名設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)日期其他ESSS1SSS第九十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法形狀特征的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第九十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

3）精度特征的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。包括：精度規(guī)范信息、實(shí)體狀態(tài)信息、基準(zhǔn)信息。第九十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法4）材料熱處理特征的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

包括：材料信息和熱處理信息。如下圖所示：第九十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法5）技術(shù)特征的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

包括：零件的技術(shù)要求和特性表等。

(3)基于特征的零件信息模型的應(yīng)用舉例技術(shù)要求：調(diào)質(zhì)處理，硬度200-250HBS。第一百頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

基于特征的零件信息模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)例第一百零一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法3.1.3產(chǎn)品信息模型

產(chǎn)品信息模型是指產(chǎn)品從毛坯到成品的整個(gè)設(shè)計(jì)和制造過程所需要的信息總和，它是由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息模型和產(chǎn)品工藝信息模型組合而成的復(fù)合模型。

(1).產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息模型

1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息模型

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息模型是描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成以及各組成元素相互關(guān)系的信息總和。構(gòu)成產(chǎn)品的組成元素包括部件、組件和零件。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息包含三類信息：工程圖形信息、基本屬性信息、裝配信息。第一百零二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息模型如下：

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息模型也可以用產(chǎn)品明細(xì)表BOM進(jìn)行描述。其結(jié)構(gòu)為：零部件代碼零部件基本信息(圖號、材料、規(guī)格、來源等)父件代碼第一百零三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的自動(dòng)編碼及可視化處理一般采用層次數(shù)字碼來描述樹形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。首先要對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)碼編碼規(guī)則如下：第一百零四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法

圖中××為產(chǎn)品的基本信息；@位代表了層次結(jié)構(gòu)，且肯定不為零；#位為順序號，如####表示0001～9999的順序號。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可視化處理是利用計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)碼進(jìn)行分析，再現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的處理過程。第一百零五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.1數(shù)字化產(chǎn)品建模方法(2).產(chǎn)品工藝信息模型

產(chǎn)品工藝信息模型是表示構(gòu)成產(chǎn)品的零件從毛坯到成品的全部工藝過程信息的模型。產(chǎn)品工藝信息模型示意圖如下：第一百零六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日3.2特征建模方法(104-116)*3.2特征建模方法

特征與特征建模的概念

特征：是一組具有特定屬性且相互關(guān)聯(lián)的幾何形體，是零件形狀、工藝和功能等特征信息集的綜合描述。它能攜帶和傳送有關(guān)設(shè)計(jì)和制造所需要的工程信息。

特征建模：是指通過特征及其集合來定義和描述零件模型的過程。第一百零七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.2特征建模方法3.2.2特征的分類與特征間的關(guān)系(1).特征的分類

1）形狀特征

描述零件上有一定拓樸關(guān)系的幾何形狀信息。形狀特征是攜帶其他特征信息的載體。形狀特征可分為主要形狀特征和輔助形狀特征，其中主要形狀特征用于構(gòu)造零件的基本形狀，輔助形狀特征用于對主要形狀特征的補(bǔ)充。

2）精度特征用于描述產(chǎn)品、零件幾何形狀和尺寸的誤差信息。

3）材料特征用于描述產(chǎn)品、零件的材料成分、物理化學(xué)指標(biāo)、熱處理方法

第一百零八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*4）技術(shù)特征用于描述產(chǎn)品、零件的性能、工藝技術(shù)要求、功能等信息。5）管理特征6）裝配特征用于描述零件之間、特征之間的裝配關(guān)系、裝配方向、配合表面、裝配順序、裝配工具等信息3.2特征建模方法第一百零九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.2特征建模方法(2).特征表達(dá)與特征聯(lián)系

1）特征的表示與約束對形狀特征的表示有三種方法，即邊界表示(B-rep)、幾何體素構(gòu)造表示(CSG)和二者的混合表示。

特征約束是指對特征的形狀尺寸或工程信息的限制。分為幾何約束和工程約束。

2）特征聯(lián)系

鄰結(jié)關(guān)系：反映主要形狀特征間的空間相互位置關(guān)系。

所屬關(guān)系：反映特征對象與其所屬特征類間的關(guān)系。第一百一十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.2特征建模方法

引用關(guān)系：描述特征類間作為關(guān)聯(lián)屬性而相互引用的關(guān)系。

附屬關(guān)系：輔助形狀特征從屬于一個(gè)主要特征或另一個(gè)輔助形狀特征構(gòu)成的關(guān)系。

制造特征的層次結(jié)構(gòu)

制造特征之間可以形成樹狀的層次結(jié)構(gòu)。特征之間是否形成父子關(guān)系，取決于加工時(shí)是否相互影響。零件特征對象的層次結(jié)構(gòu)如下圖所示。

第一百一十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日零件特征的對象層次結(jié)構(gòu)圖第一百一十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.2特征建模方法3.2.4特征建模

(1).

特征模型零件特征的組成可用如下特征集F

表示：式中：i表示特征數(shù)；j表示特征分類；

—形狀特征集；

—精度特征集；

—材料特征集；

—裝配特征集；

1）零件特征模型可以用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示，如下圖所示：第一百一十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日第一百一十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*2）零件相關(guān)性特征模型也可用特征關(guān)系樹表示，關(guān)系樹的建立過程如下圖所示：a）零件特征構(gòu)成模型b）零件特征關(guān)系分析c）零件特征關(guān)系樹第一百一十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.2特征建模方法(2).

特征的層次結(jié)構(gòu)特征的層次結(jié)構(gòu)可以定義為三層(如下圖所示)，即應(yīng)用特征層、形狀特征層和幾何表達(dá)層。應(yīng)用特征描述生產(chǎn)活動(dòng)的過程屬性。

應(yīng)用特征層描述生產(chǎn)活動(dòng)的過程屬性。

形狀特征層描述特征的基本形狀構(gòu)成。

幾何表達(dá)層是表達(dá)特征形素構(gòu)成信息(點(diǎn)、線、面、體)的數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第一百一十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*特征層次結(jié)構(gòu)第一百一十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日面向設(shè)計(jì)過程的特征分類層次細(xì)化結(jié)構(gòu)第一百一十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(3).

基于特征的零件信息模型的層次結(jié)構(gòu)用零件總體信息層、特征信息層、形狀幾何層三層來描述，如下圖所示：第一百一十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日3.3功能模型建模方法(117-120)*3.3功能模型建模方法

功能建模常用的方法是IDEF0方法。該模型由一系列圖形組成。圖形元素主要是簡單的盒子及箭頭。

IDEF0方法把描述功能活動(dòng)的圖形稱為活動(dòng)圖形，其中，盒子表示活動(dòng)，箭頭表示由系統(tǒng)處理的事件。

活動(dòng)圖形

IDEF0模型按照結(jié)構(gòu)化方法自頂向下，逐步分解細(xì)化。一個(gè)系統(tǒng)的功能模型用一組遞階分解的活動(dòng)圖形來表示，其遞階關(guān)系可以表示成樹狀結(jié)構(gòu)，底層的詳細(xì)圖是頂層較抽象圖的一個(gè)分解，頂層較抽象的圖稱為父圖，底層詳細(xì)圖稱為子圖。第一百二十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.3功能模型建模方法

盒子

盒子代表活動(dòng)，用主動(dòng)的動(dòng)詞短語來描述，盒子的內(nèi)部寫上描述盒子的短語，盒子的右下角寫上編號，從1編到6。盒子的四邊表示輸入、控制、輸出與機(jī)制。3.3.3箭頭在活動(dòng)圖形上，箭頭代表資料約束，而不代表流或順序。

IDEF0遞階層次分解圖

箭頭有兩類：一類稱內(nèi)部箭頭，它的兩端分別連在圖形的盒子上。另一類稱邊界箭頭，它兩端中的一端是開的，表示由圖形以外的活動(dòng)所產(chǎn)生，或供圖形以外的活動(dòng)所使用。盒子底部的機(jī)制箭頭指出活動(dòng)是依靠什么來完成的。第一百二十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.3功能模型建模方法3.3.4功能建模的基本原則及應(yīng)用實(shí)例

IDEF0圖展開的基本原則是：

1）一次分解的子功能數(shù)不宜超過6；

2）對展開的子功能進(jìn)行編號，編號按子功能在圖形中的位置自上而下，從左至右的順序，用自然數(shù)標(biāo)注在盒子的右下角；

3）展開后圖形中的箭頭有兩類，一類是內(nèi)部箭頭，其兩端分別聯(lián)到兩個(gè)盒子上，表示兩個(gè)子功能之間的聯(lián)系；箭頭也可以連到同一個(gè)盒子的不同側(cè)面上，表示該功能本身存在的反饋?zhàn)饔?；另一類箭頭是邊界箭頭，表示子功能繼承了其父功能的某種對外聯(lián)系；

4）ICOM碼。I、C、O、M碼分別代表輸入、控制、輸出和支撐機(jī)制；

5）結(jié)點(diǎn)號用來標(biāo)志圖形和盒子在層次中的位置。第一百二十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日CAD/CAM系統(tǒng)功能模型AO圖第一百二十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日3.4信息模型建模方法(121-132)*3.4信息模型建模方法

信息模型是指采集和整理共享信息數(shù)據(jù)的基本模式及其聯(lián)系，信息模型建模常用的方法是IDEF1X方法。3.4.1IDEF1X模型的基本結(jié)構(gòu)

IDEF1X模型的基本結(jié)構(gòu)：

1）包含數(shù)據(jù)的有關(guān)事物，例如人、概念、地方和事物等，用盒子來表示；

2）事物之間的聯(lián)系，用連接盒子的連線來表示；

3）事物的特征，用盒子中的屬性名來表示。第一百二十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.4信息模型建模方法

其基本成分有：

(1).實(shí)體(entity)

實(shí)體包括三部分內(nèi)容：語義、語法和規(guī)則。實(shí)體表示具有相同屬性或特性的一個(gè)現(xiàn)實(shí)或抽象事物的集合。實(shí)體又分為獨(dú)立實(shí)體和從屬實(shí)體兩類，獨(dú)立實(shí)體是指從不依賴于其他實(shí)體存在的實(shí)體；從屬實(shí)體是指必須依賴于其他實(shí)體才能存在的實(shí)體。

IDEF1X用矩形表示實(shí)體，其中方角的矩形表示獨(dú)立實(shí)體，圓角的矩形表示從屬實(shí)體。在矩形的上方應(yīng)標(biāo)出實(shí)體的名稱和序號，用“/”分隔。實(shí)體的名稱不允許有二義性，通常用名詞或名詞短語命名。第一百二十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*獨(dú)立實(shí)體和從屬實(shí)體的表示符號實(shí)體存在下述規(guī)則：

1）每一個(gè)實(shí)體必須有惟一的實(shí)體名；

2）一個(gè)實(shí)體可以有多個(gè)屬性，屬性可以是自身固有的，也可以是繼承的；

3）實(shí)體應(yīng)有一個(gè)或多個(gè)能惟一標(biāo)識實(shí)體實(shí)例的屬性；

4）任何實(shí)體可以與其他實(shí)體有聯(lián)系。第一百二十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.4信息模型建模方法獨(dú)立實(shí)體

獨(dú)立實(shí)體的各種屬性的數(shù)據(jù)通常以表格、曲線、手冊等形式出現(xiàn)，在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定不變，并經(jīng)常被查問和引用。采用只讀靜態(tài)數(shù)據(jù)庫的方法來維護(hù)的。從屬實(shí)體獨(dú)立實(shí)體參與生產(chǎn)活動(dòng)所派生出來的動(dòng)態(tài)信息，按照IDEF1的定義，屬于從屬實(shí)體或派生實(shí)體。派生實(shí)體的各種屬性信息的數(shù)據(jù)將隨時(shí)間不斷地改變，是生產(chǎn)活動(dòng)過程中產(chǎn)生的報(bào)表，用于反映事物在某一時(shí)間的狀態(tài)。中間數(shù)據(jù)信息也是一種從屬實(shí)體。第一百二十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.4信息模型建模方法(2).屬性

屬性表示實(shí)體的特征和性質(zhì)；屬性名稱一般用名詞或名詞短語表示。實(shí)體被一水平分割線分割，其中主關(guān)鍵字屬性位于實(shí)體分割線的上方，非關(guān)鍵字屬性位于下方。

屬性存在下述規(guī)則：

1）每個(gè)屬性必須有一個(gè)惟一的名稱。

2）一個(gè)實(shí)體可以有多個(gè)屬性，一個(gè)屬性只能屬于一個(gè)實(shí)體，這就是“單屬規(guī)則”。

3）一個(gè)實(shí)體可以有多個(gè)繼承屬性，而每個(gè)繼承屬性都必須是某個(gè)相關(guān)的父實(shí)體或一般實(shí)體主關(guān)鍵字的一部分。第一百二十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.4信息模型建模方法

4）實(shí)體實(shí)例不允許重復(fù)，即為非重復(fù)規(guī)則。屬性及其表示如下圖。第一百二十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(3)連接關(guān)系在IDEF1X中，連接關(guān)系用來描述實(shí)體之間的聯(lián)系。連接關(guān)系包括確定連接關(guān)系、非確定連接關(guān)系和分類關(guān)系三種。確定連接關(guān)系是“一對多關(guān)系”。非確定連接關(guān)系又稱為“多對多關(guān)系”。第一百三十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.4信息模型建模方法

在用實(shí)體描述事物時(shí)，某些實(shí)體可以是其他實(shí)體的分類。在IDEF1X中稱為分類關(guān)系。賬戶示例：第一百三十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.4信息模型建模方法分類關(guān)系示例：第一百三十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.4信息模型建模方法3.4.2建模步驟

1）明確建模的對象，建模的內(nèi)容與范圍，建模的目的；

2）定義實(shí)體：標(biāo)識和定義待建模問題范圍內(nèi)的實(shí)體。標(biāo)識實(shí)體是確定實(shí)體表示的成員（實(shí)例）的集合，定義實(shí)體是確定實(shí)體名；

3）定義關(guān)系：標(biāo)識相關(guān)實(shí)體間的關(guān)系，確定關(guān)系名稱和編寫關(guān)系說明；

4）定義鍵：①把模型中的不確定關(guān)系，分解成確定關(guān)系，分解的方法是構(gòu)造一個(gè)新實(shí)體，作為兩個(gè)實(shí)體的子實(shí)體，新實(shí)體與兩個(gè)父實(shí)體之間用確定關(guān)系代替；第一百三十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日*3.4信息模型建模方法②標(biāo)識鍵屬性：實(shí)體的屬性是其所有實(shí)例的該屬性值的集合。IDEF1X中有四種類型的鍵。實(shí)體的候選鍵是指實(shí)體的一個(gè)或多個(gè)屬性。如果實(shí)體只有一種屬性，即一個(gè)候選鍵，也是主鍵。否則，根據(jù)問題需要選擇一個(gè)候選鍵作為主鍵，其他作為次鍵。在實(shí)體-關(guān)系圖中，需要將屬性標(biāo)注在實(shí)體中，主鍵放在實(shí)體水平分割線的上方，次鍵放在下方；③遷移鍵：對于關(guān)系連接的實(shí)體，需要在實(shí)體之間引入遷移鍵；

5）定義屬性：將每一個(gè)具有明確意義的屬性分配到實(shí)體中。第一百三十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日基于IDEF1X的信息模型實(shí)例第一百三十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日4、制造業(yè)信息化的技術(shù)集成*4、制造業(yè)信息化的技術(shù)集成4.1制造業(yè)信息化技術(shù)集成概述4.2制造業(yè)信息化的主要集成方式4.3CAD/CAM集成的體系結(jié)構(gòu)4.4CAPP系統(tǒng)的主要形式4.5基于事例推理的CAPP系統(tǒng)4.6基于事例推理的CAFD系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一百三十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日4.1制造業(yè)信息化技術(shù)集成概述(1)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造過程第一百三十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日（2）系統(tǒng)的組成與功能1）系統(tǒng)組成第一百三十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日2）系統(tǒng)的功能第一百三十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日3）系統(tǒng)的特點(diǎn)①采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，建立一個(gè)完整統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，并將其存放在一個(gè)共享數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫中。②功能上具有層次性。一方面具有最基本的功能模塊，如零件特征建模、可制造性評價(jià)及工藝生成等模塊；另一方面，還具備上層模塊對上述各基本模塊在并行模式下的工作進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對各功能活動(dòng)的管理。③在結(jié)構(gòu)上不是單一的流程形式，而是更復(fù)雜的具有反饋的雙向嵌入式并行結(jié)構(gòu)。制造過程中出現(xiàn)的問題可以直接反饋給產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行評價(jià)和修改，縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造周期。④在性能上則體現(xiàn)為更加靈活、開放的系統(tǒng)。表現(xiàn)為具有可擴(kuò)展性，可以添加新的功能模塊(如可裝配性評價(jià)模塊)；同時(shí)在不影響內(nèi)部推理機(jī)制的前提下，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和知識庫能夠方便地?cái)U(kuò)充。第一百四十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日4.1制造業(yè)信息化的主要集成方式(134-140)4.2制造業(yè)信息化的主要集成方式(1).通過專用格式文件的集成方式

在這種方式下需要在各系統(tǒng)與專用數(shù)據(jù)文件之間開發(fā)專用的轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行前置或后置處理。這種方式需要設(shè)計(jì)的專用格式處理程序很多，若以雙向傳輸為例，設(shè)系統(tǒng)內(nèi)有N個(gè)系統(tǒng)需要互相傳輸數(shù)據(jù)，則需要2N!個(gè)前、后置處理程序。用于小范圍、簡單的系統(tǒng)信息集成。第一百四十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

通過專用格式數(shù)據(jù)文件的集成方法第一百四十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(2).通過標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件的集成方式在這種方式下，采用統(tǒng)一格式的中性數(shù)據(jù)文件作為系統(tǒng)集成的工具，各個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)通過前置和后置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的傳輸。通過標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件的集成方式是目前系統(tǒng)集成應(yīng)用較多的有效方法之一。第一百四十三頁，共二百七十頁，2022年，8月28日

通過標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件的集成方式第一百四十四頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(3).基于統(tǒng)一產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫的集成

在這種方案中統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型是實(shí)現(xiàn)集成的核心，統(tǒng)一工程數(shù)據(jù)庫是實(shí)現(xiàn)集成的基礎(chǔ)。它與用文件形式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間集成的方法相比，由于不需要通過轉(zhuǎn)換接口來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，加快了集成系統(tǒng)的運(yùn)行速度，提高了系統(tǒng)集成化程度。這種方式既可實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間直接的信息交換，又可使集成系統(tǒng)達(dá)以真正的數(shù)據(jù)一致性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性和共享性。第一百四十五頁，共二百七十頁，2022年，8月28日(4).基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)的系統(tǒng)集成基于PDM的系統(tǒng)集成是指集數(shù)據(jù)庫管理、網(wǎng)絡(luò)通信能力和過程控制能力于一體，將多種功能軟件集成在一個(gè)統(tǒng)一平臺上。系統(tǒng)集成的核心是PDM技術(shù)向上提供CAD/CAE/CAPP/CAM的集成平臺，把與產(chǎn)品有關(guān)的信息集成管理起來；向下提供對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨平臺傳輸與分布處理。第一百四十六頁，共二百七十頁，2022年，8月28日基于PDM的集成系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)第一百四十七頁，共二百七十頁，2022年，8月28日4.3CAD/CAM集成的體系結(jié)構(gòu)（1）系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)第一百四十八頁，共二百七十頁，2022年，8月28日（2）系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模型第一百四十九頁，共二百七十頁，2022年，8月28日（3）系統(tǒng)的功能模型第一百五十頁，共二百七十頁，2022年，8月28日（4）系統(tǒng)的信息接口1)內(nèi)部信息接口CAD子系統(tǒng)接受產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃等信息，輸出產(chǎn)品的零件模型、BOM表、圖紙和技術(shù)文檔等信息，并將上述信息傳給CAPP子系統(tǒng)；CAPP子系統(tǒng)在接收來自CAD子系統(tǒng)的BOM表、零件圖紙和PMS子系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)任務(wù)信息后，將產(chǎn)生的工藝信息和編程信息傳遞給CAM子系統(tǒng)，將工裝設(shè)計(jì)任務(wù)信息傳遞給CAFD子系統(tǒng)，將工藝文件與流程信息傳遞給生產(chǎn)管理系統(tǒng)PMS和質(zhì)量管理系統(tǒng)QMS。然后CAFD子系統(tǒng)將工裝設(shè)計(jì)任務(wù)以及物料加工需求等信息傳遞給生產(chǎn)管理系統(tǒng)，將工裝模型傳遞給CAM子系統(tǒng)，同時(shí)將工裝設(shè)計(jì)結(jié)果信息傳遞給CAPP子系統(tǒng)；CAM子系統(tǒng)則輸出NC程序和調(diào)試結(jié)果傳遞給制造自動(dòng)化系統(tǒng)MAS。MAS系統(tǒng)將加工質(zhì)量情況等信息反饋給CAPP子系統(tǒng)，并通過QMS系統(tǒng)反饋給PMS系統(tǒng)。第一百五十一頁，共二百七十頁，2022年，8月28日如下圖：第一百五十二頁，共二百七十頁，2022年，8月28日2）外部信息接口圖中a表示傳遞給CAD子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)信息，包括設(shè)計(jì)計(jì)劃，設(shè)計(jì)周期，材料、產(chǎn)品零部件模型等；a表示從CAD傳遞給CAPP、CAFD和CAM的設(shè)計(jì)結(jié)果信息。b表示CAPP子系統(tǒng)傳遞給生產(chǎn)管理系統(tǒng)PMS的信息，包括工藝規(guī)程、鑄鍛件明細(xì)表、標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表、外協(xié)件和外購件明細(xì)表、產(chǎn)品配套明細(xì)表、材料消耗工藝定額明細(xì)表、部件配套明細(xì)表、工裝設(shè)計(jì)申請表以及工額定時(shí)等；c表示CAPP子系統(tǒng)傳遞給質(zhì)量管理系統(tǒng)QMS的技術(shù)文