制造業(yè)信息化的現(xiàn)狀與未來課件

制造業(yè)信息化的

現(xiàn)狀與未來

InformationBasedManufacturing

制造業(yè)信息化的

現(xiàn)狀與未來

InformationBas1機(jī)遇與挑戰(zhàn)機(jī)遇與挑戰(zhàn)2“中國制造”的前途進(jìn)入WTO后，跨國公司看好中國市場，在“中國制造”已經(jīng)成為他們的重要發(fā)展戰(zhàn)略中國將可能成為世界制造大國，但是制造大國必然是經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國的歷史不一定會(huì)重演中國制造業(yè)面臨兩種前途：

跨國公司的加工車間

全球制造的伙伴“中國制造”的前途進(jìn)入WTO后，跨國公司看好中國市場，在“3我們的“優(yōu)勢”在哪里？巨大的市場開放的投資環(huán)境和優(yōu)惠的政策廉價(jià)的勞動(dòng)力和土地可利用的各種自然資源基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善制造技術(shù)和能力的提高我們的“優(yōu)勢”在哪里？巨大的市場4我們將面臨什么機(jī)遇？增加勞動(dòng)力就業(yè)，社會(huì)生活穩(wěn)定國民經(jīng)濟(jì)高速增長，步入小康社會(huì)引進(jìn)新產(chǎn)品、學(xué)習(xí)新技術(shù)提高企業(yè)管理水平學(xué)習(xí)，合作，競爭我們將面臨什么機(jī)遇？增加勞動(dòng)力就業(yè)，社會(huì)生活穩(wěn)定5機(jī)遇怎樣才能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)努力掌握創(chuàng)新產(chǎn)品的核心技術(shù)、從模仿過渡到原創(chuàng)，逐步從賺取廉價(jià)勞動(dòng)力的低端利潤向分享知識產(chǎn)權(quán)的高端利潤過渡培養(yǎng)每個(gè)人的企業(yè)家精神，提高創(chuàng)新能力和質(zhì)量意識，加強(qiáng)繼續(xù)教育，重視人類資源的開發(fā)克服浮躁，切忌過分追求短期效益，制定行業(yè)和企業(yè)的遠(yuǎn)景戰(zhàn)略規(guī)劃，保持可持續(xù)發(fā)展，加快制造業(yè)信息化的步伐機(jī)遇怎樣才能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)努力掌握創(chuàng)新產(chǎn)品的核心技術(shù)、從模仿過渡到6克服思想障礙是當(dāng)務(wù)之急學(xué)習(xí)美國人的創(chuàng)新精神，拋棄妄自菲薄、熱衷仿效他人的思維方法學(xué)習(xí)德國人的嚴(yán)謹(jǐn)精神，克服“馬大哈”、“差不多”和“弄虛作假”的作風(fēng)學(xué)習(xí)日本人的團(tuán)隊(duì)精神，克服“三個(gè)和尚沒水吃”和“窩里斗”的惡習(xí)克服思想障礙是當(dāng)務(wù)之急學(xué)習(xí)美國人的創(chuàng)新精神，拋棄妄自菲薄、熱7制造業(yè)信息化的內(nèi)涵制造業(yè)信息化的內(nèi)涵8制造業(yè)信息化的幾個(gè)誤區(qū)制造業(yè)信息化不計(jì)算機(jī)化，計(jì)算機(jī)是信息化的基本工具制造業(yè)信息化不是網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)是信息化的基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境制造業(yè)信息化不是集成化，集成是實(shí)現(xiàn)信息化的措施和方法制造業(yè)信息化的幾個(gè)誤區(qū)制造業(yè)信息化不計(jì)算機(jī)化，計(jì)算機(jī)是信息化920世紀(jì)的產(chǎn)品增值過程增值比例加工裝配

產(chǎn)品生命周期產(chǎn)品設(shè)計(jì)回收再造服務(wù)企業(yè)信用維修原材料元件產(chǎn)品=原材料

+制造過程資源消耗型市場競爭？20世紀(jì)的產(chǎn)品增值過程增值比例加工裝配1021世紀(jì)的產(chǎn)品增值過程創(chuàng)新產(chǎn)品=原材料+知識+制造資源+服務(wù)增值比例整機(jī)的制造裝配產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)回收再造用戶服務(wù)市場營銷新材料關(guān)鍵零部件制造企業(yè)信用信息化信息化可持續(xù)發(fā)展21世紀(jì)的產(chǎn)品增值過程創(chuàng)新產(chǎn)品=原材料+知識+制造資源+服務(wù)11制造業(yè)信息化的實(shí)質(zhì)信息是重要的制造資源，信息的載體以及其生成、傳遞和存儲(chǔ)方式發(fā)生巨大的變化制造業(yè)信息化是在全球化的環(huán)境下利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和知識資源利用的最大化信息化不是技術(shù)決策，而是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程重組的戰(zhàn)略決策，是新的經(jīng)營管理觀念和企業(yè)家創(chuàng)新精神的體現(xiàn)制造業(yè)信息化的實(shí)質(zhì)信息是重要的制造資源，信息的載體以及其生成12制造業(yè)信息化的范疇快速產(chǎn)品開發(fā)，包括：C3P(CAD/CAM/CAE/PDM),DMU(DigitalMock-Up)，逆向工程、快速原型和虛擬原型等內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，包括企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）、網(wǎng)絡(luò)和郵件管理、知識管理和變革管理等外聯(lián)網(wǎng)，包括企業(yè)網(wǎng)頁、電子樣本、電子商務(wù)、供應(yīng)鏈管理和客戶關(guān)系管理等制造業(yè)信息化的范疇快速產(chǎn)品開發(fā)，包括：C3P(CAD/CA13制造業(yè)信息化的特征打破設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)和銷售各部門間的隔閡，實(shí)現(xiàn)信息共享和協(xié)同工作，減少管理層次，加速企業(yè)運(yùn)行決策通過內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和外聯(lián)網(wǎng)的信息實(shí)時(shí)交換，形成連續(xù)信息流，從而加快物流和資金流對產(chǎn)品和生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真和可視化預(yù)測和管理，在投產(chǎn)前反復(fù)修改和優(yōu)化，避免失誤制造業(yè)信息化的特征打破設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)和銷售各部門間的隔閡，14產(chǎn)品-服務(wù)坐標(biāo)產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)C3PPLM買方交易賣方交易物流交易供應(yīng)商客戶價(jià)值鏈坐標(biāo)企業(yè)坐標(biāo)生產(chǎn)管理CRMSCMERPMES信息交換產(chǎn)品-服務(wù)坐標(biāo)產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)C3PPLM買方交易賣方交易物流交15制造業(yè)信息化的使命信息化帶動(dòng)工業(yè)化，建立企業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)，敏捷響應(yīng)需求，加快產(chǎn)品的開發(fā)和上市改變企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)，精簡機(jī)構(gòu)、下放權(quán)力，提高工作效率和運(yùn)作的經(jīng)濟(jì)效益建立從供應(yīng)商到用戶的伙伴關(guān)系，實(shí)現(xiàn)管理多元化：生產(chǎn)管理、客戶關(guān)系管理、供應(yīng)鏈管理、創(chuàng)新管理、知識管理和變革管理益制造業(yè)信息化的使命信息化帶動(dòng)工業(yè)化，建立企業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)，敏捷響16數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)17產(chǎn)品設(shè)計(jì)對成本的影響設(shè)計(jì)5％材料50％人工15％管理30％對生產(chǎn)總成本的影響傳統(tǒng)的方法現(xiàn)代的方法產(chǎn)品設(shè)計(jì)對成本的影響設(shè)計(jì)5％材料50％人工15％管理30％對18數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的特點(diǎn)改變產(chǎn)品的描述方法，從兩維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S實(shí)體模型、快速原型和虛擬原型設(shè)計(jì)者不僅可預(yù)測產(chǎn)品的性能，還對產(chǎn)品的可制造性、可裝配性、可操作性以及制造成本和質(zhì)量控制進(jìn)行分析從大量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅慷ㄖ疲试S用戶參與產(chǎn)品的開發(fā)，設(shè)計(jì)其購買的產(chǎn)品數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的特點(diǎn)改變產(chǎn)品的描述方法，從兩維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S19產(chǎn)品開發(fā)過程的發(fā)展管理方法2維圖紙開發(fā)技術(shù)3維造型數(shù)碼工廠快速原型虛擬加工圖紙管理工作流管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理產(chǎn)品生命周期管理虛擬產(chǎn)品模型數(shù)字原型虛擬產(chǎn)品和過程開發(fā)使開發(fā)成本略有所上升但生產(chǎn)總成本可以降低產(chǎn)品性能和質(zhì)量明顯提高更重要的是上市速度加快贏得新的市場機(jī)遇產(chǎn)品開發(fā)過程的發(fā)展管理方法2維圖紙開發(fā)技術(shù)3維造型數(shù)20CAD數(shù)據(jù)的多元化轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)字原型數(shù)控加工逆向工程可視化CAD數(shù)據(jù)格式自動(dòng)轉(zhuǎn)換成不同用途的數(shù)據(jù)格式CAD數(shù)據(jù)的多元化轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)字原型數(shù)控加工逆向工程可視化21零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新方法零件結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的6個(gè)步驟有限元分析等強(qiáng)度設(shè)計(jì)重新建模優(yōu)化后的零件形狀優(yōu)化零件的初步設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加節(jié)約材料和能源更加小型化和美觀實(shí)用零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新方法有限元分析重新建模優(yōu)化后的零件形狀優(yōu)化零22動(dòng)力輸入軸動(dòng)力輸出軸變速齒輪變速操縱桿齒輪撥叉汽車傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)字原型借助數(shù)字原型檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可裝配性、運(yùn)動(dòng)特性和動(dòng)力特性動(dòng)力輸入軸動(dòng)力輸出軸變速齒輪變速操縱桿齒輪撥叉汽車傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)23山地車的后輪減震仿真山地車的后輪減震仿真24并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床的仿真機(jī)床框架工作臺加工零件主軸部件伺服驅(qū)動(dòng)伸縮桿萬向鉸運(yùn)動(dòng)仿真可以校驗(yàn)：機(jī)床的工作空間各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)時(shí)是否發(fā)生干涉并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床的仿真25模具零件CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為STL格式快速原型的基本概念激光束按兩維圖形切割紙，疊層粘合后成為三維零件LOM快速原型機(jī)激光束模具零件CAD數(shù)據(jù)快速原型的基本概念激光束按兩維圖形LOM26快速原型用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)可視化和裝配尺寸檢驗(yàn)的實(shí)例美國航天局導(dǎo)彈上的渦輪增壓器制造業(yè)信息化的現(xiàn)狀與未來課件27虛擬現(xiàn)實(shí)(可視化)技術(shù)視頻頭盔立體音頻方位控制虛擬產(chǎn)品CAD操作虛擬機(jī)床虛擬現(xiàn)實(shí)(可視化)技術(shù)視頻頭盔立體音頻方位控制虛擬產(chǎn)品CAD28虛擬人幫助產(chǎn)品開發(fā)虛擬檢修工飛機(jī)底艙的管路虛擬人幫助產(chǎn)品開發(fā)虛擬檢修工飛機(jī)底艙的管路29飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的虛擬加工主軸頭飛機(jī)零件銑刀飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的虛擬加工主軸頭飛機(jī)零件銑刀30四個(gè)要素產(chǎn)品過程資源計(jì)劃過程設(shè)計(jì)資源管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程配置支持生產(chǎn)管理和協(xié)同工作的基礎(chǔ)設(shè)施虛擬制造和數(shù)碼工廠市場機(jī)遇制造資源制造過程產(chǎn)品虛擬產(chǎn)品開發(fā)和制造數(shù)字模型仿真優(yōu)化結(jié)果改進(jìn)制造過程反復(fù)完善真實(shí)產(chǎn)品的制造在計(jì)算機(jī)上虛擬制造四個(gè)要素過程設(shè)計(jì)資源管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程配置支持生產(chǎn)管理和協(xié)同工31數(shù)字化生產(chǎn)管理數(shù)字化生產(chǎn)管理32信息化對組織結(jié)構(gòu)的影響顧客提出對產(chǎn)品作些修改，行不行？我有一個(gè)建議可以使顧客更加滿意信息化減少管理層次傳統(tǒng)的金字塔結(jié)構(gòu)層層請示，決策遲緩可以嗎？可以嗎？可以嗎？我要請示可以嗎？可以嗎？什么事情行不行？我要請示信息化信息化對組織結(jié)構(gòu)的影響顧客提出對產(chǎn)品作些修改，行不行？我有一33信息在不同部門滯留和中斷從煙囪到管道的轉(zhuǎn)變各車間產(chǎn)品設(shè)計(jì)科訂單

計(jì)劃科

工藝科

信息化：形成從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的連續(xù)信息流傳統(tǒng)的生產(chǎn)信息處理過程每個(gè)部門都是獨(dú)立的煙囪把部門和個(gè)人的職責(zé)凝聚為企業(yè)共同目標(biāo)信息在不同部門滯留和中斷從煙囪到管道的轉(zhuǎn)變各車間產(chǎn)品設(shè)計(jì)科訂34企業(yè)層企業(yè)資源計(jì)劃執(zhí)行層制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)備層遠(yuǎn)距設(shè)備控制系統(tǒng)管理信息化的三個(gè)層次生產(chǎn)指令完成報(bào)告企業(yè)層執(zhí)行層設(shè)備層管理信息化的三個(gè)層次生產(chǎn)指令完成報(bào)告35執(zhí)行制造資源計(jì)劃是基礎(chǔ)主生產(chǎn)計(jì)劃需求生產(chǎn)大綱合同物料需求計(jì)劃產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫存信息計(jì)劃加工制造物料采購執(zhí)行制造資源計(jì)劃是基礎(chǔ)主生產(chǎn)計(jì)劃需求生產(chǎn)大綱合同物料需求計(jì)劃36因特網(wǎng)產(chǎn)品描述材料設(shè)備描述過程模型刀具流程布局工藝規(guī)程設(shè)計(jì)知識供應(yīng)制造執(zhí)行系統(tǒng)是關(guān)鍵CAD工作站

制造單元開放式數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行制造執(zhí)行系統(tǒng)的組織是制造單元信息化促使生產(chǎn)組織發(fā)生變革：自組織功能—權(quán)力下放、自主管理

自修復(fù)功能—單元化閉環(huán)調(diào)節(jié)回路，連網(wǎng)運(yùn)作，相互不干擾自適應(yīng)功能—一專多能、工作輪換自生長功能—按需組合、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟因特網(wǎng)產(chǎn)品描述材料設(shè)備描述過程模型刀具流程布局工藝規(guī)程設(shè)計(jì)知37數(shù)碼相機(jī)銑削四爪卡盤指紋確認(rèn)加工任務(wù)完成情況和機(jī)床狀態(tài)可用手機(jī)查詢信息塔(e-Tower)

車間工作地信息化，具有語音、文本和視像等通訊功能。與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)反映機(jī)床工作狀態(tài)和加工進(jìn)度操作權(quán)限指紋確認(rèn)。工件試切時(shí)，可在屏幕上觀察加工過程。故障報(bào)警顯示、在線幫助排除信息化設(shè)備是未來數(shù)碼相機(jī)銑削四爪卡盤指紋確認(rèn)加工任務(wù)完成情況和機(jī)床狀態(tài)可用手38數(shù)字化生產(chǎn)管理的特點(diǎn)把傳統(tǒng)企業(yè)的金字塔結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄浇Y(jié)構(gòu)，減少層次，加速?zèng)Q策過程，快速響應(yīng)客戶需求打破部門隔閡，統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范，形成連續(xù)的信息流，通過加快物流和各種業(yè)務(wù)處理速度，提高資金周轉(zhuǎn)率信息共享，協(xié)同工作，減少不增值的環(huán)節(jié)和過程，消滅浪費(fèi)，充分利用資源，創(chuàng)造更多財(cái)富數(shù)字化生產(chǎn)管理的特點(diǎn)把傳統(tǒng)企業(yè)的金字塔結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄浇Y(jié)構(gòu)，減39信息化的環(huán)境和員工信息化的環(huán)境和員工40虛擬會(huì)議室提供各種軟件環(huán)境，如CAD/CAE/CAM/PDM/ERP/SCM/CRM等不同地理位置、不同數(shù)據(jù)格式和不同專業(yè)的專家可以在一個(gè)空間內(nèi)討論問題新工作環(huán)境：虛擬會(huì)議室虛擬會(huì)議室提供各種軟件環(huán)境，如CAD/CAE/CAM/PD41虛擬會(huì)議室的應(yīng)用例子虛擬會(huì)議室的應(yīng)用例子42傳統(tǒng)的工作方式：面對面新的工作方式：網(wǎng)絡(luò)協(xié)同新的工作方式：網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作通過瀏覽器、視頻和音頻設(shè)備在異地實(shí)時(shí)地交換各種信息越過時(shí)空約束，在虛擬空間中討論產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程中可能存在的問題，提出最佳解決方案，協(xié)同工作新的工作方式：網(wǎng)絡(luò)協(xié)同新的工作方式：網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作通過瀏覽器、43信息化員工的基本素質(zhì)誠信－信息化提高了企業(yè)各項(xiàng)業(yè)務(wù)和過程的透明度，千萬不能弄虛作假，否則將會(huì)造成災(zāi)難合作－網(wǎng)絡(luò)提供各部門員工協(xié)同工作的可能，新方法需要大家的認(rèn)同，提倡團(tuán)隊(duì)精神，相互諒解、幫助和合作自律－信息化使企業(yè)從僵化的金字塔結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成為充滿活力的扁平結(jié)構(gòu)，隨著個(gè)人權(quán)力增大，需要自律，保證工作質(zhì)量，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全信息化員工的基本素質(zhì)誠信－信息化提高了企業(yè)各項(xiàng)業(yè)務(wù)和過程的透44每個(gè)人的企業(yè)家精神創(chuàng)新精神－企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)及時(shí)向員工發(fā)布市場需求，鼓勵(lì)不斷學(xué)習(xí)新知識，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新追求卓越－外聯(lián)網(wǎng)反映市場多變和競爭激烈的環(huán)境，促使人們超越“極限”，追求卓越和完美，在拼搏中實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值團(tuán)隊(duì)精神－因特網(wǎng)提供全球化的活動(dòng)空間和知識源泉，需要團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作才能夠完成任務(wù)每個(gè)人的企業(yè)家精神創(chuàng)新精神－企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)及時(shí)向員工發(fā)布市場需求45怎樣管理信息化員工權(quán)力下放－企業(yè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，劃分成為閉環(huán)的、自主管理和模塊化的子系統(tǒng)將提高整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和響應(yīng)能力，提高員工積極性界定目標(biāo)而不是工作方法－任務(wù)下達(dá)后，尊重員工的個(gè)性和工作方法，要求員工按時(shí)制定自己的工作計(jì)劃和及時(shí)反饋工作進(jìn)度和結(jié)果激勵(lì)－無論物質(zhì)的或精神的激勵(lì)都要及時(shí)，獎(jiǎng)勵(lì)的辦法、評選過程和結(jié)果都應(yīng)該是透明的怎樣管理信息化員工權(quán)力下放－企業(yè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，劃分成為閉46結(jié)論結(jié)論47結(jié)論之一首先是改變觀念，找出企業(yè)存在的問題，改變企業(yè)的運(yùn)作模式，提高全體員工的素質(zhì)，而不是盲目