企业技术和管理创新与企业信息化.ppt

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1、1,企业技术和管理创新与企业信息化,2,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）,3,上市时间对商业利润的重要性,假设：5 年的产品寿命;20%的市场增长率;每年 2%的价格降低.,利润减少,4%,22%,33%,原因,开发成本 增加 50%,制造成本 增加 10%,产品上市 延迟6个月,4,市场竞争的主要特点之一,产品寿命周期越来越短,（销售一代、生产一代、研究一代、构思一代）,？,5,多品种小批量生产比例增大,六、七十年代,八、九十

2、年代,大批量生产模式,定制式生产模式,6,制造业的市场需求,市场需要可归纳为：（Product）（Time）（Quality）（Cost）（Service）（Environment),7,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）,8,三个公式反映不同时期企业的经营哲学,第一个公式:计划经济成本利润价格第二个公式:市场经济价格一成本利润第三个公式:现代市场经济价格-利润成本,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

3、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）,9,Price：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、基本成本小Profit: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Cost：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、销售等）,选择市场对路的产品和控制生产成本,价格-利 润 成本（确定产品的定位和开发战略）,产品形成过程在成本上的重要性,开发设计,生产准备与

4、,加工,原材料与外,购件的采购,管理和销售,0,10,20,30,40,50,60,70,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,11,企业战略的转变,12,制造系统的新模式,先进管理技术,大批量定制,ERP/SCM/CRM,先进产品开发设计技术,先进加工技术等,虚拟设计与虚拟制造,制造业信息化技术现状和发展趋势,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,13,制造业信息化技术主要发展方向,设计数字化制造装备数字化生产过程控制智能化管理数字化企业数字化,14,15,企业信息化四层体系结构,合作关系支持

5、与管理产品设计与经营管理制造执行现场控制,E-ManufacturingC4P/ERPMESControl/MDC,网络化制造对企业信息化体系结构的影响,16,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）,17,数字BOEING,技术趋势虚拟设计制造全生命周期设计制造PLM并行工程CE全球化的协作平台EXSTAR,现代集成制造系统技术的发展现状与趋势数字化飞机,18,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,19,C

6、AECAPABILITY,Vehicle Structure,Safety,Energy,Vehicle Dynamics,Noise&Vibration,Durability,Aerodynamics,Thermal,开发与设计过程中存在的主要问题,CAD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,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,设计合理化的过程规范,编码体系 ABC分析 零件特征分类 零件名称分析 几何形状分析参数分析 事物特性表主文档主结构,1.建立标准的编码体系,1.识别码 识别码/物号 OPITZ

7、 用于数据处理的顺序编号(例如：47110815)；对于所有对象和过程的唯一标识。2.分类码 几何形状分类（DIN FB 14）标准号（国家标准、企业标准）事物特性码(如：DIN4000.2_1_1 六角螺钉)视图编码（DIN FB 14）,2.零部件的经济特性分析规范,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B类件：企业标准件C类件：标准件和外购件,100,80,60,40,20,20,40,60,80,100,0,A,B,C,数量百分比,成本百分比,了解零件的分布情况 A B,B C,降低产品成本,目标,效益,3.零件几何特性分类规范,系统地进行零件管理,用层次结构来表

8、达分类零件,缩短查找零件文档的时间,增加重复件的使用,目标,效益,基于SML技术的零件管理(DIN4000和DIN4001),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,成本优化,检索功能相似的替代零件,效益,6.设计变量定义规范,减少零件参数,减少工具夹具种类,通过增大批量降低成本,得到经过价值分析的零件,目标,效益,建立变型设计系统,7.零件系列化规范,建立能进行尺寸变型的积木块系统,确定尺寸变型,支持有效的检索系统,支持有效的变型设计系统,目标,效益,8.配置过程规范

9、,基于系列化数据库的CAD设计配置系统,借助于事物特性表（SML）技术，进行交互式部件建模,主文档结构构成,30,9.建立系列化产品主结构体系,31,开发过程管理规范,来源：Josef Schoettner,重要工作查找通知检查归档分类设计计算绘图建立零件表修改,数据和数据产生过程规范,图纸管理,文档管理,零件分类,产品结构管理,BOM生成,2D/3D-CAD,FEM,DTP,文档保存,基于PDM的系统解决方案,零件管理,33,PDM 的不同应用层次,部门（项目组）级PDM,企业级 PDM,虚拟企业级 PDM,34,部门级 PDM,35,企业级 PDM 提供了企业内部协同工作的环境,36,“P

10、DMAX!“进行的PDM 效益调查,Source:McKinsey&Company/ITM Ruhr-University Bochum,Germany,37,PDM 与 ERP 的分工与集成,38,39,40,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）,41,70年,80年,90年,2000,年代,客户,本企业,供应商,MRP,主机,CeBIT 1998,43,阶段,企业经营方面,问题提出,管理软件发展阶段,理论基础,（I）60

11、年代,追求降低成本手工订货发货生产缺货频繁,如何确定订货时间和订货数量,时段式MRP系统,库存管理理论、主生产计划、BOM与物料需求计划、期量标准,（II）70年代,计划偏离实际人工完成车间作业计划,如何保证计划得到有效实施和及时调整,闭环式MRP系统,能力需求计划车间作业管理 计划、实施、反馈与控制的循环,（III）80年代,追求竞争优势各子系统缺乏联系，矛盾重重,如何实现企业管理系统的一体化,MRPII系统,系统集成技术物流管理决策与仿真,（IV）90年代,追求创新要求适应市场环境的迅速变化,如何在社会范围内利用一切可利用的资源,ERP系统,供应链管理混合型生产管理事前控制,现代企业资源计

12、划ERP,ERP发展历程,44,问题,ERPMRPMRPIIERP软件ERP成功ERP实施方法,45,解析企业资源规划(ERP),ERPEnterprise Resource Planning 企业资源计划系统，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,46,MRP是ERP的核心功能,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

13、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;介乎其间的是制造件，是生产部门的业务。,47,MRP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。,48,目前，我国制造业企业在引入ERP系统的过程中，实施过程规范是个极其关键也是最容易被忽视的环节。因为，实施的成败最终决定着ERP效益的充分发挥。要使ERP这

14、样的现代企业管理系统真正运行在企业中，而不仅仅运行在计算机上，就需要一套行之有效的系统工程实施方法。,ERP应用实施的问题,49,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。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。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。,50,ERP应用实施及案例,ERP应用实施过程,51,项目准备,系统建设,系统交付,系统个人化,客户拥有,顾问,关键用户,最终用户,客户系统集成,合作伙伴技术,初步模型,最终

15、集成,客户系统生成,规范的实施流程,52,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,53,信息化工作的特点,从买家到用户伙伴选择用户与伙伴技术的互动信息化是通过实施来实现的专业化服务是根本,54,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、系统运行、系统完善、系统验收,55,系统规划原则,以计划为核心以生产作业为线索数据高度集成共享全面优化企业的资源,56,ERP是一种管理理念ERP是从MRP、MRPII、SCM等逐渐发展起来的。ERP

16、需要管理技术与信息技术的结合ERP是制造企业信息化建设的重要指导思想。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。实施ERP必须与企业为主体实现ERP要结合企业的实际情况进行，要总体规划、分步实施。,57,ERP是通过软件和专业化服务来实现的,ERP是思想-思想可以超越ERP软件是技术技术要通过专业化服务一步步实现,58,ERP总结,ERP是一种管理理念ERP是从MRP、MRPII、SCM等逐渐发展起来的。ERP需要管理技术与信息技术的结合ERP是制造企业信息化建设的重要指导思想。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

17、件额的10倍。实现ERP要结合企业的实际情况进行，要总体规划、分步实施。,产品模块,客户/服务器,FI财务会计,CO财务控制,AM资产管理,PS项目管理,WF工作流程管理,IS工业方案,MM物料管理,HR人事管理,SD销售与分销,PP生产计划,QM质量管理,PM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,61,FI（总帐）CO（控制）EC（企业控制）TR（现金管理）IM（投资管理）,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

18、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),62,LO（一般物流管理）MM（物料管理）PM（工厂维护）,物流管理模块,LO-ECH（工程革新管理）LO-LIS（物流管理信息系统）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(

19、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）,63,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/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-B

20、D(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),64,QM（质量管理）SD（销售与配送）,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主数据SD-SHP运输SD-TR传输SD-SLS销售,65,HR(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)

21、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),66,IS(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)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

22、(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),67,功能模块可分为三个紧密相关的领域：,财务物流管理人力资源,68,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）,69,制造环境的变化,70,网络化制造,VIRTURAL MANUFACTURINGFOCUSED F

23、ACTORY NETWORK网络化制造-E-MANUFACTURING(EM)NET BASED MANUFACTURING(NBM),71,EM的逻辑和概念组成,E-designE-makeE-managementE-chainE-orderE-service信息流的共享和可视化是EM的关键,72,73,大规模客户化生产的哲理,大规模客户化生产MC(Mass Customization)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(Computer Integrated Manufacturing),敏捷制造(Agile Manufact

24、uring),并行工程(Concurrent Engineering),精益生产(Lean Production),74,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。,75,大批量定制生产与大批量生产方式的比较,76,大批量定制生产的实例,Motorola（美）传真机 2亿9千万种松下（日）自行车 1亿1千万种Raleigh（英）山地车 15000种Benz（德）轿车Levi（意）牛仔裤Benetton（意）毛衣DELL（美）PC机Barbie（美）洋娃娃Acumins（美）维生素Hershey（美）巧克力,77,被动的”定制生产和大批量定制生产

25、,“被动的”定制生产,大批量定制生产,78,轿 车 定 制,定制界面,定制车的外形,定制步骤,zoom,79,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,定制立式,80,81,82,基于ISO13584标准的零件库共享原理,(DIN4000),(DIN66304),(DIN66304),(DIN66304),(DIN66304),83,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）,84,

26、MES模型简介,制造执行系统MES(Manufacturing Execution System)是由美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)提出的，AMR将MES定义为“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”，它为操作人员/管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，重点解决车间生产问题。,85,MES系统定位模型,制造执行系统MES是面向制造过程的，它必然与其它的制造管理系统共享和交互信息，这些系统包括供应链管理(SCM)、上层计划管理(ERP)、销售和客户服务管理(S

27、SM)、产品及产品工艺管理(P/PE)以及生产底层控制管理等系统。右图即反映了MES与其他企业管理系统之间的关系。,86,ERP/MES/Controls之间的信息流动,作为生产管理系统核心的MES可看作是一个通讯工具,它为其他各种企业应用系统提供现场的数据信息。一方面，MES向上层ERP/SCM提交周期盘点次数、生产能力、材料消耗、在制品的存放位置和状态、实际定单执行等涉及生产运行的数据；向底层控制系统发布生产指令控制及有关生产线运行的各种参数等。,87,ERP/MES/Controls之间的信息流动,另一方面，MES也要从其他的系统中获取自身需要的数据，这些数据保证了MES在工厂中的正常运

28、行。例如,ERP的计划数据是MES进行生产调度的依据；供应链通过外来物料的采购和供应时间控制着生产计划的制订和某些零件的生产活动时间；销售和客户服务模块提供的产品配置和报价为实际生产订单信息提供基本的参考数据。总之，MES接受企业管理系统的各种信息，利用各种信息资源，实现优化调度和合理资源配置。下图反映了ERP/MES/Controls三者之间的信息流动。,88,ERP/MES/Controls之间的信息流动,89,MES功能模型,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，它在ERP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时数据，安排短期的生产作业的计划调度、监控、资

29、源调配和生产过程的优化工作。,90,MES系统功能图,91,产品基础数据管理是对产品BOM和产品生产加工工艺的管理。以父子形式结构表达产品BOM，理论上可实现无穷级BOM。与PDM软件集成。系统可以接受PDM软件输出的BOM文件 并转化成可识别的BOM文件。BOM和产品生产工艺的“快速复制”功能,使变形产品的BOM 和产品生产工艺轻松实现，减轻了数据输入的工作量。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。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,92,生产计划管理,计划是用来规定完成的目标及进

30、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。主生产计划（MPS）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。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。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。,93,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；对物料收发流水帐的维护；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；方便对数据和信息进行制表、打印。,94,工段作业管理子系统,工段作业管理是对工段

31、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,是整个生产作业管理系统的核心部分。,95,零、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。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。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，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。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

32、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。,工段派工主界面,96,劳资管理子系统,劳资管理由劳动指标核算模块、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：人事档案建立及管理各种劳动指标统计车间、班组工时统计奖金、工资劳保核算及报表输出,97,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理考核信息、质量信息管理数据、质量检验数据管理。,对关键工序关键项点检验数据分析；生成图或曲线将数据表示出来。,生成和打印各种质量报表,98,生产成本管理子系统,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 在产品成本卡片及报表。帐表管理。具有各种报表查询，打印功能。,99,帐表管理子模块,该模块的主要功能是管理各种台帐及报表,100,总 结,101,102,企业信息化四层体系结构,合作关系支持与管理产品设计与经营管理制造执行现场控制,E-ManufacturingC4P/ERPMESControl/MDC,网络化制造对企业信息化体系结构的影响,103,信息化工作的特点,从买家到用户伙伴选择用户与伙伴技术的互动信息化是通过实施来实现的专业化服务是根本,104,谢谢大家,DUT-CIMS,