CIMS系统设计方法-IDEF0VIP

1、现代集成制造系统现代集成制造系统朱海平机械学院制造装备数字化国家工程中心/工业工程系n信息系统建模的基本过程及策略n信息系统建模的主要方法IDEFIDEFEPCE-RDFD其他方法 模型（系统）是抽取研究对象的本质特征，忽略掉或精简掉一些非本质因素后的表示法。 这种表示法的形式： 数学公式； 缩小的物理装置； 图形表格； 某些特性或规则的语言文字的叙述。在研究过程中有一种共同语言，能毫不含糊地进行分析研究和交流。n信息系统模型是客观数据世界的“纯粹”反映独立于DBMS用各种图表来表示系统概念模式和逻辑模式告诉阅读者：n本系统大致是什么样的n本系统是包含哪些主要部分，它们之间的关系n本系统的如何

2、运作的现实世界现实世界信息世界信息世界数据世界数据世界事物类事物类事物事物特征特征实体集实体集实体实体属性属性文件文件记录记录数据项数据项事物及其联系事物及其联系实体模型实体模型数据模型数据模型DomainDomainDefinitionsDefinitionsInformationInformationFlows of InterestFlows of InterestFunctionsFunctionsof Interestof InterestCategories ofCategories ofInformationInformationInformationInformationDef

3、initionsDefinitionsFunctionsFunctionsin Domainsin Domainsn自顶向下：先全局，后细化n自底向上：先局部，后集成n由里向外：先核心，后扩充n混合策略：自顶向下+自底向上在集成制造系统建模领域，已有若干公认比较成熟的建模方法： 过程链模型EPC； 功能模型IDEF0； 数据流程图DFD； 信息模型E-R等。 说明： 目前没有一种建模方法能够全面地建立制造系统的模型。n1981年，在美国空军公布的ICAM（Integrated Computer Aided Manufacturing）工程中，首次采用了名为“IDEF”的方法。nIDEF是ICA

4、M Definition Method的缩写，后来就称之为Integration Definition Method，简称IDEFnIDEF方法族包括的主要方法功能建模方法（IDEF0）信息建模方法（IDEF1）数据建模方法（IDEF1）动态仿真建模方法（IDEF2）过程描述方法（IDEF3）面向对象设计方法（IDEF4）本体论描述方法（IDEF5）设计原理获取方法（IDEF6）信息系统审定方法（IDEF7）人机接口设计方法（IDEF8）盒子的边表示所进入或离开的箭头的作用。它们分别是输入、控制、输出与机制 nIDEF0描述系统的功能活动及其联系模型方法。 nIDEF0模型由一系列图形组成，图

5、形的元素由盒子及箭头构成。n盒子表示活动，箭头表示处理的事件。n输入输出（I/O）箭头：表示活动进行的是什么(what)；n控制（C）箭头：表明为何这么做(why）；n机制（M）箭头：表示如何做(how) 。n盒子：动词，箭头：名词LabelCONTROLOUTPUTINPUTMECHANISMnReal Objects or Data Needed to Perform a FunctionnObjects or Data Transformed by a FunctionnLabeled with a Noun or Noun PhraseINPUTSFUNCTIONnObjects or

6、 Data Produced as a Result of the FunctionnLabeled with a Noun or Noun PhraseINPUTSOUTPUTSFUNCTIONnThat which Governs the Accomplishment of the FunctionnThings that Influence or Determine the OutputsnLabeled with a Noun or Noun PhraseINPUTSOUTPUTSCONTROLSFUNCTIONnPerson, Device, or Data which Carrie

7、s out the FunctionnThe Means by which the Function is PerformednLabeled with a Noun or Noun PhraseINPUTSOUTPUTSCONTROLSMECHANISMSFUNCTIONnSyntax:Context Diagram: is a model of the function at the highest level of inputs, controls, outputs, and mechanismsMechanismsFunction NameControlsInputsOutputsit

8、ems that trigger the activityresults of performing the activityGuide or regulate the activitysystems, people, equipment used to perform the activity控制（C）：表示活动的条件、规则或约束；输入（I）：表示为完成此活动所需要的数据；输出（O）：表示执行活动时产生的数据；机制（M）：是执行活动的人或设备。 说明： 1.每个活动盒子至少有一个输入或控制箭头，不允许既没有输入又没有控制。 2.输入与输出的关系就是活动（盒子），是将输入数据转变为输出数据的一

9、种变换。 示例：调资政策收料收料库存策略库存策略采购策略采购策略支付料款支付料款退料退料供应商供应商3PLA0A-0 Diagram收料单收料单库管库管123INPUTOUTPUT TO INPUTSOUTPUT TO CONTROLOUTPUT TO MECHANISMOUTPUTARROWS BRANCHING(Split)FEED BACK OUTPUT TO CONTROL(Join)关系举例一般关系Build SystemA3DesignSystemA2EstablishReqmnts.A1NeedsAlternative TechnologiesKnowledge of Previ

10、ous DesignCustomer ExpectationsUnderstanding of Customer RequirementsRequirementsContract for Tradeoff DecisionsDesignProductRaw MaterialAnalysis MethodsDesign MethodsFabrication Methodsn复杂关系复杂关系SplitSplitJoinJoinSplitSplitJoinJoinJoin: Concepts B and C are joined to form concept A.Split: Concept A

11、is unbundled into concepts B and C.CBAABCFINISHED SUB-PARTSPROCURED ITEMSPRODUCTION ITEMSCONTROL PRODUCTION ITEMS & TOOLSOutput can branch and be used by two functions simultaneously or sequentially Without labels we cannot tell how the branching occurs123OUTPUT DATAONCE THIS DATA IS SUPPLIED, F

12、UNCTIONS 2 & 3 CAN OPERATE SIMULTANEOUSLY OR SEQUENTIALLYProcess Plan = loading details + solder paste details + chip placement methodProcess Plan = loading details + solder paste details + chip placement methodAssembly Records = soldering completed data + placement completed dataAssembly Record

13、s = soldering completed data + placement completed dataPlace chip on boardApplysolderpasteA2Load boardonto m/cA1ManagementDirectivesBare boardsChip positioned boardplacementcompleteddataPlacement methodSplitJoinA3PasteappliedboardProcess planSolder pastemethodsolderingcompleteddataAssemblyRecords分层第

14、一层只有一个功能，标注为A-0图每一个图中最多可以有6个功能，至少3个A1A2A3A4A5A6A1A2A3A0A1A2A3A4A3A32A33A34A31子图子图父图父图nIDEF的分层More GeneralMore DetailednIDEF的分层n节点树Tunneled Arrows at Unconnected Ends(Concept Does Not Appear on the Next Higher Level.)Tunneled Arrows at Connected Ends(Concept Does Not Appear on the Next Lower Level.)T

15、his control will not appearon child diagram.This control will still be designated as C3 on child diagram.This output will not be shownon parent diagram.A0A-0Parent DiagramA0A1A2A3C1C3O1I1Child DiagramI1I2I2O1C1C3A0 DiagramPaymentsCheck Stock Levels & Det Reorder QtyA1Prepare Authorize & Mail

16、 P OA2Receive PO Produce & ShipA3Receive Shipment & Inspect A4Restock & Make PaymentA5Inventory PolicyStock LevelsReorder QtyPurchase PolicyInvoiceMaterialOK Material ABC Co.VendorRejected MaterialPurchase OrderPO Prep. PolicyInspection PolicySYSTEM REQUIREMENTSDRAFT SPECIFICATIONSCOMMEN

17、TSDRAFT SPECIFICATION WITH DESIGN CHANGESDESIGNREVIEWAPPROVED DESIGNFiles = Customer Records + Price & Tax TablesFiles = Customer Records + Price & Tax TablesAccount Entries = Transaction Entries + Billing EntriesAccount Entries = Transaction Entries + Billing EntriesPerformBillingDeliverProductsA2Keep RecordsA1O