企业建模的基本概念

1、管理学院DONGHUAUNIVERSITY©CopynoM DHU2010第2讲企业建模的基本概念©CopyrightDHU2010contend CIMS基本概念 企业建模基本概念 常见的企业建模框架CIMS基本概念- 1、制造棉的产生和发展历程- 2、计算机集成制造系统的基本概念©CopynoMDHU2010管理学院1、制造业的产生和发展历程- 手工单件生产一1890年法国P&L汽乍制造公司- -几个主要伙伴讨论用户需求，确定汽车规格- -订购主要零件- -各个承包商制造零件- “汇总安装- 缺点：零件不标准。、尺寸近似、车辆都不同，汽车外形尺寸变化大

2、- -组织分散- 一产量低、价格高一产品维护费用高管理学院计算机系统 -WS控制与调度乐统 =1 j）An刀：Ma出州 仅971大批量重复生产（1908Ford）- -零件互换、标准化技术引入- -装配线- 结果：成木下降、生产率提高、维护费用下降、维护方法简化- 组织模式特点：- 一劳动力专业化、培训时间短- -组织机构一体化官僚主义，市场响应能力下降-机床能力不断提高©CopyngNDHU2010自动化生产 -新的生产组织模式产生（MRPII,精益生产日本、Siemag粗计划系统德国） -设备水平提高（数控机床50s、FMS70S） 组织特点： -计算机应用水平提高 -局部集成技

3、术趋于成熟现代进程制造（80s）以信息技术为基础，系统集成与优化为手段，以提高企业的市场竞争能力为目标，全血提高企业的T、Q、C、S水平。从而解决“自动化孤岛”、“信息孤岛”等问题。-市场发生持续、快速、不可预见的变化-产品生命周期缩短（3周设计、3个月试制、3年生命）-竞争激烈化，国际化-客户需求多样化-计算机技术、网络技术迅速发展产生背景：-竞争对制造企业的要求：- -产品创新设计- -制造系统迅速重构- -经营过程迅速重组©CopyngNOHU2010未来企业一“CIMS!?环境对企业的要求：-产品创新能力强、产品多样性、用户参与设计-市场响应快、企业联盟- -利用全社会资源、

4、仅保留核心能力- -生产过程（制造系统）快速重构- -经营过程快速重组- -高效信息系统支撑- 环境污染小*0600000 怎么办？：信息技术改造传统制造业、采用现代集成制造系统技术 也就是通常所说的用信息化提高知识生产力，信息化实现组织扁平化。（美国通用电器管理层从25层减少到5层。60多个部门组合为12个业务部，管理人员减少1/4。1996年利润全美第一。）2、计算机集成制造系统的基本概念 CIM定义：一种组织，管理与运作企业生产的哲理 -通俗含义：用计算机通过信息集成实现现代化的生产制造，求得企业得总体效益，按照CIM得思想，企业得各个生产环节是不可分得，需统一考虑。整个制造生产过程实质

5、上是信息得采集，传递和加I：处理得过程 解释：- -C:手段- -M：大制造（制造业）- -S：整个系统- -I：核心，通过集成提高制造企业的市.场竞争能力- 美国JHarrington1973提出。1984大规模实施©CopyrCIMS组成息一场-市一I分系统.计算机网络分系统经音分系统，售后服务信息金字塔结构图，CIMS体系结构口NIST的五层金字塔结构优点：一信息交换局限在相邻的上卜层之间，减少了信息交换的攵杂性-比较符合阶梯捽制勺规划思想-符合当时的企业组织结构-符合当时的计算机水平-缺点：一结构简单、僵化一信息反馈速度慢一系统柔性差，市场反应慢G CopyngM 0HU 2

6、010GCopyngMOHU2010管理学院SME轮式结构工厂小产企业建模过程 企、也建模是人们为了了解企、也经过抽象的得到对于企业某个或某些方面进行的描述 目的：描述企业-理解企业-改进管理 主要方法：CIM-OSAARISIDEFSPERA 主要工具；ARIS、CASEWISESystemArchitect>RationalRose、KBSkCIMFIow、Viso、BpWin©CopyngNOHU201。管理学院基本原则 定义模型的目的：建模是为了干什么 定义模型的范围：模型覆盖的领域和范围 定义模型的视角：描述哪些方面特性，忽略哪些特性 定义模型的细致程度：粘度和粒度&

7、#171;分离原则：对每个功能领域进行分离，降低分析复杂性 功能分解原则：根据经营目标分解成了目标的方法，将企业功能逐层分解"模块化原则 模型通用性原则«重用性原则"功能和行为分离"活动和资源解耦 一致性、精确表示 可视化«方便性与充分性折中 从不同角度和不同人员处获得关于企业的知识，将知识进行组织，形成企业的部分或整个的模型的过程 建模过程山一组活动构成，这些活动之间具有一定的逻辑顺序关系。 介理制定活动的逻辑关系和每个活动的工作任务是企业建模方法学的主要研究内容©CopyngMOHU2010企业建模过程方法学价的标企业加职领域本体

8、企业建模过程过用模型数楙模4轿域本体其它模型如做与帙型我示企业I田蟀企业建模过程图OCopyngM0HU201CDHU 2010企业建模过程生命周期模型廿Ffr吃）一施护便型本分析源或二-1U1府未分折穰311一工1c-11阶氏113g足篌型口UJkfe立热阶段二'©CopyngN(XU2010笆理学院WhyneedsReferenceArchitecture为什么要参考体系结构管理学院WhyneedsReferenceArchitecture为什么要体系结构OneofEscher'smarvelousimpossiblebuildings.OCoPFXJhe DHU

9、2010What Is An Enterprise Reference Architecture?DefinitionofArchitectures:-Adescription(model)ofthebasicarrangementandconnectivityofpartsofasystem(eitheraphysicaloraconceptualobjectorentity)TwoTypesofArchitectures:-Type1architecturesarethosethatdealwiththedesignofasystem,e.g.thecomputercontrolsyste

10、mpartofanoverallenterpriseintegrationsystem;-Type2architecturesarethosethatdealwiththeorganizationofthedevelopmentandimplementationofaprojectsuchasanenterpriseintegrationorotherenterprisedevelopmentprograms.What Is An Enterprise Reference Architecture? (2)Type I Architectures:Architecture or physica

11、l structure of the integrated systemType II Architectures:Architecture or structure that illustrate the life cycle of the project or process developing the integrated systemWhat Is An Enterprise Reference Architecture? (3)Anenterprisereferencearchitectureistheorganizationofthefulllifecyclesofenterpr

12、isedevelopmentprograms.AnenterprisereferencearchitectureisaType2architecture.Question:-Whatshouldbeincludedinanenterprisereferencearchitecture?WhyDoWeStudyEnterpriseReferenceArchitectures?Whatarecommonissuesinenterprisedevelopmentprogramsorenterpriseintegrationprojects?Whyaretheydifferentfromissuesi

13、notherfields?Whatarethemostimportantapproachestothesolutionsoftheproblems?DM 0HU201Th©MajorExistingSchemesofCIMSystemArchitecture比较有代表性的体系结构G CopyngN OHU 2010 CIMQSA欧共体ESPRIT计划中的CIMOSA（CIM开放系统体系结构）课题组提出 GIM法国波尔多笫大学的GRAI实脸室提出 IMPACS欧共体ESPRIT计划的个项目IMPACS中出现 PERA美国普渡大学的实用工业控制实验室ARIS-ill第国Saarbruec

14、ken大学A.W.Scheer教授提出 GERAMIFAC/IFIP的专门小组正在开发 SLA陈观六教授结合中国实施CIMS的实践提出的阶梯形CIMS体系结构 CIMOSA:-CIMOpenSystemArchitec:uredevelopedbyAMICE(EuropeanStandard).ItisanESPRITProject. GIM:-GRAIIntegratedMethodology.ItwasdevelopedbytheLaboratoryforAutomationandProduction(LAP)attheUniversi：yofBordeaux-France.Ithasta

15、kenitscurrentformsince1988.TheGRAImethodwasfirstpublishedin1977. IMPACS PERA:ARIS:ARchitectureofIntegratedInformationSystems GERAM一 SLACIM-openSystemArchitectureCIM开放体系结构I管理学院CIM-OpenSystemArchitectureCIM开放体系结构CIMOSA是CIM开放体系结构，是ESPRIT的一个重要部分，由AMICE（欧洲CIM体系结构）联盟开发。CIMOSAisawellknownCIMOpenSystemArchi

16、tecturedevelopedbytheAMICEConsortium,andthemostimportantCIMinitiativewithintheESPRITprogram.ThetermAMICEisareversedacronymfor'EuropeanCIMArchitecture'.管理学院CIMOSACIM Open System Arvliilectiirehttp:t.pl/Theofficialwebsitewithagoodtutorial.WoEoxe1c(heth?WWWserver0fLA：n>nrzEiywcantindbrw:CTMO

17、SANeCIMOSAAcobraftone三.CINfIS：F少。苒iyv?BdatedWebSt?5ReliledSixidg&aCgAjQviir«. EGes金E3cxand密 EMTUG IlAUfcG31? KlKPFemePMotivationforCIMOSACimosa的动机 TheaimofthisprojectistoelaborateanopensystemarchitectureforCIMandtodefineasetofconceptsandrulestofacilitatethebuildingoffutureCIMsystems. Animpo

18、rtantaspectoftheprojectisitsdirectinvolvementinstandardizationactivities. 该项目的目的是详细阐述CIM的开放系统体系结构，并定义一组概念和规则，以便于构建未来的CIM系统。 该项目的一个重要方面是直接引进了标准化活动。 ThetwomainresultsoftheprojectaretheModelingFramework,whichiswellknownandtheIntegratingInfrastructure. 该项目的两个结果是:-建模框架结构-集成基础结构TheModelingFrameworksupport

19、sallphasesoftheCIMsystemlife-cyclefromrequirementsdefinition,throughdesignspecification,implementationdescriptionandexecutionofthedailyenterpriseoperation.建模框架结构支持CIM系统生命周期的所有阶段，从需求定义、到详细设计、到实施描述，直到日常企业运作的执行。TheIntegratingInfrastructureprovidesspecificinformationtechnologyservicesfortheexecutionofth

20、eParticularImplementationModel,butwhatismoreimportant,itprovidesforvendorindependenceandportability.集成基础结构为专用实施模型的执行提供详细的信息技术服务。CIMOSAprovidesawidelyacceptedCIMconceptwithanadequatesetofarchitecturalconstructslostructureCIMSystems.Thisconceptisbasedonanunambiguousterminologyinordertoserveasacommonte

21、chnicalbaseforCIMsystemusers,CIMsystemdevelopersandCIMcomponentssuppliers.CIMOSA提供了被广泛接受的CIM概念，以及适当数量的体系构建模块来构造CIM系统。这一概念基于明确的术语，以便为CIM系统用户、CIM系统开发者和CIM组件供应商提供通用的技术基础。©CopyngN (XU 2010TheprimaryobjectiveofCIMOSAistoprovideaFrameworkforanalyzingtheevolvingrequirementsofanenterpriseandtranslating

22、theseintoasystemwhichenablesandintegratesthefunctionswhichmatchtherequirements.CIMOSA的主要目标是为分析企业不断发展中需求提供框架结构，并将其翻译到一个使能和集成与需求相匹配的功能的系统中去。TheCIMOSAReferenceArchitecturecontainsalimitedsetofarchitecturalconstructstocompletelydescribetherequirementofandthesolutionsforaparticularenterprise.CIMOSA参考体系结构

23、包含有限数量的构建模块,完全表述一个特殊企业的需求及其解决方案。CIM-OpenSystemArchitectureCIMQSA体系结构InstantiationG enuo_«士8aG cncric R equ ircm cn ts D cfinitionB u tidingB lock sPartialR cqu ircm ents D efinilioiM odclstParticu lar R cquircm cats D efinitionM oddz/G cncricD csign Specification B u ildingB lock $PartialD esig

24、n S pccificationM odclsParticu lar D esign S pccification M odd/G cncric Im pkm entation D Ascription B u ildingB lock sPartialIm plcm entation D escriptionM odclsParticu lar im pkm cntalion D escription M odd/CIM-OSA管理学院CimOsaArchitecturalPrinciplesCIMOSA体系结构的概念TheCIMOSAarchitecturalprinciplesareba

25、sedonthegeneralizedconceptofisolation: IsolationbetweentheUserrepresentationandtheSystemrepresentationwhichrestrictstheimpactofchangesandprovidesabilitytomodifytheenterprisebehaviorinordertocopewithmarketchanges(organizationalflexibility); IsolationbetweenControlandFunctionsmakingpossibletorevisethe

26、enterprisebehavior,inordertomeetchangingcircumstance,withoutalteringtheinstalledfunctionality; IsolationbetweenFunctionsandInformationtofacilitateintegration,applicationportability,inter-operabilityandmaintainability.CimOsaFrameworkCIMOSA的框架结构通用性维模型维视图维 AdimensionofGenerality(threearchitecturallevel

27、s) AdimensionofModel(threemodelinglevels) AdimensionofView(todescribetheModelaccordingtoitsfourintegratedaspects)通用设计结构模块部分通用我计AUH求结构模块部分通用通用实施专用实蚱专用设计 ).说明模里 f 尸一一 一 视图资濠视图AdimensionofGenerality(threearchitecturallevels)Genericlevel,catalogueofbasicbuildingblocksPartiallevel.libraryofpartialmodelsa

28、pplicabletoparticularpurposesParticularlevel.modelofaparticularenterprisebuiltfrombuildingblocksandpartialmodelsAdimensionofModel(threemodelinglevels) RequirementsModelingforgatheringbusinessrequirements.UserisBusinessUser.BDesignModelingforspecifyingoptimizedandsystem-orientedrepresentationofthebus

29、inessrequirements.UserisSystemDesigner. ImplementationModelingfordescribingacompleteCIMsystemandallitsimplementedcomponents.UserisSystemr组织祝囹rriai咫啰j侑息视图部分通用企部分通用段计部分通用专用企业专用设计专用实施实施模型一/1描述模型Developer.TheBusinessUser,whoisthebestabletounderstandtheenterpriseneeds,usestherequirementsbuildingblockstoc

30、reatetheRequirementsDefinitionModelthatsatisfyitsbusinessobjectives.ThismodelwillthenbetranslatedintoanImplementationDescriptionModel.ThismodelembodiesallnecessaryknowledgeabouttheenterpriseinaformwhichcanbedirectlyprocessedundercontrolofasetofneutralDataProcessingservicescalledtheIntegratingInfrast

31、ructurewhichprovidessystemwideavailabilityofinformation.部分通用企专用企业通用实施/描述型部分通用 设计横型通用设计 结构模块专用设计 说明模型部分通用 实施通用企业需 求结构模块专用实施二痴厥号/源视即知图看依/国aspects) FunctionViewfordescribingtheexpectedbehaviorandfunctionalityoftheenterprise InformationViewfordescribingtheintegratedinformationobjectsoftheenterprise Reso

32、urceViewfordescribingtheresourceobjectsoftheenterprise OrganizationViewfordescribingtheorganizationoftheenterprise管理学院PartialLevel部分通用层通用层Generic Level专用层通用结构CIM-OSAGenericConstructs汽车制造机床 电子 包 汽车l 供应者 工业模型小型汽车供应者中型汽车供应占供应者的机械之专用模型ParticularmodelsD逐步具体化过程 Stepwisein stun tint ion Process大型汽车 供应者 按企业规模 分类的部分 通用模理大型汽车供应者的电气产品按规模和产品分类的部分通川模型理学院Function