CIMS系统设计方法-IDEF0

1、专题三：CIMS系统设计方法之IDEF0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/工业工程系本节的主主要内容容信息系统统建模的的基本过过程及策策略信息系统统建模的的主要方方法IDEFEPCE-RDFD其他方法法什么是系系统模型模型（系系统）是是抽取研研究对象象的本质质特征，忽略掉掉或精简简掉一些些非本质质因素后后的表示示法。这种表示示法的形形式：数学公式式；缩小的物物理装置置；图形表格格；某些特性性或规则则的语言言文字的的叙述。在研究过程程中有一一种共同同语言，能毫不不含糊地地进行分分析研究究和交流流。什么是信息息系统建建模信息系统模型是客观数数据世界界的“纯纯粹”反反映独立于

2、DBMS用各种图图表来表表示系统统概念模模式和逻逻辑模式式告诉阅读读者：本系统大大致是什什么样的的本系统是是包含哪哪些主要要部分，它们之之间的关关系本系统的的如何运运作的现实世界信息世界数据世界事物类事物特征实体集实体属性文件记录数据项事物及其联系实体模型数据模型什么是信息息系统建建模信息系统建建模的基基本过程程DomainDefinitionsInformationFlows of InterestFunctionsof InterestCategories ofInformationInformationDefinitionsFunctionsin Domains信息系统建建模的基基本策略

3、略自顶向下下：先全全局，后后细化自底向上上：先局局部，后后集成由里向外外：先核核心，后后扩充混合策略略：自顶顶向下+自底向上上信息系统统建模的的基本方方法在集成制造造系统建建模领域，已有若干干公认比比较成熟熟的建模模方法：过程链模模型EPC；功能模型型IDEF0；数据流程程图DFD；信息模型型E-R等。 说明：目前没有一一种建模模方法能能够全面面地建立立制造系系统的模模型。IDEF方法1981年，在美美国空军军公布的的ICAM（Integrated Computer Aided Manufacturing）工程中中，首次次采用了了名为“IDEF”的方法。IDEF是ICAM Definition

4、Method的缩写，后来就就称之为为IntegrationDefinition Method，简称IDEFIDEF方法IDEF方法族包包括的主主要方法法功能建模模方法（IDEF0）信息建模模方法（IDEF1）数据建模模方法（IDEF1）动态仿真真建模方方法（IDEF2）过程描述述方法（IDEF3）面向对象象设计方方法（IDEF4）本体论描描述方法法（IDEF5）设计原理理获取方方法（IDEF6）信息系统统审定方方法（IDEF7）人机接口口设计方方法（IDEF8）盒子的边边表示所所进入或或离开的的箭头的的作用。它们分分别是输输入、控控制、输输出与机机制IDEF方法IDEF0描述系统统的功能能活动

5、及及其联系系模型方方法。IDEF0模型由一一系列图图形组成成，图形形的元素素由盒子子及箭头头构成。盒子表示活活动，箭箭头表示示处理的的事件。输入输出出（I/O）箭头：表示活活动进行行的是什什么(what)；控制（C）箭头：表明为为何这么么做(why）；机制（M）箭头：表示如如何做(how)。盒子：动动词，箭箭头：名名词IDEF方法LabelCONTROLOUTPUTINPUTMECHANISMICOMsInputsReal ObjectsorDataNeededtoPerforma FunctionObjects or DataTransformedbyaFunctionLabeled wit

6、haNoun or NounPhraseINPUTSFUNCTIONOutputObjects or DataProducedasaResultofthe FunctionLabeled withaNoun or NounPhraseINPUTSOUTPUTSFUNCTIONControlThat which Governsthe Accomplishment of theFunctionThingsthatInfluenceorDetermine theOutputsLabeled withaNoun or NounPhraseINPUTSOUTPUTSCONTROLSFUNCTIONMec

7、hanismPerson, Device,orDatawhichCarries outtheFunctionTheMeansbywhichthe Function is PerformedLabeled withaNoun or NounPhraseINPUTSOUTPUTSCONTROLSMECHANISMSFUNCTIONSyntax:Context Diagram: is amodelofthe function at thehighest level of inputs,controls, outputs, andmechanismsMechanismsFunction NameCon

8、trolsInputsOutputsitemsthat triggerthe activityresults of performingthe activityGuideorregulatetheactivitysystems,people, equipmentused to performthe activityIDEF基本元素素小结控制（C）：表示示活动的的条件、规则或或约束；输入（I）：表示为完完成此活活动所需需要的数数据；输出（O）：表示执行行活动时时产生的的数据；机制（M）：是执执行活动动的人或或设备。说明：1.每个活动动盒子至至少有一一个输入或或控制箭头，不允许许既没有有输入又又没

9、有控控制。2.输入与输输出的关关系就是是活动（盒子），是将输输入数据据转变为为输出数数据的一一种变换换。IDEF基本元素素小结示例：调资政策IDEF方法举例收料库存策略略采购策略略支付料款款退料供应商3PLA0A-0Diagram收料单库管IDEF方法举例Boxand Arrow Relationsina Diagram123INPUTOUTPUTTOINPUTSOUTPUTTOCONTROLOUTPUTTOMECHANISMOUTPUTARROWSBRANCHING(Split)FEED BACKOUTPUTTOCONTROL(Join)关系举例一般关系系Build SystemA3Desi

10、gnSystemA2EstablishReqmnts.A1NeedsAlternative TechnologiesKnowledge of Previous DesignCustomer ExpectationsUnderstanding of Customer RequirementsRequirementsContract for Tradeoff DecisionsDesignProductRaw MaterialAnalysis MethodsDesign MethodsFabrication MethodsIDEF方法IDEF0-FunctionModeling复杂关系系Split

11、JoinSplitJoinJoin &SplitJoin:ConceptsB andC arejoinedtoform conceptA.Split:Concept Aisunbundled intoconceptsBandC.CBAABCJoinFINISHEDSUB-PARTSPROCUREDITEMSPRODUCTION ITEMSCONTROLPRODUCTIONITEMS&TOOLSSplitOutputcan branchandbeusedbytwofunctionssimultaneouslyorsequentiallyWithout labelswecannottellhowt

12、he branchingoccurs123OUTPUT DATAONCE THIS DATA IS SUPPLIED, FUNCTIONS 2 & 3 CAN OPERATE SIMULTANEOUSLY OR SEQUENTIALLYSplitandJoin:PCBASSEMBLYProcess Plan=loading details+solderpastedetails+ chipplacement methodAssemblyRecords =soldering completeddata +placement completeddataPlace chip on boardApply

13、solderpasteA2Load boardonto m/cA1ManagementDirectivesBare boardsChip positioned boardplacementcompleteddataPlacement methodSplitJoinA3PasteappliedboardProcess planSolder pastemethodsolderingcompleteddataAssemblyRecords分层第一层只只有一个个功能，标注为为A-0图每一个图图中最多多可以有有6个功能，至少3个A1A2A3IDEF方法A0A1A2A3A4A3A32A33A34A31子图

14、父图IDEF的分层IDEF方法More GeneralMore DetailedIDEF的分层IDEF方法节点树IDEF方法TunnelledArrowsTunneledArrowsatUnconnectedEnds(ConceptDoes NotAppearonthe NextHigher Level.)TunneledArrowsatConnected Ends(ConceptDoes NotAppearonthe NextLowerLevel.)TunnelingExampleThis controlwillnotappearonchilddiagram.This controlwill

15、stillbedesignated as C3 on childdiagram.This outputwill notbeshownonparentdiagram.A0A-0ParentDiagramA0A1A2A3C1C3O1I1ChildDiagramI1I2I2O1C1C3A0DiagramPaymentsCheck Stock Levels & Det Reorder QtyA1Prepare Authorize & Mail P OA2Receive PO Produce & ShipA3Receive Shipment & Inspect A4Restock & Make Paym

16、entA5Inventory PolicyStock LevelsReorder QtyPurchase PolicyInvoiceMaterialOK Material ABC Co.VendorRejected MaterialPurchase OrderPO Prep. PolicyInspection PolicyIDEF方法应用用举例FeedbackSYSTEM REQUIREMENTSDRAFT SPECIFICATIONSCOMMENTSDRAFT SPECIFICATION WITH DESIGN CHANGESDESIGNREVIEWAPPROVED DESIGNIDEF方法应用用举例Files= Customer Records+Price& TaxTablesAccount Entries=TransactionEntries +BillingEntriesPerformBillingDeliverProductsA2KeepRecordsA1OrdersManagementDirectivesFilesInvoicesTransactionEnt