第九章NMS网络化制造与企业信息化

2014.7夏绪辉武汉科技大学机械自动化学院工业工程系第九章

NMS网络化制造与企业信息化

武汉科技大学机械自动化学院工业工程系2014-7第九章NMS网络化制造与企业信息化9.1网络化制造概述9.2网络化制造系统组成9.3企业信息化——数字化和智能化工厂

第九章NMS网络化制造与企业信息化9.1网络化制造概述

9.1.1网络化制造的起源与发展1.国外情况1）1994年美国能源部提出了“敏捷制造的使能技术(TEAM),TEAM项目希望通过一个集成框架柔性地配置先进制造技术来达到制造企业的敏捷化和全球化目标，使美国企业的国际竞争能力得以增强。在TEAM项目中，基于agent的集成框架分散制造系统是贯穿整个项目的重点环节。2）“全美工厂网络(FAN)”建立于1995年，是国家工业数据库，提供包括生产能力、各种工程服务项目、产品及其价格和性能数据、销售和用户服务、专门服务。3）1995年洛克海德·马丁航空公司建立“制造系统的敏捷基础设施网络(AIMSnet)”，利用国际互联网支持和管理敏捷企业的供应链。

4）美国通用研究和开发部的“计算机辅助制造网络(CAMnet)”建立于1996年，它通过工nternet网提供多种制造支撑服务，如产品设计的可制造性、加工过程仿真及产品试验等，使得集成企业的成员能够快速连接和共享制造信息。

5)1998年12月，欧洲联盟公布了“第五框架计划（1998－2002）”，将虚拟网络企业列入研究主题。

第九章NMS网络化制造与企业信息化9.1网络化制造概述

9.1.1网络化制造的起源与发展1.国外情况

华中科技大学的杨叔子院士阐述了网络经济时代制造环境的变化与特点，指出了网络化制造模式的必然性。研究基于Agent的网络化制造模式及基于利益驱动的动态重组机制圈。

重庆大学的刘飞教授对网络化制造的定义、内涵特征进行了描述．并归纳了支撑网络化制造的技术体系；

浙江大学的祁国宁和顾新建教授则分析了网络化制造的几种发展途径并指出了网络化制造模式在21世纪制造业中的重要地位；

贵州工业大学的谢庆生教授提出了基于ASP模式的网络化制造系统结构．并针对我国发展网络化制造的实际着重讨沦了基于ASP模式网络化制造的发展策略。第九章NMS网络化制造与企业信息化9.1网络化制造概述

9.1.1网络化制造的起源与发展2.国内发展情况

9.1.2网络化制造的定义

网络化制造指的是：面对市场机遇，针对某一市场需要，利用以因特网（INTERNET）为标志的信息高速公路，灵活而迅速地组织社会制造资源，把分散在不同地区的现有生产设备资源、智力资源和各种核心能力，按资源优势互补的原则，迅速地组合成一种没有围墙的、超越空间约束的、靠电子手段联系的、统一指挥的经营实体－－网络联盟企业，以便快速推出高质量、低成本的新产品。第九章NMS网络化制造与企业信息化9.1网络化制造概述

9.1.3网络化制造的特征是基于网络技术的先进制造模式，它是在因特网和企业内外网环境下，企业组织和管理其生产经营过程的理论和方法。覆盖了企业生产经营的所有活动和产品生命周期的各个环节，可用来支持展开企业生产经营的所有活动。它以快速响应市场为实施的主要目标之一，通过网络化制造提高企业的市场响应速度，进而提高企业的竞争力。突破了地域限制，通过网络突破地理空间上的差距给企业的生产经营和企业间协同造成的障碍。强调企业间的协作与社会范围内的资源共享，提高企业产品创新能力和制造能力，缩短产品开发周期。第九章NMS网络化制造与企业信息化9.1网络化制造概述

1.综合技术

网络化制造系统相关的综合技术主要包括产品全生命周期管理、协同产品商务、大批量定制和并行工程等。在上述综合技术中包括了各种新的管理理念，在相应的使能技术、基础技术和支撑技术的支持下，结合网络化制造系统的特点，这些综合技术可以有效地解决网络化制造中的不同问题。9.1.4网络化制造的关键技术第九章NMS网络化制造与企业信息化9.1网络化制造概述

2.使能技术

网络化制造系统相关的使能技术是一些网络化制造系统的关键共性技术，常用的使能技术有CAD、CAE、CAM、CAPP、ERP、SCM、PDM、客户关系管理CRM、供应商关系管理SRM、MES等。9.1.4网络化制造的关键技术第九章NMS网络化制造与企业信息化9.1网络化制造概述

3.基础技术

网络化制造系统相关的基础技术包括标准化技术、产品建模技术和知识管理技术等。这些技术虽然一般不直接解决具体的问题，但是作为利用使能技术解决具体问题的基础，起着十分重要的作用。

4.支撑技术

网络化制造系统相关的支撑技术（如计算机技术与网络技术），直接影响网络化制造系统运行的效率和可靠性，是实施网络化制造的基础设施。上述四方面技术组成了一个有机的整体，相辅相成，从不同的方面有效地支持了企业实施网络化制造。9.1.4网络化制造的关键技术第九章NMS网络化制造与企业信息化9.1网络化制造概述

网络化制造造系统功能能模块组成成：1、基于网络络的分布式式CAD系统。与当前传统统的CAD系统协调工工作，采用用两种方式式：采用标标准的数据据格式如STEP，实现与传传统CAD系统的数据据共享和交交互；二是是采用接口口函数（API等）。开发新的与与传统CAD系统集成的的CAD工具。如：：将基于特特征设计的的技术集成成到传统的的基于几何何造型的CAD系统中，可可以形成一一个更加先先进的面向向并行工程程的CAD系统。基于网络的的CAD重构系统。。第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.2网络化制造造系统组成成2、基于网络络的工艺设设计系统网络化环境境下的CAPP系统不再是是面向固定定制造环境境的工艺规规程设计，，它面对的的是动态变变化的制造造资源及加加工对象。。网络环境下下的CAPP系统需要充充分考虑变变化与柔性性的要求对对于CAPP系统体系结结构和功能能模型的影影响，应具具有的新特特点如下：：要对动态变变化的制造造环境具有有适应性，，即设备库库、工艺知知识库、工工装库、加加工参数库库等应具有有适应动态态变化的能能力；零件信息获获取方法应应具有较高高的柔性和和领域范围围的适应性性；工艺设计决决策逻辑具具有广泛适适应性。网络化制造造系统功能能模块组成成：第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.2网络化制造造系统组成成3、开放结构构的智能化化加工中心心。零件设计完完成，其相相应加工工工艺方案也也就完成，，一个动态态的加工代代码就送到到智能化加加工中心。。这种智能能化加工中中心应该是是一种具有有开放结构构控制器的的新型CNC机床，用一一个新的开开放结构的的控制器替替代机床的的CNC控制器，与与Internet连接。不使用常用用的G、N代码，而是是使用C++编程，用户户可以随时时根据需要要编译得到到新的控制制功能。网络化制造造系统功能能模块组成成：第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.2网络化制造造系统组成成网络化制造造系统主要要包含以下下平台和环环境的研发发:1.智能化公共共信息服务务平台智能化公共共信息服务务平台采用用网络会员员机制,为企业提供供智能化公公共信息服服务,包括基础数数据、基本本的公共信信息、信息息自动采集集、分类与与匹配等服服务。2.电子商务支支撑平台实现产品、、技术、人人才等方面面供需信息息关系数据据库,研究与开发发客户关系系管理系统统和敏捷供供需链管理理系统,实现基于Internet的物流优化化调度与管管理。第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.2网络化制造造系统组成成3.基于Internet的CSCW支撑环境根据敏捷制制造的方法法和理论,研究网络化化敏捷企业业支撑环境境的体系结结构、软件件支撑技术术、协同机机制等,并针对分布布式、网络络化的产品品设计,建立协同设设计环境。。4.公共数据中中心构建网上共共享的制造造资源信息息库,包括企业生生产能力、、特种制造造手段、人人才信息、、各种计算算机辅助软软件、标准准件、通用用件、图库库等技术信信息和产品品信息。第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.2网络化制造造系统组成成5.安全保障体体系为用户业务务安全提供供一个支撑撑环境和保保障系统。。企业网络络化制造平平台以搭建建企业内部部自身的网网络化制造造平台为主主围绕着企企业定单信信息流构筑筑的多方位位、多层次次、多应用用的信息化化平台。如如图：第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.2网络化制造造系统组成成重庆华陶瓷瓷业有限公公司与重庆大学学制造工程程研究所开开发的“陶瓷产品网网络销售和和定义系统统”第九章NMS网络化制造造与企业信信息化典型案例—重庆华陶3层体系结构构；提供网络化化销售、客客户管理、、订单查询询及管理、、个性化设设计、虚拟拟产品及设设计资源管管理等。实现随时随随地管理订订单、了解解产品状态态、与客户户交流。第九章NMS网络化制造造与企业信信息化典型案例—重庆华陶系统运行模模式设计5个部分：制造企业；；区域性经销销商；全球性代理理商；用户；网络化销售售和定制技技术支持中中心。第九章NMS网络化制造造与企业信信息化典型案例—重庆华陶第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂信息化是走走新型工业业化道路必必然选择企业信息化化的内涵流程工业综综合自动化化系统离散工业集集成制造系系统企业信息化化的实施策策略信息化是走走新型工业业化道路必必然选择第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂1)信息化是提提高企业知知识生产力力的最有效效的工具现代管理之之父杜拉克克指出:“知识生产力力将日益成成为一个国国家、一个个产业、一一家公司的的竞争实力力的决定性性因素”，“无论什么传传统产业，，之所以能能发展壮大大，就是因因为它们围围绕知识和和信息进行行了重组。。”采用信信息化化的手手段,围绕着着生产产过程程的信信息和和知识识对生生产过过程进进行重重组,将优秀秀的生生产与与操作作经验验、专专有技技术和和知识识提炼炼和融融合到到上述述软件件系统统中去去，极极大地地提高高生产产力。。金字塔塔型组组织扁扁平化化组织织结构构◆管理理组织织层次次金字塔塔型组组织：：生产制造过程董事会总经理生产副总生产班工人生产部生产厂生产车间扁平化组织结构：总经理生产制造过程生产指挥中心2)只有通通过企企业信息化化才能能实现现企业业扁平平化管管理第九章章NMS网络化化制造造与企企业信信息化化9.3企业信信息化化：数数字化化和智智能化化工厂厂信息化化是走走新型型工业业化道道路必必然选选择经营决决策企业管管理生产调调度过程优优化过程控控制Purdue模型BPS(BusinessPlanningSystem)PCS(ProcessControlSystem)MES(ManufacturingExecutionSystem)BPS/MES/PCS结构实行扁扁平化化管理理的几几个例例子：：美国通通用电电器公公司从从董事事长到到一般般职工工，管管理层层从26层减到到5层。60多个部部门组组合为为12个业务务部，，管理理人员员减少少1/4，1996年利润润居全全美榜榜首。。日本兴兴亚电电工公公司（（KOA）废除除中层层管理理职务务后，，销售售额上上升14%、利润润增加加37%。美国IBM公司、、英国国石油油公司司和电电讯电电报公公司均均做大大幅度度体制制改革革，取取得显显著效效果。。第九章章NMS网络化化制造造与企企业信信息化化9.3企业信信息化化：数数字化化和智智能化化工厂厂信息化化是走走新型型工业业化道道路必必然选选择韩国浦浦项钢钢厂浦项董董事长长刘常常夫认认为：：21世纪信信息管管理将将成为为浦项项生存存与发发展的的关键键，建建立生生产指指挥中中心：：新产品品开发发周期期由4年缩短短到1.5年；交货期期由20-30天缩短短到7天；客户产产品库库存天天数由由30天缩短短到24天以下下；月决算算时间间由6天缩短短到1天；标准成成本计计算时时间由由35天缩短短到3天；库存原原料周周转率率由8.7次增加加到12次。1998年销售售额达达92亿美元元，净净利润润9.297亿美元元，粗粗钢钢产量量2560万吨，，职工工19300人，产产量、、人均均产量量均列列世界界前茅茅。第九章章NMS网络化化制造造与企企业信信息化化9.3企业信信息化化：数数字化化和智智能化化工厂厂信息化化是走走新型型工业业化道道路必必然选选择辽宁省省排山山楼金金矿：：黄金回回收率率提高高1％以上上；生生产能能力由由1200吨／日日提高高到2000吨／日日，剥剥采比比由10：1降低到到6.5：1，选矿矿成本由73.03元／吨吨降为为37元／吨吨，采采矿成成本由由57元／吨吨降为为43元／吨吨，人人均劳劳动生生产率率75万元，，是同同类企企业的的平均均水平平的17倍。。(图一一所所示示)图一排山楼金矿第九九章章NMS网络络化化制制造造与与企企业业信信息息化化9.3企业业信信息息化化：：数数字字化化和和智智能能化化工工厂厂信息息化化是是走走新新型型工工业业化化道道路路必必然然选选择择据美美国国MESA1996年调调查查统统计计结结果果生产产周周期期时时间间缩缩短短率率为为35%;数据据输输入入时时间间缩缩短短率率为为36%;在制制品品削削减减率率为为32%;文书书工工作作削削减减率率为为67%;交货货期期缩缩短短率率为为22%;不合合格格产产品品减减低低率率为为22%;文书书丢丢失失减减少少率率为为55%.据美美国国ARC公司司调调查查,基于于三三级级结结构构的的MES可获获得得效效益益为为:质量量提提高高19.2%,劳动动生生产产率率提提高高13.5%,产量量提提高高11.5%.第九九章章NMS网络络化化制制造造与与企企业业信信息息化化9.3企业业信信息息化化：：数数字字化化和和智智能能化化工工厂厂信息息化化是是走走新新型型工工业业化化道道路路必必然然选选择择1999年，，美美国国“财富富”杂志志发发表表文文章章称称MES是“ERP市场场的的挑挑战战者者”。该该文文介介绍绍年年产产值值16亿美美元元的的美美国国化化纤纤企企业业Unifi公司司，，其其下下属属Yadkinville厂应应用用MES软件件后后，，效效益益增增加加69%，实实际际增增效效1600万美美元元。。基于ERP/MES/PCS三级结构构的MES软件得到到广泛应应用，据据美国MESA调查，美美国MES软件市场场规模：：1993年为1.5亿美元，，1994年和1995年年增长长率为30%，1996年达到8.65亿美元，，1998年10.1亿美元，，予计2003年将增加加三倍。。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择3）生产制制造过程程的信息息化是实实现综合合生产指指标标优化的的保证欧洲钢铁铁工业技技术发展展指南指指出：“对于降低低生产成成本、提提高产品品质量、、减少环环境污染染和资源源消耗只只能通过过全流程程自动控控制系统统的优化化设计来来实现”。(Charbonnieretal.1999)第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择综合生产产指标的的分解产量质量成本生产计划生产制造执行优化控制消耗综合生产指标：产量、质量、成本、消耗综合生产指标模型各工段生产指标关键工艺参数设定模型各工序关键工艺参数指标优化系统第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择4）生产制造造过程的的信息化化是实现现敏捷制制造的保保证现代化的的通讯网网络将世世界连成成一体，，经济全全球化进进程使使世界变变成了一一个统一一的市场场，致使使产品市市场竞争争国际化化；产品的品品种越来来越丰富富，产品品的批次次和批量量越来越少，产产品的开开发周期期越来越越短。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择敏捷制造造（AgileManufacturing）把动态态灵活的的虚拟组组织机构构、先进进的柔性性制造技技术和高高素质的的人员进进行全面面的集成成。敏捷制造造将使企企业实现现FTQCS战略目标标，即产产品的功功能(F)全，开发发周期(T)短，质量量(Q)高，成本本(C)低，并能能为用户户提供更更好的服服务(S)。建立虚拟拟企业和和发展敏敏捷制造造技术是是实现敏敏捷制造造的两个个坚实基基础。信息技术术是建立立虚拟企企业和实实现虚拟拟制造的的关键使使能技术术。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择敏捷制造造使企业业管理从从金字塔塔式的多多层结构构走向扁扁平化结结构企业业工厂厂单元元工作站车间间设备备计划划执行行控制制（a）多级递递阶（b）分布式式纵向集成成纵横向综综合集成成第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择“小而全”“大而全”企业突出核心心竞争力力企业敏捷制造造使企业业“大而全”“小而全”的组织模模式走向向分工协协作突出出核心竞竞争力的的模式零部件1车间零部件2车间零部件n车间零部件车间市场供应后勤保障设计组装车间企业组织模式零部件1厂零部件2厂零部件厂n零部件厂…………设计集成外部企业协作市场供应后勤保障核心零件制造企业核心技术第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择敏捷制造造的关键键技术支持敏捷捷制造的的使能技技术：资资源共享享、信息息服务、、虚拟制制造、并并行工程程、建模模/仿真和人人工智能能等;资源优化化,包括供应应链的建建模和管管理;网络平台台(Internet/Intranet/Extranet)。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂信息化是是走新型型工业化化道路必必然选择择造船工业业案例分分析韩国造船船企业通通过高度度信息化化和自动动化，走走集成造造船的发发展道路路，逐步步向敏捷捷制造模模式迈进进，韩国国成为当当今世界界第一造造船大国国。韩国造船船业发展展纵向比比较：IIIIIIIVV时间1972~1976（三五计划期间）1977~1981（四五计划期间）1982~1991（五五/六五计划期间）1992~1996（七五计划期间）1997~2001（八五计划期间）期末造船能力、产量能力：143万总吨产量：81万总吨能力：400万总吨产量：93万总吨能力：600万总吨产量：350万总吨能力：1000万总吨产量：738万总吨能力：1300万总吨产量：1161万总吨期末年出口额3.0亿美元8.9亿美元41.3亿美元71.3亿美元97.0亿美元产品发展建造20万吨以上巨型油船等简单船种建造中小型集装箱向、滚装船以及成品油船、化学品船等复杂船舶能建造各种复杂船舶、有些属世界最先进船舶大规模进入型集装箱船市场，在大型油船和集装箱船和集装箱船市场占主导地位大规模进入并主导LNG船市场，在大型油船、集装箱船市场占主导地位造船配套设备自给率不足25%45%50%~60%75%85%造船产量在世界上地位1973年居第16位1981年居第2位居第2位居第2位居第1位（2000~2003）韩国与中中国造船船业的横横向比较较（2001年）：指标韩国中国市场份额33%11%产量（万CGT）533.5177.8生产效率（工时/CGT）1358175KB/C总工时30万>100万B/C开工到交船时间7.5个月13.5个月VLCC（船坞周期）~2个月5个月预舾装率90%80%钢材利用率90%80%制造业特特点：–离散制造造业–流程工业业–混合制造造业第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂企业信息息化的内内涵1、调度和协协调复杂杂2、资源管理理复杂3、控制量相相互独立立、流程切换换代价小小4、劳力密集集型、自自动化水水平相对对较低离散制造造业的特特点第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂企业信息息化的内内涵流程工业业的特点点1、复杂性性主要的流流程工业业涉及到到原材料料和能源源的生产产加工行行业，如如冶金（（钢铁、、有色、、黄金））、石油油化工、、电力等等；我国国资源的的特点：：贫矿多多，难于于提炼，，因而其其生产加加工过程程复杂；；金字塔式式的管理理模式是是层次多多，经营营管理、、制造执执行等过过程的信信息获取取、控制制与管理理涉及的的变量与与参数多多，过程程的模型型难于描描述。2、技术密密集型生产过程程涉及到到工艺、、机械装装备、自自动控制制、工业业工程等等专业知知识、经经验、专专有技术术。第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂企业信息息化的内内涵人

先进技术

服务型工厂服务生产环保型工厂资源再生创造型工厂先进技术生产自动化工厂基础产品生产信息基础结构生产

应用

应用技术

成熟技术环境技术机器数字化与与智能化化工厂以信息技技术为基基础的先先进制造造技术结结构第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂企业信息息化的内内涵数字化与与智能化化工厂制造过程程数字化化、自动动化、虚拟化、、智能化化生产过程数字字化、自自动化、、虚拟化、、智能化化管理数字字化与智智能决策策设计数字字化、协协同化、、虚拟化化、智能能化企业数字化与与智能化第九章NMS网络化制制造与企企业信息息化9.3企业信息息化：数数字化和和智能化化工厂企业信息息化的内内涵1）离散制制造业数数字化与与智能化化设计数字字化、协协同化、、虚拟化化、智能能化制造过程程数字化化、自动动化、虚虚拟化、、智能化化管理数字字化与智智能决策策2）流程工工业数字字化与智智能化工艺设计计数字化化、协同化、、虚拟化化、智能能化生产过程程数字化化、自动化化、虚拟拟化、智智能化生产管理理数字化化智能决策策第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂企业信息化化的内涵企业信息化化的内涵将信息技术术用于企业业产品设计计（工艺设设计）、制制造（生产产）、管理理（生产管管理和经营营管理）和和销售的全全过程，以以提高企业业的市场应应变能力和和竞争能力力。第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂企业信息化化的内涵企业信息化化的内容设计信息化化（产品设设计和工艺艺设计）－计算机辅辅助设计(CAD)－并行工程程－虚拟制造造与流程模模拟－设计过程程管理(PDM)企业管理信信息化－企业资源源（ERP）－制造执行行（MES）生产制造过过程自动化化－优化控制制与过程控控制－加工设备备机电一体体化集成化（强强调企业内内部信息集集成）－设计、制造造、管理一一体化一体化过程程控制网络化（强强调企业间间的资源优优化）第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂企业信息化化的内涵综合自动化化系统是流流程工业信信息化的基基础工业过程综综合自动化化系统将生产过程程的生产工工艺技术、、设备运行行技术和生生产过程管管理技术集集成起来，，实现生产产过程的优优化控制、、优化运行行和优化管管理，从而而保证与产产品质量、、成本、质质量相关的的综合生产产指标优化化。第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统企业综合自自动化系统统结构集成支撑系统数据库计算机网络企业资源计划系统（ERP）生产执行系统（MES）生产过程控制系统（PCS）第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统ERP层PCS层MES层企业管控一体化系统总体结构框架示意图运输综合查询与辅助决策应付帐款应收帐款档案管理项目投资固定资产备品备件质检生产调度能源管理设备运行安全管理生产过程信息处理系统原料库房产品库房财务管理生产动态成本控制生产统计计量溶出DCS母液蒸发DCS赤泥洗涤DCS种分DCS焙烧DCS其他DCS关系数据库系统实时数据库系统供应管理销售管理人力资源办公自动化能源计划生产成本计划生产计划运输质检计量

计算机网络系统大修计划综合计划管理生产管理综合统计选矿DCS过程PLC计量数据采集基于ERP/MES/PCS三层结构的的综合自动动化系统生产过程综综合自动化化系统生产过程管管理系统生产过程控控制系统计算机支撑撑系统第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统生产过程综综合自动化化系统结构构计划管理生产作业计划物料计划能源计划生产成本计划生产统计生产调度物料控制与管理能源管理生产成本控制与管理生产执行设备管理综合信息查询与辅助决策质量管理生产过程信息处理系统生产管理系统(MES)生产过程自动化系统过程自动化子系统智能优化控制系统过程自动化子系统过程自动化子系统生产过程集成自动化系统流程工业生产过程

关系数据库

计算机网络系统原料产品多媒体监控系统

实时数据库过程自动化子系统生产过程综综合自动化化系统功能能结构图过程综合自动化系统生产管理系统计算机支撑系统过程控制系统生产计划生产执行过程控制子系统过程控制子系统实时数据库关系数据库计算机网络第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统生产执行系系统功能生产统计生产计划管理生产统计生产分析物料平衡生产调度生产信息管理调度执行日常数据采集生产报告设备管理设备文件设备操作信息收集设备操作设备维护物料管理固定资产质量管理质量信息管理质量索引统计质量统计质量分析综合查询与决策调度信息计划和统计信息能量信息动态成本控制信息质量控制信息设备管理信息决策支持生产执行系统第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统生产计划系系统功能生产计划系统能源计划能源信息管理能源消耗数据收集能源消耗数据分析能源设备管理生产作业计划生产计划管理生产统计生产分析物料平衡生产成本计划成本计划成本核算成本监控成本分析成本控制物料计划物料采购物料统计物料跟踪物料分析第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统智能优化控控制系统第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统智能优化控控制系统功功能第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统智能优化控控制策略产量质量成本消耗第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统智能优化控控制实施策策略第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统酒钢选矿厂厂介绍甘肃酒钢选选矿厂是酒酒泉钢铁（（集团）公公司的原料料—铁精矿的生生产厂年处理铁矿矿石800万吨矿石含铁品品位33%综合自动化化系统案例例第九章NMS网络化制造造与企业信信息化9.3企业信息化化：数字化化和智能化化工厂流程工业综综合自动化化系统酒钢选矿厂厂主要设备备矿石处理:99台:振动筛、皮皮带运输与与卷扬系统统等竖炉焙烧:242台:22竖炉,4干选机等磨矿:115台:15球磨机,8分级机,7旋流器等强磁选:55台:25磁选机等弱磁选:脱水:4台脱水槽磁选:30台:14磁选机等浓缩:146台:5浓缩大井等酒钢选矿厂厂厂景第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统综合自动化系系统的结构硬件结构图5综合自动化系系统的硬件结结构第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统控制系统照片片第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统矿石处理控制制软件界面PanoramicviewoftheFactoryMonitoringviewofraworesprocessingOperationpanelofraworesprocessing第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统竖炉焙烧过程程控制软件界界面

Panoramicviewoftwenty-tworoasters

MonitoringviewofshaftroasterMonitoringviewofoperationparametersOperationpanelofcontrolsystem第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统磨矿过程控制制软件界面

Monitoringviewofmillingprocess

Operationpanelofcontrolsystem第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统磁选过程控制制软件界面OperationpanelofMagneticdressingprocess

第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统浓缩过程控制制软件界面

Monitoringviewofcondensing

processOperationpanelofcondensingprocess第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统竖炉焙烧过程程优化控制软软件界面managementpanelofoptimalcontrolsystemofroasting

InputofconditionsResultsof

optimisation第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统磨矿过程优化化控制软件界界面managementpanelofoptimalcontrolsystemofmillingInputofconditionsResultsof

optimisation竖炉焙烧过程程应用效果Y1W1W2Y2U1W1:燃烧室温度设设定值,Y1:燃烧室温度,W2:加热煤气流量量设定值,Y2:加热煤气流量量,U1:加热煤气阀门门开度图6竖炉焙烧过程程实际控制曲曲线第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统W3Y3U2W4Y4U3W3:给矿量设定值值,Y3:给矿量,U2:给矿机电振频频率,W4:给水量设定值值,Y4:给水量,U3:给水阀门开度度图7磨矿过程实际际控制曲线磨矿过程第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统应用成效竖炉焙烧过程程竖炉台时产率率:提高0.7T/h(从24.9T/h到25.62T/h)磁选管回收率率:提高2%磨矿过程磨矿粒度(-200目):强磁选:提高2.92%(从72.98%到75.90%)弱磁选:提高2.21%(从72.80%到75.01%)金属回收率:提高1.25%-2.01%精矿品位：提高0.5％设备运转率:提高2.98%减员员:50%第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂流程工业综合合自动化系统统集成制造系统统是实现设计计、制造、管管理一体化化系统的基础础计算机集成制制造系统（ComputerIntegratedManufacturingSystems，CIMS）现代集成制造造系统（ContemporaryIntegratedManufacturingSystems，CIMS）第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂离散工业集成成制造系统集成制造系统统结构控制系统计划系统接口订单管理意外事件管理数据采集物料输运管理物料跟踪管理工作站管理质量保障统计过程控制操作者管理维护管理供应商管理产品跟踪文档/产品数据管理过程数据/性能分析生产执行系统生产计划系统数字化产品设计系统数字化产品设设计系统计算机辅助设设计（ComputerAidedDesign，CAD）产品数据管理理(ProductDataManagement，PDM)第九章NMS网络化制造与与企业信息化化9.3企业信息化：：数字化和智智能化工厂离散工业集成成制造系统生产计划系统统主导生产计划划(MasterProductionSchedule)物料需求计划划(MaterialRequirementsPlanning)能力需求计划划(CapacityRequirementPlanning)车间场地控制制(ShopFloorControl)采购(Purchasing)物料控制(InventoryControl)产品数据(ProductD