先进制造技术第六章.ppt

1、1,先进制造技术 Advanced Manufacturing Technology,Henan University of Science & Technology,2,第5章 先进生产管理技术,本章要点,制造资源计划,企业资源计划,及时生产技术,产品数据管理,3,生产模式和生产管理理论的发展,人类最初的生产活动，无所谓生产管理 第一次工业革命后，是“经验管理” 20世纪20年代 出现 “大批大量生产” 模式，采用刚性生产线；泰勒提出“科学管理”思想 20 世纪50年代 制造自动化，柔性生产线开始出现 20世纪70年代 MRP(物料需求计划)，JIT。现代管理思想萌生 20世纪80年代 CI

2、MS，MRPII(制造资源计划) 20世纪90年代 并行工程，精益生产，ERP(企业资源计划) 21世纪以后 敏捷制造，虚拟制造，动态企业联盟，分散网络化制造，智能制造，全球制造，绿色制造,现代生产管理技术,4,传统的生产管理存在的问题： 生产管理局限于制造过程 生产管理主要以提高劳动生产率为核心，降低成本的途径主要考虑节约原材料和节约工时 对库存的容忍，掩盖了生产管理不完善问题 现代生产管理的特征 生产管理范围大为扩展 多品种变批量生产成为生产方式的主流 计算机技术和现代管理技术在生产管理中得到综合应用 生产管理模式的更新,现代生产管理技术,5,现代管理特点,（1）重视人的作用 （2）重视发

3、挥计算机的作用 （3）强调技术、组织、信息与管理的集成与配套 （4）重视企业生产组织新模式 （5）强调柔性化生产 （6）强调以顾客为中心,现代生产管理技术,6,管理信息系统的定义：,管理信息系统（Management Information System, MIS）是一个处于发展中的概念。定义是：一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统。它能实测企业的各种运行情况，利用过去的数据预测未来，从企业全局出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标。,管理信息系统,7,管理信息系统的组成：,管理信息系统,8,MIS具有以下几个特点： 它是一

4、个人机结合的辅助管理系统。MIS靠人执行管理命令，对组织的人、财、物进行管理和控制。具有面向企业决策者的综合分析和一定的辅助决策功能。 它是一个多目标、多层次系统。管理信息系统是一个计划、控制、实施、管理的多目标系统。同时，它是分层次的信息活动，有控制、计划、操作/作业等层次等级，共同服务于管理目标。 它是一个大信息系统，有一个覆盖企业主要管理和生产部门的计算机网络和存放企业生产、经营和管理信息的共享数据库。,管理信息系统,9,物料需求计划（MRP）,物料需求计划（Material Requirements Planning，MRP）是20世纪60年代末70年代初发展起来的一种新的生产管理技术

5、。 MRP的基本指导思想：只在需要的时间，向需要的部门按照需要的数量提供该部门所需的物料。 MRP的目标：提供顾客最好服务的同时，最大限度地减少库存，以降低库存成本。,10,MRP的处理逻辑 MRP的输入信息 MRP的处理过程 MRP的输出信息,物料需求计划（MRP）,11,1、MRP的处理逻辑 MRP的基本原理就是由产品的交货期展开成零部件的生产进度日程与原材料、外购件的需求数量和需求日期，即将产品生产计划转换成物料需求表，并为编制能力需求计划提供信息。,物料需求计划（MRP）,12,其基本处理逻辑为：,物料需求计划（MRP）,13,2、MRP的输入信息 MRP的输入有3个部分： 主生产计划

6、（产品生产计划，MPS） 物料清单（产品结构文件，BOM） 库存状态文件,物料需求计划（MRP）,14,主生产计划（MPS） MPS是MRP的主要输入，它是MRP运行的驱动 力量。如下表。,15,MPS的计划对象MPS中所列出的是企业向外界提供的东西，它们具有独立需求的特征，包括： 最终产品项，即一台完整的产品； 独立需求的部件、配件，可以是一个完整的部件，也可以是零件。 MPS中规定的生产数量一般为净需要量，即需要生产的数量；,物料需求计划（MRP）,16,MPS的几个时间概念 计划期：或称为计划展望期、计划水平期，它说明主生产计划能够看多远。通常，计划期应不短于最长的产品生产周期。计划期取

7、得长一些，可以提高计划的预见性。 时段：是指MPS的时间单位，典型的计划时段是周，也可以是日。时段长度可以由用户任意设定，而且，一个主生产计划中允许采用变长时段，如近期的时段细分为日或周，中远期为月或季。,物料需求计划（MRP）,17,物料清单（产品结构文件，BOM） BOM表示了产品的组成及结构信息，包括所需零部件的清单、产品项目的结构层次、制成最终产品的各个工艺阶段的先后顺序。,物料需求计划（MRP）,18,利用BOM可以准确地计算相关需求的信息。其中所包含的物料可分成二类：一类是自制项目，另一类是采购项目（包括所有的原材料、外购件和外协件）。MRP展开后，自制项目的物料需求计划便形成相应

8、的生产作业计划，采购项目的物料需求计划形成相应的采购供应计划。,物料需求计划（MRP）,19,在产品结构文件中，各个元件处于不同的层次。每一层次表示制造最终产品的一个阶段。通常，最高层为零层，代表最终产品项；第一层代表组成最终产品项的元件；第二层为组成第一层元件的元件，依此类推。最低层为零件和原材料。可以用产品结构树直观地来表示。,物料需求计划（MRP）,20,产品结构文件,物料需求计划（MRP）,21,实际产品对应有多种多样的产品结构树：同一零部件分布在同一产品结构树的不同层次上、同一零部件分布在不同产品结构树的不同层次上。这种特点给相关需求的计算带来了困难，一般采用低层码技术来处理。,物料

9、需求计划（MRP）,22,库存状态文件 库存状态文件保存了每一种物料的有关数据，MRP系统关于订什么，订多少，何时发出订货等重要信息，都存贮在库存状态文件中。产品结构文件是相对稳定的，而库存状态文件却处于不断变动之中。,物料需求计划（MRP）,23,库存状态文件,物料需求计划（MRP）,24,库存状态文件-参数 总需要量：由上层元件的计划发出订货量决定。 预计到货量：指在将来某个时间段某项目的入库量。它来源于正在执行中的采购订单或生产订单。 现有数（现有库存）：为相应时间的当前库存量，它是仓库中实际存放的可用库存量。,物料需求计划（MRP）,25,库存状态文件-参数 已分配量：指已经分配给某使

10、用者，但还没有从仓库中领走的物料数量。 净需要量：当现有数和预计到货量不能满足总需要量时，就会产生净需要量。 计划发出订货量：为保证对零部件的需求而必须投入生产的物料数量。计划发出订货既要考虑提前期，又要考虑安全库存量、批量规则和损耗情况。,物料需求计划（MRP）,26,库存状态文件-参数 库存状态数据可以分成两类，一类为库存数据，预计到货量、已分配量和现有数为库存数据，这些数据要经过检查才能进入系统；另一类为需求数据，总需要量，净需要量和计划发出订货量为需求数据，由系统计算得出。,物料需求计划（MRP）,27,3、MRP的处理过程 准备MRP处理所需的各种输入，将MPS作为确认的生产订单下达

11、传给MRP。 根据产品的BOM，从第一层项目起，逐层处理各个项目直至最低层处理完毕为止。,物料需求计划（MRP）,28,物料需求计划（MRP）,29,物料需求计划（MRP）,30,与订单编制有关的几个参数 在求出净需要量后，要确定计划发出订货的数量与时间，这跟几个参数有关： 提前期 批量 安全库存,物料需求计划（MRP）,31,提前期 指一个物料项目从投料开始到入库可供使用为止的时间间隔。 采购件的提前期：从发出采购订单开始，经供应商供货、在途运输、到货验收、入库所需的时间。 自制件提前期：从订单下达开始，经过准备物料，准备工具、工作地和设备，加工制造，直到检验入库所需的时间。,物料需求计划（

12、MRP）,32,提前期 提前期是用于确定计划下达时间的一个重要因素。 对一个产品来说有一个交货期，而对这个产品的下一级部件来说，完工日期必须先于产品交货期，而对于部件的下一级零件来说，完工日期又要先于上一级部件的完工日期，如此一级级往下传。 因此，自制件提前期是产品及其零部件在各工艺阶段投入的时间比最后完工出产时间提前的时间。,物料需求计划（MRP）,33,提前期 提前期不是一个纯工艺时间。确定提前期要考虑以下几个因素：排队(等待加工)时间， 运行(切削、加工、装配等)时间，调整准备时间，等待运输时间，检查时间、运输时间以及其它管理事务处理时间。 提前期的单位一般为周，也可以为天。企业应当定期

13、审核、修改提前期参数。,物料需求计划（MRP）,34,批量 在实际生产中，为节省订货费或设备调整准备费，需要确定一个最小批量。也就是说，在MRP处理过程中，计算出的计划发出订货量不一定等于净需要量。 增大批量就可以减少加工或采购次数，相应地将减少订货费或设备调整费，但在制品库存会增大，要占用更多的流动资金。而批量过小，占用的流动资金减少，但增加了加工或订货费用。因此，必须有一个合理的批量。,物料需求计划（MRP）,35,由于产品结构的层次性，使得批量的确定十分复杂。各层元件都有批量问题，一般仅在最低层元件订货时考虑批量。 常用的批量策略： 逐批确定法（Lot-for-Lot）：净需要量是多少，

14、批量就取多少。 固定批量：批量是一个固定的量。 最大零件周期收益(Maximum Part-Period Gain, MPG)法。,物料需求计划（MRP）,36,安全库存 设置安全库存是为了应付不确定性，防止生产过程产生缺料现象，避免造成生产或供应中断。 尽管MRP处理的是相关需求，仍有不确定性。比如，不合格品的出现，外购件交货延误，设备故障，停电，缺勤等。因而，相关需求也有安全库存问题。 但MRP认为，只有对产品结构中最低层元件或原材料设置安全库存才是必要的。 安全库存的引入将对净需要量的计算产生影响。,物料需求计划（MRP）,37,4、MRP的输出信息 自制件投入生产计划； 外购件采购计划

15、； 原材料采购计划； 库存状态记录；等。,物料需求计划（MRP）,38,60年代时段式MRP能根据有关数据计算出相关物料需求的准确时间与数量。 但它还不够完善，其主要缺陷是没有考虑到生产企业现有的生产能力和采购的有关条件的约束。因此，计算出来的物料需求的日期有可能因设备和工时的不足而没有能力生产，或者因原料的不足而无法生产。,闭环MRP,39,MRP系统在七十年代发展为闭环MRP系统。闭环MRP系统除了物料需求计划外，还将生产能力需求计划、车间作业计划和采购作业计划也全部纳入MRP，形成一个封闭的系统。,闭环MRP,40,资源需求计划与能力需求计划,在闭环MRP系统中，把关键工作中心的负荷平衡

16、称为资源需求计划，或称为粗能力计划，它的计划对象为独立需求件，主要面向的是主生产计划；把全部工作中心的负荷平衡称为能力需求计划，或称为详细能力计划，而它的计划对象为相关需求件，主要面向的是车间。 由于MRP和MPS之间存在内在的联系，所以资源需求计划与能力需求计划之间也是一脉相承的，而后者正是在前者的的基础上进行计算的。,闭环MRP,41,图1 闭环MRP逻辑流程图,闭环MRP,42,能力需求计划的依据,工作中心：各种生产或加工能力和成本计算的统称。 工作日历：它是由普通日历除去每周双休日、假日、停工和其它不生产的日子，并将日期表示为顺序形式而形成的。 工艺路线：是一种反映制造某项“物料”加工

17、方法及加工次序的文件。它说明加工和装配的工序顺序，每道工序使用的工作中心，各项时间定额，外协工序的时间和费用等。 由MRP输出的零部件作业计划。,闭环MRP,43,能力需求计划的计算逻辑,闭环MRP在编制计划时，总是先不考虑能力约束而优先保证计划需求，然后再进行能力计划。经过多次反复运算，调整核实，才转入下一个阶段。 能力需求计划的运算过程就是把物料需求计划MRP定单换算成能力需求数量，生成能力需求报表。,图 能力需求报表生成过程,闭环MRP,44,现场作业控制,各工作中心能力与负荷需求基本平衡后，接下来的就要集中解决如何具体地组织生产活动，使各种资源既能合理利用又能按期完成各项订单任务，并将

18、客观生产活动进行的状况及时反馈到系统中，以便根据实际情况进行调整与控制，这就是现场作业控制。 它的工作内容一般包括以下四个方面： 车间定单下达 作业排序 投入产出控制 作业信息反馈,闭环MRP,45,制造资源计划MRP,70年代末随着闭环MRP的应用和发展，系统的功能和范围进一步扩展。把生产、库存、采购、销售、财务、成本等子系统都联系起来，逐渐成为一个覆盖企业全部生产资源的管理信息系统。它不仅编制产品和零部件的生产进度计划、物料采购计划，而且还可以直接从系统获得销售收入、库存占用资金、产品成本等财务信息；除此，还包含经营计划，把经营管理的全部内容包括在系统之内。,46,MRP的原理与逻辑,MR

19、P的基本思想就是把企业作为一个有机整体，从整体最优的角度出发，通过运用科学方法对企业各种制造资源和产、供、销、财各个环节进行有效地计划、组织和控制，使他们得以协调发展，并充分地发挥作用。,制造资源计划MRP,47,MRP II 逻辑流程图,计划与控制的流程 经营计划管理的流程 基础数据 计算机数据库系统 财务系统,财务系统基础数据计划与控制系统,48,MRP管理模式的特点,1计划的一贯性与可行性MRP是一种计划主导型管理模式，计划层次从宏观到微观、从战略到技术、由粗到细逐层优化，但始终保证与企业经营战略目标一致。 2管理的系统性MRP是一项系统工程，它把企业所有与生产经营直接相关部门的工作联结

20、成一个整体，各部门都从系统整体出发做好本职工作，每个员工都知道自己的工作质量同其他职能的关系。 3数据共享性MRP是一种制造企业管理信息系统，企业各部门都依据同一数据信息进行管理，任何一种数据变动都能及时地反映给所有部门，做到数据共享。,制造资源计划MRP,49,MRP管理模式的特点,4动态应变性MRP是一个闭环系统，它要求跟踪、控制和反馈瞬息万变的实际情况，管理人员可随时根据企业内外环境条件的变化迅速作出响应，及时决策调整，保证生产正常进行。 5模拟预见性MRP具有模拟功能。它可以解决“如果怎样将会怎样”的问题，可以预见在相当长的计划期内可能发生的问题，事先采取措施消除隐患提供多个可行方案供

21、领导决策。 6物流、资金流的统一MRP包含了成本会计和财务功能，可以由生产活动直接产生财务数据，把实物形态的物料流动直接转换为价值形态的资金流动，保证生产和财务数据一致。,制造资源计划MRP,50,MRPII的发展-ERP,1、什么是ERP Enterprise Resource Planning（ERP）是 Gartner Group 公司1990年初提出的一个概念，它通过一系列的功能标准来界定ERP系统的。 超越MRP范围的集成功能系统； 支持混合方式的制造环境； 支持开放的客户机/服务器计算环境等；,51,ERP是在MRP基础上发展起来的，以供应链思想为基础，融现代管理思想为一身，以现代

22、化的计算机及网络通信技术为运行平台，集企业的各项管理功能为一身，并能对供应链上所有资源进行有效控制的计算机管理系统。 ERP面向企业供应链的管理，把客户需求和企业内部的制造活动、以及供应商的制造资源整合在一起，体现了完全按用户需求制造的思想。,MRPII的发展-ERP,52,ERP的特点: 1.体现对整个供应链资源进行管理的思想 2.体现精益生产、同步工程和敏捷制造的思想 3.体现事先计划与事中控制的思想 从MRP发展到ERP经历了以下四个阶段:,MRPII的发展-ERP,53,阶段,企业经营方式,问题提出,管理软件发展阶段,理论基础,(1) 60年代,追求降低成本 手工定货发货 生产缺货频繁

23、,如何确定 定货时间 定货数量,时校性MRP 系统,库存管理理论 主生产计划 期量标准,(2) 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,(3) 80年代,追求竞争优势 个子系统缺乏 联系、矛盾重重,如何体现 管理系统 一体化,MRP 系统,系统集成技术 物流管理、 决策管理,(4) 90年代,追求创新 要求适应市场 环境的变化,如何在全社会 范围内利用一 切可利用的资 源?,ERP系统,供应链 混合型生产环境 事前控制,发展阶段图,54,ERP的基本思想是对企业中的所有资

24、源（物料流、资金流、信息流等）进行全面集成管理，主线是计划，重心是财务，涉及企业所有供应链。,ERP的基本思想,MRPII的发展-ERP,55,ERP系统的组成,MRPII的发展-ERP,56,ERP系统主要由生产管理、物流管理和财务管理三大系统组成。 生产管理系统主要包括主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间作业控制等模块。物流管理系统主要包括采购管理、销售管理、库存管理等模块。 财务管理系统主要包括总帐管理、应收帐款管理、应付帐款管理、预算会计、现金管理、固定资产管理、工资管理、成本管理等模块。 扩展功能模块 主要包括供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM ）、电子商务管理（BT

25、OC ）、人力资源管理、质量管理、设备管理、技术管理、工作流管理（WFM）、决策管理等模块。,MRPII的发展-ERP,57,ERP功能特点 1.扩充了企业经营管理功能：ERP相对于MRPII，在原有功能的基础上进行了拓宽，增加了质量控制、运输、分销、售后服务与维护、市场开发、人事管理、实验室管理、项目管理、配方管理、融资投资管理、获利分析、经营风险管理等功能子系统。它可以实现全球范围内的多工厂、多地点的跨国经营运作。,MRPII的发展-ERP,58,2.面向供应链-扩充了企业经营管理的范围：ERP系统把客户需求和企业内部制造活动以及供应商的制造资源整合在一起,强调对供应链上所有环节进行有效管

26、理。ERP能对供应链上所有资源进行计划，协调，操作，控制和优化，降低了库存，运输等费用，并通过Internet/Intranet/Extranet在整条供应链上传递信息，使整条供应链面对同一需求做出快速的反应，使企业以最快的速度最低的成本将产品提供给用户。,MRPII的发展-ERP,59,3.应用环境的扩展-面向混合制造方式的管理：不仅支持各种离散型制造环境，而且支持流程式制造环境。 4.模拟分析和决策支持的扩展-支持动态的监控能力：为企业的计划和决策提供多种模拟功能和财务决策支持系统；提供诸如产品、融资投资、风险、企业合并、收购等决策分析功能；在企业级的范围内提供了对质量、客户满意、效绩等关

27、键问题的实时分析能力。,MRPII的发展-ERP,60,5.系统功能模块化：运用应用程序模块来对供应链上的所有环节实施有效管理。“物流”类模块实现对供应、生产、销售整个过程和各个环节的物料进行管理。“财务” 类模块提供一套通用记帐系统，能够进行资产管理，提供有关经营成果的报告，使企业管理决策建立在客观、及时的信息基础之上。“人力资源”类模块提供一个综合的人力资源管理系统。它综合了诸如人事计划、新员工招聘、工资管理和员工个人发展等各项业务活动。,MRPII的发展-ERP,61,6.采用计算机和网络技术的最新成就，实现信息的高度共享：图形用户界面（GUI）、SQL结构化查询语言、关系数据库管理系统

28、（RDBMS）、面向对象技术（OOT）、第四代语言/计算机辅助软件工程、客户机/服务器和分布式数据处理系统等技术。广泛应用网络通信技术，实现供应链管理的信息高度集成和共享。,MRPII的发展-ERP,62,7.ERP系统同企业业务流程重构(BPR)密切相关：要求对整个供应链上的业务流程和组织机构进行重组和优化。,MRPII的发展-ERP,63,ERP是在MRP、MRPII的基础上发展起来的。ERP的核心是MRPII，而MRPII的核心是MRP。三者之间的关系如图,MRPII的发展-ERP,64,ERP与MRP的主要区别：,（1）资源管理范畴方面：MRP是对物料需求的管理，MRP实现了物料信息同

29、资金信息的集成，ERP对供应链上的所有环节进行有效管理。 （2）生产方式管理方面：MRP系统把企业归类为几种典型的生产方式来进行管理，如重复制造、批量生产、按订单生产、按订单装配、按库存生产等，对每一种类型都有一套管理标准。ERP能很好地支持和管理混合型制造环境，满足了企业的多种经营需求 （3）在管理功能方面：ERP除了MRP系统的制造、分销、财务管理功能外，还充分利用企业业务流程重组的思想，增加了支持整个供应链上物料流通体系中供、产、需各个环节之间的运输管理和仓库管理；支持生产保障体系的质量管理、实验室管理、设备维修和备品备件管理；支持对工作流（业务处理流程）的管理。,MRPII的发展-ER

30、P,65,ERP与MRP的主要区别：,（4）事务处理控制方面：MRP是通过计划的及时滚动来控制整个生产过程，它的实时性较差，一般只能实现事中控制。而ERP支持在线分析处理OLAP，强调企业的事前控制能力，为企业提供了实时分析能力。 （5）在计算机信息处理技术方面：ERP采用客户机/服务器（C/S）体系结构和分布式数据处理技术，支持Internet/Intranet/Extranet、电子商务（E-commerce）、电子数据交换EDI，能充分利用互联网及相关的技术。,MRPII的发展-ERP,66,JIT方式的组成,JIT(Just in time)是指：只在需要的时候按需要的质和量生产所需要

31、的产品,及时生产技术JIT,67,JIT生产方式新思维,目标：彻底消除无效劳动和浪费。 无效劳动分为：制造过剩的零部件的无效劳动；空闲待工的浪费；无效的搬运；库存积压的无效劳动和浪费；加工本身的无效劳动；动作方面的无效劳动；生产不合格的无效劳动。 具体目标： 零废品；零准备时间；零库存；搬运量最低；提前期短；机器损坏率低；批量小。,及时生产技术JIT,68,JIT生产系统设计与计划技术,JIT建立在一系列生产管理技术的基础上，这些技术涉及六个方面： （1）设计易生产、易装配产品约束 （2）持续降低在制品库存 （3）准时采购（降低原材料和外构件库存） （4）实施均衡生产（同步化的基础） （5）合

32、理利用生产资源 （6）质量控制,及时生产技术JIT,69,JIT生产现场管理方式,实现“拉动式”同步化生产 “推动式”系统,及时生产技术JIT,70,JIT “拉动式”系统,71,看板管理 生产现场物流控制系统，通过看板的传递或运动来控制物流的一种方法 看板在工序间的传递如下：,及时生产技术JIT,72,看板的形式和分类 形式：卡片、标签、各种颜色的小球、电视图象等 分类：生产看板（一般生产看板、三角看板） 领料看板（工序间取货看板、外协取货看板） 看板的使用规则 不合格件不交后工序（及时发现不合格、暴露问题） 后工序来取件 禁止不带看板和空容器来取件，不能领取超过看板规定的数量 领取工件时，

33、须将看板系在装工件的料箱上 只生产后工序领取的工件数量 超过看板规定的数量不生产，按看板规定的顺序生产 均衡化生产 利用减少看板数量来提高管理水平,及时生产技术JIT,73,PDM概念,“Product Data Management(PDM) is a methodology and set of tools that help an enterprise manage both product definition data and the product development process.” PDM是一个方法论和一整套帮助企业管理产品数据和产品研发过程的工具。,产品数据管理PDM,

34、74,产品形成过程对产品生产周期的影响 产品形成过程 = 产品开发过程 + 设计过程,产品形成过程,制造过程,0,20,40,60,80,100,时间 百分比（%),75,0,产品形成过程对产品成本的影响 来源：VDI 2235 70 60 50 40 30 20 10,开发设计 生产准备与,原材料与,管理和销售,（形成过程）,加工,外购件的采购,对成本的影响 所需的工时成本,76,6,产品形成过程对质量的影响,60 错误 数量 50 40,发生错误 修改错误,80%,30 75% 20 10 0,产品开发,产品设计,生产准备,制造,检验,应用, 75%的错误是由产品形成过程引起的 80%的修

35、改工作是在产品制造或后续过程完成的,2005年6月28日，北京,77,产品形成过程中存在的主要问题 不能准确了解客户的需求 CAD系统仅被作为绘图工具，缺乏设计方法学支持 不能充分利用已有的零部件资源 缺乏有效的数据管理和过程管理系统,78,产品形成过程中存在的主要问题 不能准确了解客户的需求 CAD系统仅被作为绘图工具，缺乏设计方法学支持 不能充分利用已有的零部件资源 缺乏有效的数据管理和过程管理系统,79,未采用 PDM系统的产品制造过程 修改任务,合同管理,开发 设计,计算 仿真,设计发放,工艺编制 NC编程,生产准备,加工 装配,PM,CAD,FEM,OA,CAP,MRPII/ERP,

36、80,成本%,尽可能避免错误，尽早发现和修正错误 越晚修正错误，造成的影响越大 目标：尽可能避免错误，尽早发现和修正错误 60 50 40 30 20 10 0,产品开发 产品设计 工艺规划,制造,检验,应用,81,PDM的核心思想:设计数据的有序、设计过程的优化和资源共享。 产品数据管理（PDM） 将计算机在产品设计、分析、制造、工艺规划和质量管理等方面的信息孤岛集成在一起，对产品整个生命周期内的数据进行统一的管理，准确的描述了企业意图的全部信息。 PDM以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。 PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信

37、息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。,产品数据管理PDM,82,PDM系统中数据、过程、资源和产品的关系如图1所示,图1 产品、过程、数据和资源的关系图,产品数据管理PDM,83,从两个角度来理解PDM,产品 PDM系统帮助组织产品设计，完善产品结构，确保设计、制造所需的大量的数据和信息清楚明了，从而构筑一个信息平台对产品开发活动进行支持和维护，保证有竞争力的产品及时交付。 过程 PDM系统管理产品生命周期的整个过程，组织协调诸如开发过程中设计评审、批准、变更及产品发布等事件，并最终落实到工作流和流程管理,产品数据管理PDM,84,产

38、品数据管理PDM,85,PDM主要功能,产品数据管理PDM,86,文档管理内容,存储控制 版本控制 检索 权限控制 浏览及圈阅,产品数据管理PDM,87,文档管理存储控制,产品数据管理PDM,88,产品结构管理内容,产品结构 部件和文档的关联 多视图管理 基线管理 有效性管理,产品数据管理PDM,89,产品结构管理产品结构,由相关的部件与文档组成 采取一种可不断扩展，结构化的形式展示,包含多层次的部件和子部件 涉及到一个部件、文档的的所有版本 代表一个产品的物理结构,产品数据管理PDM,90,变更管理,跟进变更,识别原因,提出解决方案,实施解决方案,描述症状,产品数据管理PDM,91,工作流程

39、管理主要实现产品设计与修改过程的跟踪与控制,生命周期和工作流工作流,产品数据管理PDM,92,在PDM系统支持下的产品制造过程 修改任务,合同管理,开发 设计,计算,设计发放,工艺编制,生产准备,加工 装配,数据管理,PDM,过程管理,MRPII/ERP,PM,CAD,FEM,OA,CAPP,93,利用PDM可以大大简化开发和设计工作,重要工作 查找 通知 检查 归档 分类 设计 计算 绘图 建立BOM 修改,基于PDM的系统解决方案 图纸管理 文档管理 零件管理 零件分类 产品结构管理 BOM生成 2D / 3D - CAD FEM DTP 文档保存,94,PDM的作用 产品增值链的核心环节

40、 应用系统的集成平台 数据安全性的重要保证 虚拟产品的管理工具 电子商务的核心技术 产品全生命周期管理的基础,95,PDM系统的不同应用层次 部门（项目组）级PDM系统 企业级 PDM系统 虚拟企业级 PDM系统,96,部门级PDM系统建立了连接计划管理系统的桥梁,部门级 PDM系统,ERP,CAD,DMU,FEM,NC,工程数据,计划数据,97,PDM系统的不同应用层次 部门（项目组）级PDM系统 企业级 PDM系统 虚拟企业级 PDM系统,98,企业级PDM系统的协同工作 虚拟产品模型,工作流 I,地点,地点,工作流 II,地点,工作流 III,A,WAN / Intranet / Ext

41、ranet,B,C,LAN,LAN服务器,LAN,LAN服务器,LAN,LAN服务器,.,客户机,.,客户机,.,客户机,99,PDM系统的不同应用层次 部门（项目组）级PDM系统 企业级 PDM系统 虚拟企业级 PDM系统,100,虚拟企业级 PDM系统 地点,地点 B,C,Extranet,合作伙伴 A,Web应用服务器,虚拟产品模型,项目管理系统,地点 A,工作流管理系统 供货商,合作伙伴 B,客户,供货商 B,A,101,联合攻击战斗机 JSF 洛克希德马丁公司研制 的X-35型联合攻击战斗机 波音公司研制的X-32 型联合攻击战斗机,102,JSF从设计到飞行实行全线数字化 1. 全

42、球数字协同网络 2. 整个系统实行 PLM 3. 与任何CAx系统兼容 4. 超过50,000用户 5. 超级保密，迅即访问 6. 可快速/低风险地扩展 7. 在一条生产线上生产和装配4个军种用的3种机型 8. 使用同一种通用的支援和维护系统 9. 各种机型之间的零部件/系统/设备的通用性达到80%以上,103,JSF的信息系统框架 设计 - 开发 - 制造 - 维护 Teamcenter Enterprise - UGS,VPN LAN,WAN,Internet,需求管理 Doors - Teleogic,可视化 TeamCenter - Visualization - EDS,零部件管理

43、Aspect - i2,设计 Catia V4/V5 - Dassault,MRPII PIOS - LM,车间计划 SFM - HMS,工艺规划 CAPP - HMS,原材料管理 MVISION - MSC,仿真 DELMIA - Dassault,物流 Atlas-LM,业务支持功能,内容管理 Livelink - OpenText,门户 Windchill/Infoengine - PTC,成本/进度数据管理 ICAS - Artimis,104,PDM与产品建模技术 1 基于PDM/ERP的开发设计过程 2 基于PDM/ERP的开发技术 3 基于PDM/ERP的设计技术 4 案例,5,小结,105,2,2,2,2,3,4,5,4,5,4,5,7,开发设计过程,已有产品的标准化 和规范化,新产品开发 系列产品开发过程 组合产品开发过程,快速产品设计过程,产品实例,任务,任务,订单,1,建立