CIMS工程—规范与设想

CIMS工程—规范与设想——为了赢得竞争，我们必须更强大！报告人：天津大学工业工程系主任教授、博士生导师李从东博士CIM哲理•1973年，J.Harrinton博士提出CIM概念经营管理人/组织技术CIMS是基于CIM理念构成的数字化、信息化、智能化、绿色化、集成优化的制造系统；是信息时代的一种新型管理模式。现代制造的概念空间尺度：市场→产品开发→生产装配→市场知识→技术→产品，更新周期缩短，如汽车等。产品批量：多品种、小批量、顾客需求、环保CIMS与现代制造的概念CIM的思想基础企业中各个部门，包括市场分析、经营管理、工程设计、加工制造、装配、仓库管理、质量管理、服务等，是不可分割的整体，需要统一考虑。整个生产过程实质上是一个数据的采集、传递、加工处理和利用的过程。CIMS工程的意义与作用1.提高企业的管理效益新产品开发周期缩短1/2-1/3；管理工作效率提高1倍；库存压缩20%；生产周期缩短20%-50%2.改善企业的竞争地位,是进入WTO的需要3.促进我国CIMS技术与产业发展4.促进生产方式的转变:市场经济和集约化生产离散制造业CIMSCADCAPPCAMCAErobotFMSFAS自动化立体仓库MRPIIOAMISDSS销售系统DatabaseNetwork未经集成化处理的计算机应用,形成了多个“自动化孤岛”流程制造业CIMS生产管理分系统PMS生产调度子系统PSS过程优化子系统先进控制子系统过程监控子系统化验室分系统LIMIS物流工程分系统LOESMISOA营销管理分系统M&S_S常规或数字仪表、计量系统、DCS、PLC装置1……装置n设施1……设施n罐区1……罐区nDatabaseNetworkDatabaseontimeDSS集成层次战略集成管理集成（BPR）信息集成物理集成什么是“物理集成”？•在设计自动化中，CAD、CAPP等软硬件的应用；在制造自动化中，CAM、CNC/DNC、FMS的应用；在物流工程中，自动给料系统、自动化立体库的应用等。•流程工业的物理集成包括常规和数字化计量仪表系统、各种控件（例如DCS、PLC、罐区管理系统、ES联锁装置等）的应用等。•物理集成旨在解决制造瓶颈中的基础能力匹配问题、质量问题、安全问题、能量平衡问题等什么是“信息集成”？•PDM、ERP解决的是使多个单元技术在某个流程中基于信息共享的协同工作问题•例如，MRPII中关于物料、WIP、资金、工作中心的信息，彼此息息相关•流程工业生产管理系统依靠数据集成模块（数据模型和数据集成平台）实现信息集成什么是“管理集成”？•管理集成分为管理作业集成、管理过程集成和管理组织集成•管理作业集成指针对以人为单元的作业组进行ESCRI分析和设计•管理过程集成指针对完整的过程（BOP，一系列作业的集合）进行ESCRI分析和设计•管理组织集成指对组织系统（人/机构、工作流/制度）和组织支持系统进行精益化分析和设计工业工程的分析手段——5W1H和ESCRI•5W1H提问技术what,where,when,,who,how,why•ESCRI原则–E，eliminate——删除–S，simplify——简化–C，combine——合并–R，rearrange——重排–I，increase——新增什么是“战略集成”？•战略集成是集成的最高境界，包括战略远景集成、经营策略集成、企业文化集成、决策过程集成等CIM企业参考模型—系统分析和系统设计的有效工具•例如：CIM-OSA通用层次部分通用层次专用层次组织视图资源视图信息视图功能视图需求定义层设计说明层实施描述层企业参考模型•企业参考模型总结–1、ERM的构成原则–2、ERM的共同要素–3、ERM的比较研究•集成化企业工程参考模型企业参考模型总结——ERM的构成原则•抽象化•模块化•开放性•用户需求与系统实施相分离企业参考模型总结——ERM的共同要素•体系结构•狭义的ERM•广义的ERM•方法体系•模型•建模机理•结构化方法•目标评价准则•建模方法和工具•集成基础结构企业参考模型总结——ERM的比较研究CIM-OSA的特点：•面向CIMS全生命周期•规划设计与当前运行相分离•标准化、规范化和开放性•具有结构化的设计方法•具有计算机可执行性•应用范围是进行生产监控和管理的工厂PERA的特点：•面向CIMS全生命周期•由于其非形式化描述，易于被非计算机专业的用户理解•充分考虑了人和组织在集成中的作用•考虑了离散和流程等不同的制造形式的共性•提出了实施程序手册IMPACS/GIM的特点：•具有良好的方法体系以供用户应用•其描述文件仅限于集成工厂的计算机系统开发•主要用于离散制造业，但具有可扩展性•具有结构化的设计方法•考虑了未来系统的经济评价问题集成化企业工程参考模型——IEERM的表达过程部件功能部件概念定义初步设计详细设计实现运行IM.&S.E.IPEIDEIOEILEIWE企业生命周期P.Se.P.Sa.P.Pr.P.P.&S.P.D.P.M.P.D.&C.离散制造业CIMS体系结构生产管理分系统企业资源管理体系（管理作业、管理流程、管理组织）物流管理分系统工程信息分系统市场与客户关系管理分系统财务管理分系统企业决策支持系统计算机辅助质量保证与质量管理分系统办公自动化分系统人力管理分系统网络与数据库支撑环境分系统制造自动化分系统仓储自动化分系统流程制造业业CIMS层次结构监控层决策层管理层计划层调度层控制层决策支持系统管理信息系统综合计划系统生产调度系统过程监控系统过程控制系统装置层装置控制层装置操作层生产管理层经营管理层决策支持层装置；公用工程；罐区；等DCS；PLC；等计划优化、调度优化；在线统计；等各种管理系统过程仿真；在线优化；APC；安全监测；故障诊断；等CIMS的关键是管理•管理模式驱动技术模式–成功经验：兰化化纤厂CIMS、科龙集团CIMS–教训：上海二纺机CIMS、华宝CIMS–例：分公司运作方式与基于B/S的分布式营销系统•管理技术与信息技术、自动化技术等集成–技术的互补性和技术的替代性是技术集成的规律–管理技术（如LP、IE）具有效益先决性（例：美的MRPII应用）CIMS工程的主要阶段•立项•可行性论证•需求分析•初步设计•详细设计•实施与应用•验收根据实际情况，可以合并进行一般情况下，应并行CIMS工程的方针•需求牵引•效益驱动•有限目标•重点突破•总体规划•分步实施国家CIMS工程的实施情况1.实施过程(三个阶段)•1989-1992年,典型应用工厂的选点、可行性论证、初步设计和详细设计阶段；•1993-1995年,典型应用企业实施的突破阶段:北京一机床、沈阳鼓风机、成飞(集团)公司•1997年-2000年,实践深度、广度步入更高、更新的阶段，如主题重大项目：哈电机、科龙、金诚摩托2.实施效果•成飞：麦道机头生产周期12个月→6个月，库存下降20%，竞标成功获得1亿波音757尾段订单。•沈鼓：产品报价6周→2周，成本下降79.7%，市场占有率达51%。•科龙、华宝：百元销售资金下降51%，人均产值提高70%，98年达202万元/人·年。•经纬纺机厂：流动资金下降60%。3.存在问题怎样处理看病与抓药的关系CIMS工程成功实施的关键因素是前期需求分析与诊断，但目前缺乏一套完整有效的分析诊断的程序、模式和支持软件工具系统，加上主观上的不重视，分析诊断工作较为粗糙肤浅。典型的管理技术应用问题照搬照抄，未反映出企业的瓶颈问题和竞争特点。重硬件，轻软件；重技术，轻管理；重突击成效，轻连续改进。CIMS工程与企业管理改进、技术改造相脱节。关于CIMS工程的若干问题•我们的目标是什么？•我们已有的工作基础和优势是什么？•我们的瓶颈在哪里？•CIMS的特色是什么？•我们能够投入的预算是多少？•CIMS工程能够带来的效益有多少？•我们怎样组织CIMS工程？•我们的合作伙伴是谁？•…...报告结束，谢谢！