CIMS工程—規范與設想——為了贏得競爭，我們必須更強大！報告人：天津大學工業工程系主任教授、博士生導師李從東博士CIMS工程—規范與設想——為了贏得競爭，我們必須更強大！報CIM哲理1973年，J.Harrinton博士提出CIM概念經營管理人/組織技術T、Q、C、S、GCIM哲理1973年，J.Harrinton博士提出CIM概

CIMS是基于CIM理念構成的數字化、信息化、智能化、綠色化、集成優化的制造系統；是信息時代的一種新型管理模式。現代制造的概念空間尺度：市場→產品開發→生產裝配→市場知識→技術→產品，更新周期縮短，如汽車等。產品批量：多品種、小批量、顧客需求、環保CIMS與現代制造的概念CIMS是基于CIM理念構成的數字化、信息化、智CIMS與CIM的思想基礎企業中各個部門，包括市場分析、經營管理、工程設計、加工制造、裝配、倉庫管理、質量管理、服務等，是不可分割的整體，需要統一考慮。整個生產過程實質上是一個數據的采集、傳遞、加工處理和利用的過程。CIM的思想基礎企業中各個部門，包括市場分析、經營管理、工程CIMS工程的意義與作用1.提高企業的管理效益新產品開發周期縮短1/2-1/3；管理工作效率提高1倍；庫存壓縮20%；生產周期縮短20%-50%2.改善企業的競爭地位,是進入WTO的需要3.促進我國CIMS技術與產業發展4.促進生產方式的轉變:市場經濟和集約化生產CIMS工程的意義與作用離散制造業CIMSCADCAPPCAMCAErobotFMSFAS自動化立體倉庫MRPIIOAMISDSS銷售系統DatabaseNetwork未經集成化處理的計算機應用,形成了多個“自動化孤島”Internet離散制造業CIMSCADCAPPCAMCAErobotFMS流程制造業CIMS生產管理分系統PMS生產調度子系統PSS過程優化子系統先進控制子系統過程監控子系統化驗室分系統LIMIS物流工程分系統LOESMISOA營銷管理分系統M&S_S常規或數字儀表、計量系統、DCS、PLC裝置1……裝置n設施1……設施n罐區1……罐區nDatabaseNetworkInternetDatabaseontimeDSS流程制造業CIMS生產管理分系統生產調度子系統PSS化驗室分集成層次戰略集成管理集成（BPR）信息集成物理集成集成層次戰略集成管理集成（BPR）信息集成物理集成什么是“物理集成”？在設計自動化中，CAD、CAPP等軟硬件的應用；在制造自動化中，CAM、CNC/DNC、FMS的應用；在物流工程中，自動給料系統、自動化立體庫的應用等。流程工業的物理集成包括常規和數字化計量儀表系統、各種控件（例如DCS、PLC、罐區管理系統、ES聯鎖裝置等）的應用等。物理集成旨在解決制造瓶頸中的基礎能力匹配問題、質量問題、安全問題、能量平衡問題等什么是“物理集成”？在設計自動化中，CAD、CAPP等軟硬件什么是“信息集成”？PDM、ERP解決的是使多個單元技術在某個流程中基于信息共享的協同工作問題例如，MRPII中關于物料、WIP、資金、工作中心的信息，彼此息息相關流程工業生產管理系統依靠數據集成模塊（數據模型和數據集成平臺）實現信息集成什么是“信息集成”？PDM、ERP解決的是使多個單元技術在某什么是“管理集成”？管理集成分為管理作業集成、管理過程集成和管理組織集成管理作業集成指針對以人為單元的作業組進行ESCRI分析和設計管理過程集成指針對完整的過程（BOP，一系列作業的集合）進行ESCRI分析和設計管理組織集成指對組織系統（人/機構、工作流/制度）和組織支持系統進行精益化分析和設計ESCRIBPR案例什么是“管理集成”？管理集成分為管理作業集成、管理過程集成和工業工程的分析手段

——5W1H和ESCRI5W1H提問技術what,where,when,,who,how,whyESCRI原則E，eliminate ——刪除S，simplify ——簡化C，combine ——合并R，rearrange ——重排I，increase ——新增工業工程的分析手段

——5W1H和ESCRI5W1H提問技術什么是“戰略集成”？戰略集成是集成的最高境界，包括戰略遠景集成、經營策略集成、企業文化集成、決策過程集成等什么是“戰略集成”？戰略集成是集成的最高境界，包括戰略遠景集CIM企業參考模型

—系統分析和系統設計的有效工具例如： CIM-OSA通用層次部分通用層次專用層次組織視圖資源視圖信息視圖功能視圖需求定義層設計說明層實施描述層CIM企業參考模型

—系統分析和系統設計的有效工具例如：通用企業參考模型企業參考模型總結1、ERM的構成原則2、ERM的共同要素3、ERM的比較研究集成化企業工程參考模型企業參考模型企業參考模型總結企業參考模型總結

——ERM的構成原則抽象化模塊化開放性用戶需求與系統實施相分離企業參考模型總結

——ERM的構成原則抽象化企業參考模型總結

——ERM的共同要素體系結構狹義的ERM廣義的ERM方法體系模型建模機理結構化方法目標評價準則建模方法和工具集成基礎結構企業參考模型總結

——ERM的共同要素體系結構建模方法和工具企業參考模型總結

——ERM的比較研究CIM-OSA的特點：面向CIMS全生命周期規劃設計與當前運行相分離標準化、規范化和開放性具有結構化的設計方法具有計算機可執行性應用范圍是進行生產監控和管理的工廠PERA的特點：面向CIMS全生命周期由于其非形式化描述，易于被非計算機專業的用戶理解充分考慮了人和組織在集成中的作用考慮了離散和流程等不同的制造形式的共性提出了實施程序手冊IMPACS/GIM的特點：具有良好的方法體系以供用戶應用其描述文件僅限于集成工廠的計算機系統開發主要用于離散制造業，但具有可擴展性具有結構化的設計方法考慮了未來系統的經濟評價問題企業參考模型總結

——ERM的比較研究CIM-OSA的特點：集成化企業工程參考模型

——IEERM的表達過程部件功能部件概念定義初步設計詳細設計實現運行IM.&S.E.IPEIDEIOEILEIWE企業生命周期P.Se.P.Sa.P.Pr.P.P.&S.P.D.P.M.P.D.&C.集成化企業工程參考模型

——IEERM的表達過程部件功能部件離散制造業CIMS體系結構生產管理分系統企業資源管理體系（管理作業、管理流程、管理組織）物流管理分系統工程信息分系統市場與客戶關系管理分系統財務管理分系統企業決策支持系統計算機輔助質量保證與質量管理分系統辦公自動化分系統人力管理分系統網絡與數據庫支撐環境分系統制造自動化分系統倉儲自動化分系統離散制造業CIMS體系結構生產管理分系統企業資源管理體系物流流程制造業業CIMS層次結構

監控層決策層管理層計劃層調度層控制層決策支持系統管理信息系統綜合計劃系統生產調度系統過程監控系統過程控制系統A裝置層裝置控制層裝置操作層生產管理層經營管理層決策支持層裝置；公用工程；罐區；等DCS；PLC；等計劃優化、調度優化；在線統計；等各種管理系統過程仿真；在線優化；APC；安全監測；故障診斷；等流程制造業業CIMS層次結構監控層決策層管理層計劃CIMS的關鍵是管理管理模式驅動技術模式成功經驗：蘭化化纖廠CIMS、科龍集團CIMS教訓：上海二紡機CIMS、華寶CIMS例：分公司運作方式與基于B/S的分布式營銷系統管理技術與信息技術、自動化技術等集成技術的互補性和技術的替代性是技術集成的規律管理技術（如LP、IE）具有效益先決性（例：美的MRPII應用）CIMS的關鍵是管理管理模式驅動技術模式CIMS工程的主要階段立項可行性論證需求分析初步設計詳細設計實施與應用驗收根據實際情況，可以合并進行一般情況下，應并行CIMS工程的主要階段立項根據實際情況，可以合并進行一般情況CIMS工程的方針需求牽引效益驅動有限目標重點突破總體規劃分步實施“一把手”工程CIMS工程的方針需求牽引“一把手”工程國家CIMS工程的實施情況1.實施過程(三個階段)

1989-1992年,典型應用工廠的選點、可行性論證、初步設計和詳細設計階段；

1993-1995年,典型應用企業實施的突破階段:北京一機床、沈陽鼓風機、成飛(集團)公司1997年-2000年,實踐深度、廣度步入更高、更新的階段，如主題重大項目：哈電機、科龍、金誠摩托

國家CIMS工程的實施情況1.實施過程(三個階段)2.實施效果

成飛：麥道機頭生產周期12個月→6個月，庫存下降20%，競標成功獲得1億波音757尾段訂單。沈鼓：產品報價6周→2周，成本下降79.7%， 市場占有率達51%。科龍、華寶：百元銷售資金下降51%，人均產值提高70%，98年達202萬元/人·年。經緯紡機廠：流動資金下降60%。2.實施效果3.存在問題怎樣處理看病與抓藥的關系

CIMS工程成功實施的關鍵因素是前期需求分析與診斷，但目前缺乏一套完整有效的分析診斷的程序、模式和支持軟件工具系統，加上主觀上的不重視，分析診斷工作較為粗糙膚淺。典型的管理技術應用問題照搬照抄，未反映出企業的瓶頸問題和競爭特點。重硬件，輕軟件；重技術，輕管理；重突擊成效，輕連續改進。CIMS工程與企業管理改進、技術改造相脫節。3.存在問題關于CIMS工程的若干問題我們的目標是什么？我們已有的工作基礎和優勢是什么？我們的瓶頸在哪里？CIMS的特色是什么？我們能夠投入的預算是多少？CIMS工程能夠帶來的效益有多少？我們怎樣組織CIMS工程？我們的合作伙伴是誰？…...關于CIMS工程的若干問題我們的目標是什么？報告結束，

謝謝！報告結束，

謝謝！CIMS工程—規范與設想——為了贏得競爭，我們必須更強大！報告人：天津大學工業工程系主任教授、博士生導師李從東博士CIMS工程—規范與設想——為了贏得競爭，我們必須更強大！報CIM哲理1973年，J.Harrinton博士提出CIM概念經營管理人/組織技術T、Q、C、S、GCIM哲理1973年，J.Harrinton博士提出CIM概

CIMS是基于CIM理念構成的數字化、信息化、智能化、綠色化、集成優化的制造系統；是信息時代的一種新型管理模式。現代制造的概念空間尺度：市場→產品開發→生產裝配→市場知識→技術→產品，更新周期縮短，如汽車等。產品批量：多品種、小批量、顧客需求、環保CIMS與現代制造的概念CIMS是基于CIM理念構成的數字化、信息化、智CIMS與CIM的思想基礎企業中各個部門，包括市場分析、經營管理、工程設計、加工制造、裝配、倉庫管理、質量管理、服務等，是不可分割的整體，需要統一考慮。整個生產過程實質上是一個數據的采集、傳遞、加工處理和利用的過程。CIM的思想基礎企業中各個部門，包括市場分析、經營管理、工程CIMS工程的意義與作用1.提高企業的管理效益新產品開發周期縮短1/2-1/3；管理工作效率提高1倍；庫存壓縮20%；生產周期縮短20%-50%2.改善企業的競爭地位,是進入WTO的需要3.促進我國CIMS技術與產業發展4.促進生產方式的轉變:市場經濟和集約化生產CIMS工程的意義與作用離散制造業CIMSCADCAPPCAMCAErobotFMSFAS自動化立體倉庫MRPIIOAMISDSS銷售系統DatabaseNetwork未經集成化處理的計算機應用,形成了多個“自動化孤島”Internet離散制造業CIMSCADCAPPCAMCAErobotFMS流程制造業CIMS生產管理分系統PMS生產調度子系統PSS過程優化子系統先進控制子系統過程監控子系統化驗室分系統LIMIS物流工程分系統LOESMISOA營銷管理分系統M&S_S常規或數字儀表、計量系統、DCS、PLC裝置1……裝置n設施1……設施n罐區1……罐區nDatabaseNetworkInternetDatabaseontimeDSS流程制造業CIMS生產管理分系統生產調度子系統PSS化驗室分集成層次戰略集成管理集成（BPR）信息集成物理集成集成層次戰略集成管理集成（BPR）信息集成物理集成什么是“物理集成”？在設計自動化中，CAD、CAPP等軟硬件的應用；在制造自動化中，CAM、CNC/DNC、FMS的應用；在物流工程中，自動給料系統、自動化立體庫的應用等。流程工業的物理集成包括常規和數字化計量儀表系統、各種控件（例如DCS、PLC、罐區管理系統、ES聯鎖裝置等）的應用等。物理集成旨在解決制造瓶頸中的基礎能力匹配問題、質量問題、安全問題、能量平衡問題等什么是“物理集成”？在設計自動化中，CAD、CAPP等軟硬件什么是“信息集成”？PDM、ERP解決的是使多個單元技術在某個流程中基于信息共享的協同工作問題例如，MRPII中關于物料、WIP、資金、工作中心的信息，彼此息息相關流程工業生產管理系統依靠數據集成模塊（數據模型和數據集成平臺）實現信息集成什么是“信息集成”？PDM、ERP解決的是使多個單元技術在某什么是“管理集成”？管理集成分為管理作業集成、管理過程集成和管理組織集成管理作業集成指針對以人為單元的作業組進行ESCRI分析和設計管理過程集成指針對完整的過程（BOP，一系列作業的集合）進行ESCRI分析和設計管理組織集成指對組織系統（人/機構、工作流/制度）和組織支持系統進行精益化分析和設計ESCRIBPR案例什么是“管理集成”？管理集成分為管理作業集成、管理過程集成和工業工程的分析手段

——5W1H和ESCRI5W1H提問技術what,where,when,,who,how,whyESCRI原則E，eliminate ——刪除S，simplify ——簡化C，combine ——合并R，rearrange ——重排I，increase ——新增工業工程的分析手段

——5W1H和ESCRI5W1H提問技術什么是“戰略集成”？戰略集成是集成的最高境界，包括戰略遠景集成、經營策略集成、企業文化集成、決策過程集成等什么是“戰略集成”？戰略集成是集成的最高境界，包括戰略遠景集CIM企業參考模型

—系統分析和系統設計的有效工具例如： CIM-OSA通用層次部分通用層次專用層次組織視圖資源視圖信息視圖功能視圖需求定義層設計說明層實施描述層CIM企業參考模型

—系統分析和系統設計的有效工具例如：通用企業參考模型企業參考模型總結1、ERM的構成原則2、ERM的共同要素3、ERM的比較研究集成化企業工程參考模型企業參考模型企業參考模型總結企業參考模型總結

——ERM的構成原則抽象化模塊化開放性用戶需求與系統實施相分離企業參考模型總結

——ERM的構成原則抽象化企業參考模型總結

——ERM的共同要素體系結構狹義的ERM廣義的ERM方法體系模型建模機理結構化方法目標評價準則建模方法和工具集成基礎結構企業參考模型總結

——ERM的共同要素體系結構建模方法和工具企業參考模型總結

——ERM的比較研究CIM-OSA的特點：面向CIMS全生命周期規劃設計與當前運行相分離標準化、規范化和開放性具有結構化的設計方法具有計算機可執行性應用范圍是進行生產監控和管理的工廠PERA的特點：面向CIMS全生命周期由于其非形式化描述，易于被非計算機專業的用戶理解充分考慮了人和組織在集成中的作用考慮了離散和流程等不同的制造形式的共性提出了實施程序手冊IMPACS/GIM的特點：具有良好的方法體系以供用戶應用其描述文件僅限于集成工廠的計算機系統開發主要用于離散制造業，但具有可擴展性具有結構化的設計方法考慮了未來系統的經濟評價問題企業參考模型總結

——ERM的比較研究CIM-OSA的特點：集成化企業工程參考模型

——IEERM的表達過程部件功能部件概念定義初步設計詳細設計實現運行IM.&S.E.IPEIDEIOEILEIWE企業生命周期P.Se.P.Sa.P.Pr.P.P.&S.P.D.P.M.P.D.&C.集成化企業工程參考模型

——IEERM的表達過程部件功能部件離散制造業CIMS體系結構生產管理分系統企業資源管理體系（管理作業、管理流程、管理組織）物流管理分系統工程信息分系統市場與客戶關系管理分系統財務管理分系統企業決策支持系統計算機輔助質量保證與質量管理分系統辦公自動化分系統人力管理分系統網絡與數據庫支撐環境分系統制造自動化分系統倉儲自動化分系統離散制造業CIMS體系結構生產管理分系統企業資源管理體系物流流程制造業業CIMS層次結構

監控層決策層管理層計劃層調度層控制層決策支持系統管理信息系統綜合計劃系統生產調度系統過程監控系統過程控制系統A裝置層裝置控制層裝置操作層生產管理層經營管理層決策支持層裝置；公用工程；罐區；等DCS；PLC；等計劃優化、調度優化；在線統計；等各種管理系統過程仿真；在線優化；APC；安全監測；故障診斷；等流程制造業業CIMS層次結構監控層決策層管理層計劃CIMS的關鍵是管理管理模式驅動技術模式成功經驗：蘭化化纖廠CIMS、科龍集團CIMS教訓：上海二紡機CIMS、華寶CIMS例：分公司運作方式與基于B/S的分布式營銷系統管理技術與信息技術、自動化技術等集成技術的互補性和技術的替代性是技術集成的規律管理技術（如LP、IE）具有效益先決性（例：美的MRPII應用）CIMS的關鍵是管理管理模式驅動技術模式CIMS工程的主要階段立項可行性論證需求分析初步設計詳細設計實施與應用驗收根據實際情