現(xiàn)代制造系統(tǒng)第1章制造系統(tǒng)總論第2章制造系統(tǒng)基本原理第3章

先進(jìn)制造模式第4章先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)第5章先進(jìn)制造裝備及技術(shù)

第6章先進(jìn)制造工藝技術(shù)第7章綠色設(shè)計(jì)與制造第8章典型產(chǎn)品的制造系統(tǒng)第9章制造系統(tǒng)展望∨∧現(xiàn)代制造系統(tǒng)第1章制造系統(tǒng)總論∨∧∧第2章先進(jìn)制造系統(tǒng)基本原理2.1制造系統(tǒng)的類型2.2AMS的組成

2.3AMS的性能原理2.4AMS的建模原理2.5AMS的決策屬性2.6AMS的設(shè)計(jì)原理

2.7AMS的運(yùn)行原理

2.8制造系統(tǒng)的信息化

∨∧第2章先進(jìn)制造系統(tǒng)基本原理2.1制造系統(tǒng)的類型∨2.7AMS的運(yùn)行原理

2.7.1AMS的運(yùn)行功能2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP2.7.3生產(chǎn)控制

2.7.4AMS的控制方式

∧∨2.7AMS的運(yùn)行原理2.7.1AMS的運(yùn)行功能2.7.1AMS的運(yùn)行功能AMS的運(yùn)行問題主要是管理與控制問題。AMS管理與控制的主要目標(biāo)是合理計(jì)劃、調(diào)度與控制物流，減少制造系統(tǒng)中的“空閑時(shí)間”，提高制造設(shè)備的利用率，以提高生產(chǎn)率。AMS的運(yùn)行包含兩個(gè)方面：1)生產(chǎn)計(jì)劃，它決定什么時(shí)候生產(chǎn)、生產(chǎn)多少以及生產(chǎn)什么產(chǎn)品，它也考慮為完成生產(chǎn)所需要的資源；2)生產(chǎn)控制，它決定進(jìn)行生產(chǎn)所需要的資源是否已被提供，如果沒有則采取必要的行動(dòng)。AMS運(yùn)行有時(shí)還包含庫存控制功能，該功能主要用于決定合適的原材料、在制品和成品的庫存水平。

∧∨2.7.1AMS的運(yùn)行功能AMS的運(yùn)行問題主要是管理與控2.7.1AMS的運(yùn)行功能AMS運(yùn)行問題的求解取決于制造系統(tǒng)的類型。1)對(duì)于多品種小量生產(chǎn)類型的制造系統(tǒng)，生產(chǎn)的產(chǎn)品通常是復(fù)雜的并包含許多部件，每個(gè)部件都需要多個(gè)工步才能完成。有效地運(yùn)行這類制造系統(tǒng)要求詳細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃，排序和協(xié)調(diào)大量不同的部件生產(chǎn)。2)對(duì)于大量生產(chǎn)的制造系統(tǒng)，往往采用流水線布局，這類制造系統(tǒng)的運(yùn)行問題相對(duì)簡單，只要保證正確的部件在正確的時(shí)間到達(dá)正確的工位即可。但是一旦不能進(jìn)行正確的控制，則會(huì)造成整條線停止的重大后果。多品種小量生產(chǎn)的運(yùn)行著重考慮生產(chǎn)計(jì)劃問題。大量生產(chǎn)則著重考慮生產(chǎn)控制問題?！拧?.7.1AMS的運(yùn)行功能AMS運(yùn)行問題的求解取決于制造2.7.1AMS的運(yùn)行功能圖2-24給出了制造系統(tǒng)運(yùn)行所需的功能模塊和它們之間的關(guān)系。整個(gè)運(yùn)行功能可從計(jì)劃和控制兩個(gè)角度來劃分層次。劃分層次的目的有兩個(gè)：①體現(xiàn)生產(chǎn)管理由粗到細(xì)的深化過程；②為了明確不同管理層的責(zé)任。

∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能圖2-24給出了制造系統(tǒng)運(yùn)行所2.7.1AMS的運(yùn)行功能圖2-24制造系統(tǒng)的運(yùn)行功能圖a)生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)的層次b)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的層次

b)宏觀規(guī)劃介觀計(jì)劃微觀計(jì)劃生產(chǎn)計(jì)劃大綱銷售預(yù)測供應(yīng)商數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)的產(chǎn)品主生產(chǎn)計(jì)劃物料需求計(jì)劃能力計(jì)劃產(chǎn)品設(shè)計(jì)庫存記錄采購部車間作業(yè)控制加工車間裝配車間原材料部件生產(chǎn)商客戶數(shù)據(jù)庫銷售訂單公司經(jīng)營規(guī)劃a)⑤短期④中期③中長期期②長期①遠(yuǎn)期①總控級(jí)③過程級(jí)④執(zhí)行級(jí)公司控制層工廠控制層車間控制層設(shè)備控制層②調(diào)度級(jí)∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能圖2-24制造系統(tǒng)的運(yùn)行功2.7.1AMS的運(yùn)行功能（1）生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)的層次企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)一般分為5個(gè)層次：1）企業(yè)經(jīng)營規(guī)劃（計(jì)劃期為3~7年）2）生產(chǎn)計(jì)劃大綱（又稱為銷售與生產(chǎn)規(guī)劃，計(jì)劃期為1~3年）3）主生產(chǎn)計(jì)劃（計(jì)劃期為3~18周）4）物料需求計(jì)劃（計(jì)劃期為3~18周）5）車間作業(yè)控制（計(jì)劃期為1周）——每一層計(jì)劃都是對(duì)上一層計(jì)劃的進(jìn)一步細(xì)化和補(bǔ)充。這些計(jì)劃分別反映了企業(yè)遠(yuǎn)長期、中長期、中期和短期的行為，并由相應(yīng)的計(jì)劃管理人員負(fù)責(zé)。其中，主生產(chǎn)計(jì)劃是粗略的生產(chǎn)計(jì)劃，物料需求計(jì)劃則是詳細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃?！拧?.7.1AMS的運(yùn)行功能（1）生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)的層次∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能（2）生產(chǎn)控制系統(tǒng)的層次制造系統(tǒng)生產(chǎn)控制的任務(wù)一般分為4級(jí)：圖2-24b總控級(jí)、調(diào)度級(jí)、過程級(jí)和執(zhí)行級(jí)。根據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃，一般離線進(jìn)行加工計(jì)劃的制定?？偪丶?jí)是整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的心臟?？偪丶?jí)的任務(wù)有：①工藝控制，如NC程序管理和分配；②工況數(shù)據(jù)的采集與處理，圖形顯示等；③監(jiān)控與診斷，檢查故障的情況與原因等。調(diào)度級(jí)完成調(diào)度控制，如根據(jù)任務(wù)單進(jìn)行內(nèi)部調(diào)度，產(chǎn)生工件和刀具流的控制數(shù)據(jù)。過程級(jí)則直接控制加工設(shè)備、傳送系統(tǒng)、倉庫等執(zhí)行級(jí)。

∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能（2）生產(chǎn)控制系統(tǒng)的層次∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能生產(chǎn)控制系統(tǒng)硬件的主體是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。各層計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般采用多客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)形式，在分布式數(shù)據(jù)庫支持下，通過網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)和信息。公司控制層計(jì)算機(jī)主要完成經(jīng)營管理、戰(zhàn)略決策任務(wù)和全局信息的管理、分析及集成管理。工廠控制層由多臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成的子系統(tǒng)組成，承擔(dān)制造系統(tǒng)的生產(chǎn)管理、技術(shù)工程和工廠的信息處理任務(wù)，要求一定的實(shí)時(shí)處理能力。車間控制層由擔(dān)任各種車間管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控的工作站和微機(jī)子系統(tǒng)組成，要求具有實(shí)時(shí)處理能力。設(shè)備控制層的計(jì)算機(jī)直接置入制造加工設(shè)備，完成設(shè)備控制功能。

∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能生產(chǎn)控制系統(tǒng)硬件的主體是計(jì)算機(jī)2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP1.生產(chǎn)計(jì)劃大綱

2.主生產(chǎn)計(jì)劃3.MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃∧∨2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP1.生產(chǎn)計(jì)劃大綱2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP1.生產(chǎn)計(jì)劃大綱生產(chǎn)計(jì)劃大綱是企業(yè)的一個(gè)長期生產(chǎn)計(jì)劃，它在經(jīng)營與生產(chǎn)之間架起一座橋梁，并為主生產(chǎn)計(jì)劃提供一個(gè)框架。通常針對(duì)經(jīng)營計(jì)劃的任務(wù)，它必須回答以下問題：①某類產(chǎn)品在今后1~3年或更長一段時(shí)間內(nèi)，需要制造多少？制造這些產(chǎn)品需要哪些資源？②有哪些可用資源？③采取哪些措施來協(xié)調(diào)總資源需求和可用資源之間的差距？

∧∨2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP1.生產(chǎn)計(jì)劃大綱2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP2.主生產(chǎn)計(jì)劃主生產(chǎn)計(jì)劃反映了生產(chǎn)對(duì)需求的一種承諾，是對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃大綱內(nèi)容的進(jìn)一步細(xì)化。主要任務(wù)：說明企業(yè)在各計(jì)劃時(shí)間段內(nèi)制造什么項(xiàng)目，數(shù)量是多少，并且其匯總結(jié)果等于生產(chǎn)計(jì)劃大綱的總量。編制主生產(chǎn)計(jì)劃的主要信息來源：生產(chǎn)計(jì)劃大綱、預(yù)計(jì)的需求、可用的資源、項(xiàng)目的資源使用定額、制造提前期。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP2.主生產(chǎn)計(jì)劃∨2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與ERPMRPⅡ中的MRP是指制造資源計(jì)劃ManufacturingResourcePlanning，Ⅱ指對(duì)原版本MRP擴(kuò)展后形成的新版本，而MRP的含義為物料需求計(jì)劃MaterialRequirementPlanning，現(xiàn)在只是MRPⅡ中的一個(gè)子系統(tǒng)。MRPⅡ可精確編制企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃、供應(yīng)計(jì)劃、勞動(dòng)力計(jì)劃，可對(duì)不同計(jì)劃進(jìn)行測試和評(píng)價(jià)，以提高生產(chǎn)率、減少庫存、降低成本、進(jìn)行監(jiān)控、改善管理水平。MRPⅡ提供的是一組軟件工具，是對(duì)一個(gè)企業(yè)的人、財(cái)、物、時(shí)間等資源進(jìn)行全面管理的人機(jī)系統(tǒng)。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與E2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與ERP我國目前使用的MRPⅡ大致包括以下模塊：⑴物料清單BOM；⑵生產(chǎn)計(jì)劃大綱PP；⑶主生產(chǎn)計(jì)劃MPS；⑷粗能力需求計(jì)劃RCCP；⑸物料需求計(jì)劃MRP；⑥能力需求計(jì)劃CRP；⑺車間作業(yè)管理PAC；⑻庫存管理IM；⑼3個(gè)財(cái)務(wù)管理，總賬GL、應(yīng)收賬AR、應(yīng)發(fā)賬AP；⑽產(chǎn)品成本管理PC；⑾客戶訂單輸入COE，即銷售管理。這11個(gè)模塊一般相對(duì)獨(dú)立，但實(shí)現(xiàn)時(shí)必須有先有后。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與E2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與ERP目前MRPⅡ→ERP。ERP與MRPⅡ的主要區(qū)別是：ERP面向供應(yīng)鏈管理的信息集成，擴(kuò)大了傳統(tǒng)MRPⅡ系統(tǒng)的制造、分銷、財(cái)務(wù)功能，在需求端增加了客戶關(guān)系管理CRM，適應(yīng)企業(yè)業(yè)務(wù)流程重組BPR；MRPⅡ只是實(shí)現(xiàn)了物流和資金流信息的集成。ERP側(cè)重于各種管理功能的信息集成，它與CIM在內(nèi)容上有重疊但又是互補(bǔ)的關(guān)系。在生產(chǎn)計(jì)劃中，ERP支持MRPⅡ與JIT的混合生產(chǎn)管理模式，也支持離散型、連續(xù)型、混合型等多種生產(chǎn)方式的管理模式。圖2-25表示了MRP、MRPⅡ與ERP三者之間的關(guān)系。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與E2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與ERPMRPⅡ圖2-25MRP、MRPⅡ與ERP三者之間的關(guān)系MRP物料清單、訂單管理管理庫存、MRP計(jì)算能力管理、財(cái)務(wù)管理ERP客戶關(guān)系管理供應(yīng)鏈管理設(shè)備管理質(zhì)量管理人力資源管理知識(shí)管理電子商務(wù)售后管理、在線分析∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與E2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃——含義在MRPⅡ中稱為車間作業(yè)控制（ShopFloorControl）。它是一種工作日或工作班范圍的零件加工工序進(jìn)度計(jì)劃，處于MRPⅡ的最底層。作業(yè)計(jì)劃的任務(wù)是為加工單元編制作業(yè)順序計(jì)劃。計(jì)劃編制與調(diào)度應(yīng)兼顧交貨期、設(shè)備利用率和系統(tǒng)生產(chǎn)率。計(jì)劃與管理的軟件系統(tǒng)要編制出作業(yè)計(jì)劃、刀具需求計(jì)劃并進(jìn)行作業(yè)的靜態(tài)調(diào)度和刀具預(yù)調(diào)。在MRPⅡ下達(dá)的系統(tǒng)月、旬或周生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的基礎(chǔ)上，制定工序級(jí)作業(yè)計(jì)劃，該計(jì)劃將確定規(guī)定的計(jì)劃期間內(nèi)各種制造設(shè)施的具體使用狀況，每日/班內(nèi)加工的工件種類和數(shù)量等。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃——目標(biāo)①合理利用各種資源，按品種、質(zhì)量、產(chǎn)量和交貨期等要求制定可實(shí)施的生產(chǎn)計(jì)劃。②建立良好的生產(chǎn)秩序，保證生產(chǎn)過程的平滑性。③使制造系統(tǒng)的生產(chǎn)率最高、縮短產(chǎn)品的制造周期、減少在制品數(shù)量、加速資金周轉(zhuǎn)、提高系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)效益等。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃——功能1）生產(chǎn)任務(wù)的最優(yōu)分組（批）（Lot-SizeAnalysis）該功能是將旬或周生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃分解成日或班次計(jì)劃，將生產(chǎn)任務(wù)（如被加工的工件）進(jìn)行最優(yōu)分組，以減少系統(tǒng)的準(zhǔn)備調(diào)整時(shí)間（Set-upTime），并均衡地提高系統(tǒng)內(nèi)各種資源的綜合利用率。常將工藝相似工件分在一組。2）生產(chǎn)任務(wù)的最優(yōu)負(fù)荷平衡（OptimalLoadBalance）負(fù)荷是指每臺(tái)設(shè)備所承擔(dān)的加工或裝配工作量。在最優(yōu)負(fù)荷平衡的目標(biāo)是，在同一組生產(chǎn)任務(wù)中使各主要設(shè)備的工作時(shí)間之差最小。3）生成系統(tǒng)資源需求計(jì)劃

為了完成加工任務(wù)，必須在考慮上述問題的同時(shí)制定出系統(tǒng)內(nèi)其他資源的最優(yōu)需求計(jì)劃，例如刀具的需求計(jì)劃?！拧?.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃——功能制定生產(chǎn)任務(wù)最優(yōu)分組策略的標(biāo)準(zhǔn)有：①生產(chǎn)任務(wù)的交貨期（Due-Date）限制；②生產(chǎn)任務(wù)分組后的組數(shù)應(yīng)盡可能少；③為每組生產(chǎn)任務(wù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)均衡負(fù)荷分配提供條件；④以系統(tǒng)內(nèi)其他輔助資源需求限制（如夾具、托盤）作為約束條件。在上述標(biāo)準(zhǔn)中，盡可能減少生產(chǎn)任務(wù)分組的組數(shù)是為了減少系統(tǒng)調(diào)整的次數(shù)，進(jìn)而減少系統(tǒng)調(diào)整的時(shí)間開銷?！拧?.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃2.7.3生產(chǎn)控制

1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度

2.生產(chǎn)過程控制

∨∧2.7.3生產(chǎn)控制1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度∨∧2.7.3生產(chǎn)控制

1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度是一種運(yùn)行控制。它動(dòng)態(tài)地根據(jù)下級(jí)送來的反饋信息和實(shí)際的系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，決定下一步執(zhí)行哪一道工序。調(diào)度自動(dòng)化是指根據(jù)多種優(yōu)化目標(biāo)，采用計(jì)算機(jī)的各種算法自動(dòng)地完成調(diào)度的任務(wù)。調(diào)度一般應(yīng)解決問題：加工工序的最優(yōu)化和加工工藝路線的自動(dòng)優(yōu)化，以及各類設(shè)備的利用率等。一般生產(chǎn)任務(wù)的調(diào)度問題分解為兩個(gè)子問題：靜態(tài)調(diào)度，動(dòng)態(tài)調(diào)度。

∧∨2.7.3生產(chǎn)控制1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度∧∨2.7.3生產(chǎn)控制

1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度

1）靜態(tài)調(diào)度（StaticScheduling）

是指在系統(tǒng)運(yùn)行之前預(yù)先確定每個(gè)任務(wù)（工件）進(jìn)入系統(tǒng)的先后順序。由于任務(wù)進(jìn)入系統(tǒng)的先后順序嚴(yán)重影響它在系統(tǒng)內(nèi)的“通過時(shí)間”，因此生產(chǎn)任務(wù)靜態(tài)調(diào)度的優(yōu)化目標(biāo)是使系統(tǒng)的工作時(shí)間（makespan）最小。工作時(shí)間是指從第一個(gè)任務(wù)進(jìn)入系統(tǒng)開始加工到最后一個(gè)任務(wù)完畢離開系統(tǒng)所經(jīng)歷的時(shí)間。

∨∧2.7.3生產(chǎn)控制1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度∨∧2.7.3生產(chǎn)控制

1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度

2）動(dòng)態(tài)調(diào)度（DynamicScheduling）是指系統(tǒng)處于運(yùn)行過程中，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的被加工任務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)再調(diào)度的功能。例當(dāng)FMS處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在一個(gè)加工中心的托盤交換站前，有多個(gè)被加工的工件處于等待狀態(tài)，等待的工件集合稱為等待隊(duì)列。這種等待隊(duì)列雖經(jīng)靜態(tài)調(diào)度的優(yōu)化，但在系統(tǒng)運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)見的擾動(dòng)，這些擾動(dòng)會(huì)使原已優(yōu)化的靜態(tài)調(diào)度變成非優(yōu)化的調(diào)度，有時(shí)甚至?xí)绊懮a(chǎn)任務(wù)負(fù)荷平衡的結(jié)果。因此在系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須有一個(gè)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)改變生產(chǎn)任務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度?！拧?.7.3生產(chǎn)控制1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度∨∧2.7.3生產(chǎn)控制

2.生產(chǎn)過程控制過程控制的主要功能是：執(zhí)行調(diào)度控制級(jí)發(fā)出的調(diào)度命令，控制物流系統(tǒng)、加工系統(tǒng)等子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，最終完成制造系統(tǒng)的控制任務(wù)。過程控制所完成的具體任務(wù)包括：①控制零件數(shù)控程序的分發(fā)；②刀具管理和輸送控制；③監(jiān)測機(jī)床狀態(tài)和控制機(jī)床運(yùn)行；④監(jiān)測物料輸送系統(tǒng)的狀態(tài)和控制該子系統(tǒng)運(yùn)行；⑤監(jiān)測裝卸站的狀態(tài)和控制裝卸站的活動(dòng)。

∨∧2.7.3生產(chǎn)控制2.生產(chǎn)過程控制∨∧2.7.3生產(chǎn)控制

2.生產(chǎn)過程控制

制造系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際實(shí)際狀態(tài)與生產(chǎn)計(jì)劃的期望狀態(tài)之間總會(huì)因擾動(dòng)而產(chǎn)生偏差。造成這種偏差的原因有：①對(duì)未來生產(chǎn)活動(dòng)的預(yù)測方法不完善；②生產(chǎn)計(jì)劃是按照不準(zhǔn)確的預(yù)測值制定的；③按標(biāo)準(zhǔn)值制定的工藝規(guī)劃、日程計(jì)劃與實(shí)際情況有差別；④在計(jì)劃實(shí)施過程中，可能出現(xiàn)隨機(jī)擾動(dòng)，如關(guān)鍵加工設(shè)備故障、操作者缺勤等；⑤原材料或其他生產(chǎn)要素短缺；⑥操作錯(cuò)誤出現(xiàn)不合格品等。

∨∧2.7.3生產(chǎn)控制2.生產(chǎn)過程控制∨∧2.7.3生產(chǎn)控制

2.生產(chǎn)過程控制

過程控制的功能還應(yīng)包括應(yīng)用反饋控制原理校正這種系統(tǒng)狀態(tài)的偏差，使系統(tǒng)內(nèi)的物料流動(dòng)和系統(tǒng)資源利用等盡可能與生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度所期望狀況吻合。這些具體任務(wù)包括：①系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集；②數(shù)據(jù)分析；③為減小生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)際狀態(tài)與期望狀態(tài)之間的偏差而進(jìn)行的控制決策?！拧?.7.3生產(chǎn)控制2.生產(chǎn)過程控制∨∧2.7.4AMS的控制方式1.制造系統(tǒng)對(duì)控制性能的要求2.制造系統(tǒng)的幾種控制方式（1）三種控制方式的比較（2）非等級(jí)控制常用的策略（3）混雜控制方式∨∧2.7.4AMS的控制方式1.制造系統(tǒng)對(duì)控制性能的要求2.7.4AMS的控制方式1.制造系統(tǒng)對(duì)控制性能的要求為了對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，使其對(duì)市場需求進(jìn)行敏捷響應(yīng)，必須對(duì)制造系統(tǒng)的控制性能提出如下要求：①可靠性（Reliability）是指系統(tǒng)按照規(guī)定指標(biāo)無故障連續(xù)運(yùn)行性的度量。②適應(yīng)性（Adaptability）是指控制系統(tǒng)對(duì)制造環(huán)境迅速變化的適應(yīng)性能力。

③擴(kuò)展性（Extensibility）是指擴(kuò)展系統(tǒng)功能時(shí)，加入新控制單元的可行性?！摹?.7.4AMS的控制方式1.制造系統(tǒng)對(duì)控制性能的要求2.7.4AMS的控制方式2.制造系統(tǒng)的幾種控制方式為了便于對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，人們把一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)分為若干控制單元?？刂品绞矫枋隽丝刂葡到y(tǒng)中各控制單元的決策職責(zé)和權(quán)限及各控制單元之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的有效控制，適應(yīng)組織管理方式的發(fā)展，制造系統(tǒng)的控制方式經(jīng)歷的過程是：①19世紀(jì)后期的集中式控制；②早期CIMS廣泛應(yīng)用的遞階式控制；③隨著人工智能和信息技術(shù)發(fā)展的分布式控制?！拧?.7.4AMS的控制方式2.制造系統(tǒng)的幾種控制方式∨2.7.4AMS的控制方式2.制造系統(tǒng)的幾種控制方式（1）三種控制方式的比較圖2-26制造系統(tǒng)的三種控制方式結(jié)構(gòu)示意圖a）集中式控制b）遞階式控制c）分布式非等級(jí)控制□表示控制單元；○表示被控制的制造實(shí)體（如CNC機(jī)床、自動(dòng)小車、裝卸機(jī)器人）；□與○之間的連接線表示控制關(guān)系a）b）c）∨∧2.7.4AMS的控制方式2.制造系統(tǒng)的幾種控制方式圖2.7.4AMS的控制方式（a）集中式控制

①集中控制單元由一臺(tái)強(qiáng)功能計(jì)算機(jī)構(gòu)成②所有控制決策功能由集中控制單元承擔(dān)③全局?jǐn)?shù)據(jù)庫記錄系統(tǒng)的全部活動(dòng)

優(yōu)點(diǎn)

①全局信息統(tǒng)一處理并共享②可全局優(yōu)化③唯一的系統(tǒng)狀態(tài)信息源

缺點(diǎn)

①響應(yīng)速度慢且不一致②可靠性差，完成控制任務(wù)依賴于唯一的集中控制單元③可擴(kuò)展性差，控制軟件難以更改

∨∧2.7.4AMS的控制方式（a）集中式控制∨∧2.7.4AMS的控制方式（b）遞階式控制

①從上到下逐步細(xì)化，異型多種計(jì)算機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)②采用主從式分層控制策略，決策層之間維持剛性的上下級(jí)關(guān)系③上層監(jiān)督和協(xié)調(diào)下層的所有活動(dòng)④各層有各自特定功能和集中的數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)點(diǎn)

①可逐步實(shí)現(xiàn)，降低了控制難度②可用冗余的計(jì)算機(jī)資源來增強(qiáng)系統(tǒng)容錯(cuò)能力③可利用狀態(tài)反饋信息④簡化各控制模塊的規(guī)模和復(fù)雜性⑤利于處理各種動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的數(shù)據(jù)及決策需求

∨∧2.7.4AMS的控制方式（b）遞階式控制∨∧2.7.4AMS的控制方式（b）遞階式控制缺點(diǎn)

①上層故障會(huì)造成下層控制整體癱瘓②改變?cè)O(shè)備布置會(huì)影響整個(gè)控制系統(tǒng)，柔性很差③通信延遲使上層決策滯后于下層變化，動(dòng)態(tài)適應(yīng)性差④局部控制器計(jì)算能力有限⑤增加信息傳遞環(huán)節(jié)，降低通信可靠性

∨∧2.7.4AMS的控制方式（b）遞階式控制∨∧2.7.4AMS的控制方式（c）分布式控制

①同型或異型計(jì)算機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)②單元間按協(xié)議協(xié)商解決問題③完整的局部自治，不存在監(jiān)控單元，各單元均為自治的實(shí)體④只有局部數(shù)據(jù)庫

優(yōu)點(diǎn)

①降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性②模塊化結(jié)構(gòu)更具柔性，也易于擴(kuò)展③降低了監(jiān)視過程對(duì)實(shí)時(shí)控制的延遲④容錯(cuò)能力強(qiáng)⑤真正權(quán)力下放使工作者責(zé)任感增強(qiáng)

∨∧2.7.4AMS的控制方式（c）分布式控制∨∧2.7.4AMS的控制方式（c）分布式控制缺點(diǎn)

①異型計(jì)算機(jī)及其通信協(xié)議難以協(xié)調(diào)②難以實(shí)現(xiàn)完全的分布式③尚無支持全部功能的硬件和軟件④存在數(shù)據(jù)重復(fù)和數(shù)據(jù)沖突的趨勢(shì)⑤存在死鎖的可能性

目前分布式控制引起了廣泛的研究興趣，但要在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，仍需在兩方面研究：①異構(gòu)系統(tǒng)間的兼容性問題；②單元自主性與系統(tǒng)整體性能優(yōu)化的矛盾?！拧?.7.4AMS的控制方式（c）分布式控制∨∧2.7.4AMS的控制方式（2）非等級(jí)控制常用的策略①排隊(duì)當(dāng)一項(xiàng)新任務(wù)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)按照預(yù)約的原則把它分配到一個(gè)單元，這種原則可以是最短排隊(duì)長度原則或最先可用單元原則。②任務(wù)投標(biāo)當(dāng)一項(xiàng)新任務(wù)進(jìn)入投標(biāo)系統(tǒng)時(shí)，各單元把任務(wù)的處理要求及規(guī)范與自己的能力進(jìn)行比較，有能力完成該任務(wù)的單元參加投標(biāo)。按照預(yù)約的判據(jù)，投標(biāo)值最高或最低的單元將獲得該項(xiàng)任務(wù)?！拧?.7.4AMS的控制方式（2）非等級(jí)控制常用的策略∨∧2.7.4AMS的控制方式（2）非等級(jí)控制常用的策略③協(xié)商當(dāng)一項(xiàng)新任務(wù)進(jìn)入?yún)f(xié)商系統(tǒng)時(shí)，有能力完成該項(xiàng)任務(wù)的單元與另一試圖承擔(dān)該項(xiàng)任務(wù)的單元協(xié)商。每個(gè)單元內(nèi)均包含該單元的所有信息，包括它能加工的零件族、可用的排隊(duì)場地等。每個(gè)單元僅試圖獲得自己能完成的任務(wù)，它總是試圖按照自己的能力和當(dāng)前的負(fù)荷狀況，估計(jì)自己完成該任務(wù)的效率來獲得這項(xiàng)任務(wù)。④協(xié)作各單元為系統(tǒng)任務(wù)更好地分配而協(xié)作。協(xié)作策略可采取資源共享和任務(wù)交換等形式。協(xié)作在原理上與協(xié)商不同。協(xié)商是各單元為獲得任務(wù)而競爭?！拧?.7.4AMS的控制方式（2）非等級(jí)控制常用的策略∨∧2.7.4AMS的控制方式（3）混雜控制方式①改進(jìn)型遞階控制

強(qiáng)調(diào)了各平級(jí)子層之間的直接通信和協(xié)調(diào)關(guān)系。圖2-27常見的混雜控制方式a）改進(jìn)型遞階控制a）∨∧2.7.4AMS的控制方式（3）混雜控制方式圖2-272.7.4AMS的控制方式（3）混雜控制方式②半非等級(jí)控制由若干改進(jìn)型遞階控制結(jié)構(gòu)組成，其各頂層形成平等的通信和協(xié)調(diào)關(guān)系。圖2-27常見的混雜控制方式b）半非等級(jí)控制b）∨∧2.7.4AMS的控制方式（3）混雜控制方式圖2-272.7.4AMS的控制方式3）混雜控制方式③寡頭控制是各控制單元之間關(guān)系最為復(fù)雜的一種結(jié)構(gòu)，它要求包括頂層在內(nèi)的各控制層內(nèi)保持平等的直接通信和協(xié)調(diào)關(guān)系，同時(shí)還要求各上層與每一下層保持明確的上下級(jí)關(guān)系。

c）圖2-27常見的混雜控制方式c）寡頭控制∨∧2.7.4AMS的控制方式3）混雜控制方式c）圖2-272.7.4AMS的控制方式（3）混雜控制方式總之，混雜控制結(jié)構(gòu)兼有遞階控制和非等級(jí)控制的特點(diǎn)，層與層之間為上下級(jí)關(guān)系，同一層各控制單元為平等關(guān)系。由于各控制單元間的關(guān)系較為復(fù)雜，不像遞階控制或非等級(jí)控制中，各控制單元之間具有一致的上下級(jí)或平等關(guān)系，在實(shí)現(xiàn)時(shí)需要對(duì)各控制單元之間的關(guān)系進(jìn)行仔細(xì)地設(shè)計(jì)。

∨∧2.7.4AMS的控制方式（3）混雜控制方式∨∧2.7END∨∧2.7END∨∧2.8制造系統(tǒng)的信息化2.8.1信息化制造的定義

2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)

2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)

2.8.4信息化制造的作用

2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力

∨∧2.8制造系統(tǒng)的信息化2.8.1信息化制造的定義2.8.1信息化制造的定義1.信息與信息技術(shù)2.信息化的提出與內(nèi)涵3.信息化制造的含義∨∧2.8.1信息化制造的定義1.信息與信息技術(shù)∨∧2.8.1信息化制造的定義1.信息與信息技術(shù)信息是指應(yīng)用文字、數(shù)據(jù)或信號(hào)等形式通過一定的傳遞和處理，來表現(xiàn)各種相互聯(lián)系的客觀事務(wù)在運(yùn)動(dòng)變化中所具有特征性內(nèi)容的總稱。信息技術(shù)是人類開發(fā)和利用信息資源的所有手段的總和。信息技術(shù)既包括有關(guān)信息的產(chǎn)生、收集、表示、檢測、處理和存儲(chǔ)等方面的技術(shù)，也包括有關(guān)信息的傳遞、變換、顯示、識(shí)別、提取、控制和利用等方面的技術(shù)。

∨∧2.8.1信息化制造的定義1.信息與信息技術(shù)∨∧2.8.1信息化制造的定義2.信息化的提出與內(nèi)涵信息化是指加快信息高科技發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化，提高信息技術(shù)在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)各領(lǐng)域的推廣應(yīng)用水平并推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展前進(jìn)的過程。信息化最初起源于1993年美國提出的“信息高速公路計(jì)劃”。信息化的內(nèi)容包括信息生產(chǎn)和信息應(yīng)用兩方面。信息化的實(shí)施包括產(chǎn)品信息化、企業(yè)信息化、行業(yè)信息化、國民經(jīng)濟(jì)信息化和社會(huì)信息化五個(gè)層次。∨∧2.8.1信息化制造的定義2.信息化的提出與內(nèi)涵∨∧2.8.1信息化制造的定義2.信息化的提出與內(nèi)涵

企業(yè)信息化是國家信息化戰(zhàn)略中最重要的組成部分。企業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基本單位，而企業(yè)信息化是國民經(jīng)濟(jì)信息化的基礎(chǔ)，所以要實(shí)現(xiàn)信息化戰(zhàn)略，重點(diǎn)是必須加強(qiáng)企業(yè)信息化的建設(shè)?！靶畔⒒瘞?dòng)工業(yè)化，工業(yè)化促進(jìn)信息化”，

發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，追趕并超越發(fā)達(dá)國家，是我國在世界經(jīng)濟(jì)舞臺(tái)上的應(yīng)對(duì)之策。信息化制造是企業(yè)信息化的主要內(nèi)容。究竟什么是信息化制造呢？∨∧2.8.1信息化制造的定義2.信息化的提出與內(nèi)涵∨∧2.8.1信息化制造的定義3.信息化制造的含義信息化制造也稱為制造業(yè)信息化。它是指在制造企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理的各個(gè)環(huán)節(jié)和產(chǎn)品生命周期的全過程，應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、通信、互聯(lián)網(wǎng)和軟件等信息技術(shù)和產(chǎn)品，并充分整合、廣泛利用企業(yè)內(nèi)外信息資源，提高企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營和管理水平，增強(qiáng)企業(yè)競爭力的過程?！拧?.8.1信息化制造的定義3.信息化制造的含義∨∧2.8.1信息化制造的定義3.信息化制造的含義通俗地說，信息化制造就是用0和1的數(shù)字編碼來表示、處理和傳輸制造企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的一切信息。企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的產(chǎn)品信息、工藝信息、物料信息、生產(chǎn)信息、財(cái)務(wù)信息和市場營銷信息等一切信息，不僅能夠用0和1這兩個(gè)數(shù)字編碼來表示和處理，而且能夠以光的速度在光纖中傳送，使企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的信息流實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。信息化制造的目的是：把信息變成知識(shí)，將知識(shí)變成決策，把決策變成利潤，從而使制造業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營能夠快速響應(yīng)市場需求，達(dá)到前所未有的高效益?！拧?.8.1信息化制造的定義3.信息化制造的含義∨∧2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)

1.信息化制造的內(nèi)容2.信息化制造的任務(wù)∨∧2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)1.信息化制造的內(nèi)容2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)

1.信息化制造的內(nèi)容信息化制造的內(nèi)容可以分成四個(gè)方面[：生產(chǎn)作業(yè)層的信息化、管理辦公層的信息化、戰(zhàn)略決策層的信息化、協(xié)作商務(wù)層的信息化。協(xié)作商務(wù)層是基于企業(yè)與外部聯(lián)系講的，前三者則是基于企業(yè)內(nèi)部講的，形成企業(yè)內(nèi)部信息化的三個(gè)層次，如圖2-28所示。

∨∧2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)1.信息化制造的內(nèi)容2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)

技術(shù)信息系統(tǒng)（CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM）協(xié)作商務(wù)層的信息化戰(zhàn)略決策層的信息化管理辦公層的信息化生產(chǎn)作業(yè)層的信息化圖2-28信息化制造的內(nèi)容企業(yè)信息網(wǎng)站；電子商務(wù)系統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)（RP/CNC/FMS）；車間作業(yè)系統(tǒng)（CAT/CAI）；質(zhì)量管理系統(tǒng)（CAQC）管理信息系統(tǒng)/辦公自動(dòng)化系統(tǒng)/制造資源計(jì)劃/企業(yè)資源計(jì)劃（MIS/OAS/MRPⅡ/ERP）綜合信息資源系統(tǒng)/決策支持系統(tǒng)/戰(zhàn)略信息系統(tǒng)/經(jīng)理信息系統(tǒng)/專家系統(tǒng)（CIRS/DSS/SIS/EIS/ES）企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（Internet/Intranet/Extranet）∨∧2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)技術(shù)信息系統(tǒng)（CAD/2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)1.信息化制造的內(nèi)容（1）生產(chǎn)作業(yè)層的信息化：包括設(shè)計(jì)、研發(fā)的信息化

例CAD/CAM/CAPP等；生產(chǎn)的信息化例快速成型（RP）、NC、FMS等；作業(yè)監(jiān)控的信息化例CAT/CAI/CAQC

（計(jì)算機(jī)輔助測試/檢查/質(zhì)量控制）等。

∨∧2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)1.信息化制造的內(nèi)容∨2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)1.信息化制造的內(nèi)容（2）管理辦公層的信息化有根據(jù)企業(yè)量身定做的MIS（管理信息系統(tǒng)），也有通用程度很高的企業(yè)全面管理軟件，例MRPⅡ（制造資源計(jì)劃）或ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）等，還有辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OAS）、工作流系統(tǒng)（WFS）等。

∨∧2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)1.信息化制造的內(nèi)容∨2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)1.信息化制造的內(nèi)容（3）戰(zhàn)略決策層的信息化：包括決策支持系統(tǒng)（DSS）、戰(zhàn)略信息系統(tǒng)（SIS）、經(jīng)理或主管信息系統(tǒng)（EIS）、專家系統(tǒng)（ES）等。這三個(gè)層次必須

統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一接口，實(shí)現(xiàn)企業(yè)物資流、資金流和信息流的有機(jī)統(tǒng)一。

∨∧2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)1.信息化制造的內(nèi)容∨2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)

2.信息化制造的任務(wù)信息化制造是一項(xiàng)長期的、綜合的系統(tǒng)工程。它的建設(shè)任務(wù)包括硬件、軟件和應(yīng)用系統(tǒng)等方面。（1）硬件方面包括因特網(wǎng)（Internet）的連通，企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和企業(yè)外聯(lián)網(wǎng)（Intranet/Extranet）的構(gòu)建，科研、生產(chǎn)、營銷、辦公等各種應(yīng)用軟件系統(tǒng)的集成或開發(fā)，企業(yè)內(nèi)外部信息資源的挖掘與綜合利用，信息中心的組建以及信息技術(shù)開發(fā)與管理人才的培養(yǎng)。∨∧2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)2.信息化制造的任務(wù)2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)

2.信息化制造的任務(wù)（2）軟件方面包括相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范問題以及安全保密問題的研究與解決，信息系統(tǒng)的使用與操作以及數(shù)據(jù)的錄入與更新的制度化，全體員工信息化意識(shí)的教育與信息化技能的培訓(xùn)，與信息化相適應(yīng)的管理機(jī)制、經(jīng)營模式和業(yè)務(wù)流程的調(diào)整或變革?！拧?.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)2.信息化制造的任務(wù)2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)

2.信息化制造的任務(wù)（3）應(yīng)用系統(tǒng)方面

具體內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、信息資源、應(yīng)用軟件建設(shè)三大部分。企業(yè)信息化在應(yīng)用層應(yīng)有的主要系統(tǒng)是：技術(shù)信息系統(tǒng)，管理信息系統(tǒng)，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，企業(yè)網(wǎng)站系統(tǒng)，企業(yè)電子商務(wù)系統(tǒng)等。這些應(yīng)用軟件系統(tǒng)必須有相應(yīng)的企業(yè)綜合信息資源系統(tǒng)的支持，還要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)維護(hù)管理系統(tǒng)。所有系統(tǒng)要建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之上，并要配有網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)和信息安全監(jiān)控系統(tǒng)。

∨∧2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)2.信息化制造的任務(wù)2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)

2.信息化制造的任務(wù)從企業(yè)經(jīng)營學(xué)的角度看：企業(yè)產(chǎn)品的銷售、企業(yè)技術(shù)開發(fā)能力、企業(yè)文化和企業(yè)抵御風(fēng)險(xiǎn)能力是企業(yè)經(jīng)營中四個(gè)最主要的因素。制造業(yè)在當(dāng)前發(fā)展中除了需要注意把握這四個(gè)因素外，不要錯(cuò)過開展信息化的這一歷史機(jī)遇。當(dāng)前涌現(xiàn)出大量企業(yè)建立的企業(yè)網(wǎng)站，利用它發(fā)布企業(yè)信息、產(chǎn)品信息等，使這些信息可以方便、快捷地傳遞到各個(gè)角落，達(dá)到宣傳和產(chǎn)品銷售的效果。它們當(dāng)中的一些企業(yè)在信息化初步實(shí)踐中得到了好處，同時(shí)也開始嘗試使用搜索引擎、企業(yè)郵箱、信息化模塊化產(chǎn)品、客戶關(guān)系管理（CRM）系統(tǒng)等信息化技術(shù)。

∨∧2.8.2信息化制造的內(nèi)容與任務(wù)2.信息化制造的任務(wù)2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)

1.信息化制造的基本特點(diǎn)2.信息化制造的主要技術(shù)∨∧2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)1.信息化制造的基本2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)

1.信息化制造的基本特點(diǎn)信息化制造涉及制造系統(tǒng)的方方面面，從硬件到軟件、從技術(shù)到管理、從企業(yè)到全社會(huì)的組織與個(gè)人、從局部資源到全球資源等等。其顯著特點(diǎn)有：①制造信息的數(shù)字化與無紙化。②制造設(shè)備的柔性化與智能化。③制造組織的全球化與敏捷化。④制造過程的并行化與協(xié)同化。⑤制造資源的分布性與共享性。

∨∧2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)1.信息化制造的基本2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)

1.信息化制造的基本特點(diǎn)制造信息數(shù)字化已顯現(xiàn)無紙化制造跡象。表現(xiàn)3方面：①產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化

計(jì)算機(jī)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用導(dǎo)致了工程圖樣向產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)發(fā)展（圖2-29）。產(chǎn)品設(shè)計(jì)正在經(jīng)歷著從人工繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖、計(jì)算機(jī)支持設(shè)計(jì)到“無紙”設(shè)計(jì)的變化。工程圖紙工程圖紙產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)過去現(xiàn)在未來唯一的生產(chǎn)依據(jù)兩種生產(chǎn)依據(jù)并存唯一的生產(chǎn)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)適合新設(shè)計(jì)圖2-29產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化∨∧2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)1.信息化制造的基本2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)

1.信息化制造的基本特點(diǎn)制造信息數(shù)字化已顯現(xiàn)無紙化制造跡象。表現(xiàn)3方面：①產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化“無紙”設(shè)計(jì)②生產(chǎn)過程數(shù)控化傳統(tǒng)制造業(yè)的加工、成形、裝配、測量等生產(chǎn)過程是由手工來控制的，計(jì)算機(jī)在制造過程中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了數(shù)字指令控制，產(chǎn)生了“無紙”生產(chǎn)的變化。③企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)中的各種信息（如圖形、數(shù)據(jù)、知識(shí)和技能等），通過網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)傳遞，可以實(shí)現(xiàn)工作流與過程管理，進(jìn)行審核會(huì)簽批準(zhǔn)等。一些企業(yè)現(xiàn)在已提倡“無紙辦公”。這種辦公方式加速了信息流在企業(yè)內(nèi)外的流動(dòng)，也規(guī)范了管理?！拧?.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)1.信息化制造的基本2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)

2.信息化制造的主要技術(shù)信息化制造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心。信息化制造技術(shù)主要由三部分組成：上游的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造（CAD/CAM）、制造仿真和虛擬制造（VM）；下游的計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字控制加工、裝配、檢測（CNC/CAA/CAI）；管理層面的計(jì)算機(jī)輔助管理（MIS/MRPⅡ）和動(dòng)態(tài)聯(lián)盟企業(yè)（VE）的建立。

∨∧2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)2.信息化制造的主要2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)

2.信息化制造的主要技術(shù)

目前信息化制造需要解決的主要技術(shù)有：10

①敏捷制造理論和企業(yè)機(jī)制的研究。②多企業(yè)間虛擬供應(yīng)鏈管理技術(shù)研究。③基于網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論及方法的研究。④異地設(shè)計(jì)、異地制造分布式并行處理協(xié)同求解策略。⑤多企業(yè)虛擬信息資源庫的建立及其管理系統(tǒng)?！拧?.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)2.信息化制造的主要2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)

2.信息化制造的主要技術(shù)

目前信息化制造需要解決的主要技術(shù)有：10

⑥信息標(biāo)準(zhǔn)化研究。⑦動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟的網(wǎng)管中心建立。⑧基于Internet/Intranet的機(jī)電產(chǎn)品虛擬制造系統(tǒng)建模技術(shù)。⑨快速原型與創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)。⑩產(chǎn)品開發(fā)的決策與評(píng)價(jià)體系的建立。信息化制造的核心是管理方式的完善和提高，企業(yè)要成為技術(shù)的主人。∨∧2.8.3信息化制造的特點(diǎn)與技術(shù)2.信息化制造的主要2.8.4信息化制造的作用（1）有利于企業(yè)適應(yīng)國際化競爭

（2）實(shí)現(xiàn)企業(yè)快速發(fā)展的前提條件

（3）有助于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)經(jīng)營方式的轉(zhuǎn)變

（4）可以節(jié)約營運(yùn)成本提高工作效率

（5）可以使內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)更加扁平

（6）可以提高企業(yè)的客戶滿意度

∨∧2.8.4信息化制造的作用（1）有利于企業(yè)適應(yīng)國際化競爭2.8.4信息化制造的作用（1）有利于企業(yè)適應(yīng)國際化競爭加入WTO以后，企業(yè)更直接地面對(duì)國際競爭的挑戰(zhàn)，在全球知識(shí)經(jīng)濟(jì)和信息化高速發(fā)展的今天，信息化是決定企業(yè)成敗的關(guān)鍵因素，也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨行業(yè)、跨所有制，特別是跨國經(jīng)營的重要前提。

∨∧2.8.4信息化制造的作用（1）有利于企業(yè)適應(yīng)國際化競爭2.8.4信息化制造的作用（2）實(shí)現(xiàn)企業(yè)快速發(fā)展的前提條件信息化可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身的快速發(fā)展。雖然各個(gè)企業(yè)的規(guī)模、所處的行業(yè)生態(tài)環(huán)境和發(fā)展階段目標(biāo)不盡相同，但每個(gè)企業(yè)終究有存在的社會(huì)價(jià)值和自我價(jià)值。企業(yè)存在的目標(biāo)就是追求利潤最大化，它們都渴望自身快速發(fā)展。利用信息化得到行業(yè)信息、競爭對(duì)手信息、產(chǎn)品信息、技術(shù)信息、銷售信息等，同時(shí)及時(shí)分析這些信息，做出積極的市場反應(yīng)，達(dá)到企業(yè)迅速發(fā)展的效果。

∨∧2.8.4信息化制造的作用（2）實(shí)現(xiàn)企業(yè)快速發(fā)展的前提條2.8.4信息化制造的作用（3）有助于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)經(jīng)營方式的轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的加工業(yè)離不開生產(chǎn)和銷售，傳統(tǒng)的零售業(yè)也離不開供、銷、存。但是在信息化發(fā)展的今天，這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)都可以借助信息化去實(shí)現(xiàn)，同時(shí)信息化可以派生新的銷售手段。例如，美國的亞馬遜書店（），國內(nèi)的當(dāng)當(dāng)書店（），讀者可以在網(wǎng)上不限時(shí)間地隨意挑選喜愛的書籍，從中體會(huì)信息化給生活帶來的“現(xiàn)代氣息”。國內(nèi)越來越多的企業(yè)也逐步開展網(wǎng)上經(jīng)營的方式，在傳統(tǒng)經(jīng)營的基礎(chǔ)上開辟了一種企業(yè)營銷新模式。

∨∧2.8.4信息化制造的作用（3）有助于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)經(jīng)營方式的2.8.4信息化制造的作用（4）可以節(jié)約營運(yùn)成本信息化使傳統(tǒng)經(jīng)營方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，有利于加速資金流在企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)間的流動(dòng)速度，實(shí)現(xiàn)資金的快速重復(fù)有效的利用。

∨∧2.8.4信息化制造的作用（4）可以節(jié)約營運(yùn)成本∨∧2.8.4信息化制造的作用（5）可以提高工作效率信息化使企業(yè)內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)更趨于扁平化。信息化使信息資源在企業(yè)內(nèi)部得到共享，原始信息從傳遞到?jīng)Q策過程中反饋的時(shí)間大大縮短。信息化給企業(yè)決策層與基層、各部門之間的迅速溝通創(chuàng)造了條件。上級(jí)管理者可隨時(shí)跟蹤、監(jiān)控下級(jí)的工作狀況，管理更加直接。信息化拉近了管理層與各基層之間的和諧關(guān)系，有助于改變企業(yè)內(nèi)部的低效體制，提高了工作效率。

∨∧2.8.4信息化制造的作用（5）可以提高工作效率∨∧2.8.4信息化制造的作用（6）可以提高企業(yè)的客戶滿意度信息化縮短企業(yè)的服務(wù)時(shí)間，并可及時(shí)地獲取客戶需求，實(shí)現(xiàn)按訂單生產(chǎn)，促使企業(yè)全部生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的運(yùn)營自動(dòng)化、管理網(wǎng)絡(luò)化和決策智能化。根據(jù)調(diào)查，國內(nèi)企業(yè)有70.4%認(rèn)為進(jìn)行信息化建設(shè)有助于宣傳產(chǎn)品，67.7%認(rèn)為可以提高企業(yè)知名度，33.6%認(rèn)為能夠降低生產(chǎn)、銷售、運(yùn)營成本。海爾、海信、創(chuàng)維等大企業(yè)已開始發(fā)展信息化，并獲得本身經(jīng)營利潤、內(nèi)部經(jīng)營管理、產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)化等綜合能力的提高。

∨∧2.8.4信息化制造的作用（6）可以提高企業(yè)的客戶滿意度2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力1.山東曲軸總廠實(shí)施信息化概況

2.從機(jī)制上推進(jìn)信息化建設(shè)工作

3.改革生產(chǎn)計(jì)劃的管理機(jī)制4.實(shí)施銷售和供應(yīng)系統(tǒng)

5.經(jīng)濟(jì)效益分析∨∧2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力1.山東曲軸總2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力1.山東曲軸總廠實(shí)施信息化概況該廠創(chuàng)建于1954年，是目前國內(nèi)規(guī)模最大的曲軸專業(yè)生產(chǎn)廠，國家520戶重點(diǎn)骨干企業(yè)之一。生產(chǎn)的“天”牌內(nèi)燃機(jī)、冷凍機(jī)、空壓機(jī)三大系列60多個(gè)型號(hào)的曲軸暢銷國內(nèi)31個(gè)省市區(qū)，并配主機(jī)遠(yuǎn)銷20多個(gè)國家和地區(qū)。這樣的成績是與該廠實(shí)施信息化分不開的。1994年企業(yè)開始逐步進(jìn)行改革和創(chuàng)新。1996年引進(jìn)外資成立中方控股的中外合資企業(yè)。實(shí)行以銷定產(chǎn)的措施。1998年底聘請(qǐng)清華、北京利瑪軟件公司、西北工大組成的專家組聯(lián)合對(duì)企業(yè)進(jìn)行了調(diào)研和診斷，提出了以信息化建設(shè)為突破口。1999年該廠實(shí)施CIMS。目前，該廠已建成了一個(gè)支持核心競爭力的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)，使企業(yè)信息化成為企業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大推進(jìn)力。

∨∧2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力1.山東曲軸總2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力2.從機(jī)制上推進(jìn)信息化建設(shè)工作（1）建立工作程序化的管理系統(tǒng)。（2）全面實(shí)施BPR。（3）調(diào)整企業(yè)的組織機(jī)構(gòu)。（4）建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)定時(shí)錄入制度。∨∧2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力2.從機(jī)制上推2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力3.改革生產(chǎn)計(jì)劃的管理機(jī)制該廠對(duì)企業(yè)的市場經(jīng)營機(jī)制、生產(chǎn)計(jì)劃和控制機(jī)制進(jìn)行了徹底的改革。實(shí)現(xiàn)了以市場為導(dǎo)向的市場型經(jīng)營機(jī)制。生產(chǎn)計(jì)劃的編排完全按照市場需求來安排。在計(jì)劃機(jī)制上實(shí)行由先進(jìn)計(jì)劃系統(tǒng)（APS）輔助的主生產(chǎn)計(jì)劃（MPS）、MRP及車間作業(yè)三級(jí)計(jì)劃體系，徹底解決了以往靠經(jīng)驗(yàn)來安排計(jì)劃、計(jì)劃可執(zhí)行度不強(qiáng)的弊端。由于曲軸制造業(yè)的特點(diǎn)，存在同一產(chǎn)品多個(gè)車間生產(chǎn)，子項(xiàng)比父項(xiàng)大得多等許多MPS無法解決的問題，該廠引進(jìn)APS來輔助MPS，完成一級(jí)計(jì)劃的制定。這樣，三級(jí)計(jì)劃體系，由產(chǎn)品計(jì)劃生成物料需求計(jì)劃，由物料需求計(jì)劃帶動(dòng)采購計(jì)劃和車間作業(yè)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)了拉動(dòng)式生產(chǎn)∨∧2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力3.改革生產(chǎn)計(jì)2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力4.實(shí)施銷售和供應(yīng)系統(tǒng)1996年企業(yè)開始實(shí)行以杜絕賒銷、清理死戶為主要內(nèi)容的清欠活動(dòng)，為以后強(qiáng)化銷售管理打下了基礎(chǔ)。實(shí)施信息化后，在專家的幫助下，對(duì)用戶性質(zhì)進(jìn)行了分類。在此基礎(chǔ)上實(shí)行了直銷和分銷兩種銷售模式；對(duì)主機(jī)用戶和零星用戶采取直銷方式，對(duì)配件用戶采用代理制和專賣店?duì)I銷模式，完成了對(duì)銷售市場的資源優(yōu)化。在供應(yīng)市場和對(duì)供應(yīng)商的管理上，該廠按照信譽(yù)度、產(chǎn)品質(zhì)量等情況對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)價(jià)，劃分為A、B、C、D四類，確定對(duì)供應(yīng)商的控制級(jí)別。通過比價(jià)采購、詢價(jià)和審價(jià)系統(tǒng)，建立了一套比價(jià)、審價(jià)工作程序和招標(biāo)工作程序，使得采購過程和原材料價(jià)格更透明、更準(zhǔn)確。通過集成優(yōu)化的管理系統(tǒng)，形成了到貨→檢驗(yàn)→入庫→報(bào)賬的控制機(jī)制，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，在信息處理系統(tǒng)上都可以查到?！拧?.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力4.實(shí)施銷售和2.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力5.經(jīng)濟(jì)效益分析（1）增強(qiáng)了企業(yè)對(duì)市場的跟蹤和控制能力。（2）實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)全過程的跟蹤。實(shí)施信息化后，該廠將生產(chǎn)過程分成毛坯制造和產(chǎn)品制造2個(gè)大階段、8個(gè)小階段。實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)物流的跟蹤和整個(gè)生產(chǎn)過程的控制。（3）實(shí)現(xiàn)了對(duì)成本的科學(xué)管理和控制。較好地解決了企業(yè)“跑冒滴漏”和“暗箱操作”等問題。（4）取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。2001年實(shí)現(xiàn)銷售收入20243萬元，利稅4257萬元，該年工業(yè)總產(chǎn)值、銷售收入和全員勞動(dòng)生產(chǎn)率同比增長分別為13%、11%和12%，創(chuàng)歷史最好水平。該廠實(shí)踐表明，企業(yè)信息化的過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)觀念更新、體制創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新和管理創(chuàng)新的過程。創(chuàng)新的關(guān)鍵是怎樣利用信息技術(shù)，使各種管理方法實(shí)現(xiàn)總體上的協(xié)調(diào)?！拧?.8.5案例：信息化成為企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力5.經(jīng)濟(jì)效益分2.8END∨∧2.8END∨∧第2章思考題（2.7~2.8）23.MRPⅡ與ERP的功能有何差異？24.何謂靜態(tài)調(diào)度與動(dòng)態(tài)調(diào)度？25.目前制造系統(tǒng)常用的控制方式是什么？為什么采用它?26.何謂信息化制造？其基本內(nèi)容是什么？27.信息化制造對(duì)企業(yè)有何作用？

∨∧第2章思考題（2.7~2.8）23.MRPⅡ與ERP的Chapter2Section2.7~2.8END∧∨THANKEVERYONE!

Chapter2Section2.7~2.8END現(xiàn)代制造系統(tǒng)第1章制造系統(tǒng)總論第2章制造系統(tǒng)基本原理第3章

先進(jìn)制造模式第4章先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)第5章先進(jìn)制造裝備及技術(shù)

第6章先進(jìn)制造工藝技術(shù)第7章綠色設(shè)計(jì)與制造第8章典型產(chǎn)品的制造系統(tǒng)第9章制造系統(tǒng)展望∨∧現(xiàn)代制造系統(tǒng)第1章制造系統(tǒng)總論∨∧∧第2章先進(jìn)制造系統(tǒng)基本原理2.1制造系統(tǒng)的類型2.2AMS的組成

2.3AMS的性能原理2.4AMS的建模原理2.5AMS的決策屬性2.6AMS的設(shè)計(jì)原理

2.7AMS的運(yùn)行原理

2.8制造系統(tǒng)的信息化

∨∧第2章先進(jìn)制造系統(tǒng)基本原理2.1制造系統(tǒng)的類型∨2.7AMS的運(yùn)行原理

2.7.1AMS的運(yùn)行功能2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP2.7.3生產(chǎn)控制

2.7.4AMS的控制方式

∧∨2.7AMS的運(yùn)行原理2.7.1AMS的運(yùn)行功能2.7.1AMS的運(yùn)行功能AMS的運(yùn)行問題主要是管理與控制問題。AMS管理與控制的主要目標(biāo)是合理計(jì)劃、調(diào)度與控制物流，減少制造系統(tǒng)中的“空閑時(shí)間”，提高制造設(shè)備的利用率，以提高生產(chǎn)率。AMS的運(yùn)行包含兩個(gè)方面：1)生產(chǎn)計(jì)劃，它決定什么時(shí)候生產(chǎn)、生產(chǎn)多少以及生產(chǎn)什么產(chǎn)品，它也考慮為完成生產(chǎn)所需要的資源；2)生產(chǎn)控制，它決定進(jìn)行生產(chǎn)所需要的資源是否已被提供，如果沒有則采取必要的行動(dòng)。AMS運(yùn)行有時(shí)還包含庫存控制功能，該功能主要用于決定合適的原材料、在制品和成品的庫存水平。

∧∨2.7.1AMS的運(yùn)行功能AMS的運(yùn)行問題主要是管理與控2.7.1AMS的運(yùn)行功能AMS運(yùn)行問題的求解取決于制造系統(tǒng)的類型。1)對(duì)于多品種小量生產(chǎn)類型的制造系統(tǒng)，生產(chǎn)的產(chǎn)品通常是復(fù)雜的并包含許多部件，每個(gè)部件都需要多個(gè)工步才能完成。有效地運(yùn)行這類制造系統(tǒng)要求詳細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃，排序和協(xié)調(diào)大量不同的部件生產(chǎn)。2)對(duì)于大量生產(chǎn)的制造系統(tǒng)，往往采用流水線布局，這類制造系統(tǒng)的運(yùn)行問題相對(duì)簡單，只要保證正確的部件在正確的時(shí)間到達(dá)正確的工位即可。但是一旦不能進(jìn)行正確的控制，則會(huì)造成整條線停止的重大后果。多品種小量生產(chǎn)的運(yùn)行著重考慮生產(chǎn)計(jì)劃問題。大量生產(chǎn)則著重考慮生產(chǎn)控制問題?！拧?.7.1AMS的運(yùn)行功能AMS運(yùn)行問題的求解取決于制造2.7.1AMS的運(yùn)行功能圖2-24給出了制造系統(tǒng)運(yùn)行所需的功能模塊和它們之間的關(guān)系。整個(gè)運(yùn)行功能可從計(jì)劃和控制兩個(gè)角度來劃分層次。劃分層次的目的有兩個(gè)：①體現(xiàn)生產(chǎn)管理由粗到細(xì)的深化過程；②為了明確不同管理層的責(zé)任。

∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能圖2-24給出了制造系統(tǒng)運(yùn)行所2.7.1AMS的運(yùn)行功能圖2-24制造系統(tǒng)的運(yùn)行功能圖a)生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)的層次b)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的層次

b)宏觀規(guī)劃介觀計(jì)劃微觀計(jì)劃生產(chǎn)計(jì)劃大綱銷售預(yù)測供應(yīng)商數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)的產(chǎn)品主生產(chǎn)計(jì)劃物料需求計(jì)劃能力計(jì)劃產(chǎn)品設(shè)計(jì)庫存記錄采購部車間作業(yè)控制加工車間裝配車間原材料部件生產(chǎn)商客戶數(shù)據(jù)庫銷售訂單公司經(jīng)營規(guī)劃a)⑤短期④中期③中長期期②長期①遠(yuǎn)期①總控級(jí)③過程級(jí)④執(zhí)行級(jí)公司控制層工廠控制層車間控制層設(shè)備控制層②調(diào)度級(jí)∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能圖2-24制造系統(tǒng)的運(yùn)行功2.7.1AMS的運(yùn)行功能（1）生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)的層次企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)一般分為5個(gè)層次：1）企業(yè)經(jīng)營規(guī)劃（計(jì)劃期為3~7年）2）生產(chǎn)計(jì)劃大綱（又稱為銷售與生產(chǎn)規(guī)劃，計(jì)劃期為1~3年）3）主生產(chǎn)計(jì)劃（計(jì)劃期為3~18周）4）物料需求計(jì)劃（計(jì)劃期為3~18周）5）車間作業(yè)控制（計(jì)劃期為1周）——每一層計(jì)劃都是對(duì)上一層計(jì)劃的進(jìn)一步細(xì)化和補(bǔ)充。這些計(jì)劃分別反映了企業(yè)遠(yuǎn)長期、中長期、中期和短期的行為，并由相應(yīng)的計(jì)劃管理人員負(fù)責(zé)。其中，主生產(chǎn)計(jì)劃是粗略的生產(chǎn)計(jì)劃，物料需求計(jì)劃則是詳細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃?！拧?.7.1AMS的運(yùn)行功能（1）生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)的層次∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能（2）生產(chǎn)控制系統(tǒng)的層次制造系統(tǒng)生產(chǎn)控制的任務(wù)一般分為4級(jí)：圖2-24b總控級(jí)、調(diào)度級(jí)、過程級(jí)和執(zhí)行級(jí)。根據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃，一般離線進(jìn)行加工計(jì)劃的制定?？偪丶?jí)是整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的心臟?？偪丶?jí)的任務(wù)有：①工藝控制，如NC程序管理和分配；②工況數(shù)據(jù)的采集與處理，圖形顯示等；③監(jiān)控與診斷，檢查故障的情況與原因等。調(diào)度級(jí)完成調(diào)度控制，如根據(jù)任務(wù)單進(jìn)行內(nèi)部調(diào)度，產(chǎn)生工件和刀具流的控制數(shù)據(jù)。過程級(jí)則直接控制加工設(shè)備、傳送系統(tǒng)、倉庫等執(zhí)行級(jí)。

∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能（2）生產(chǎn)控制系統(tǒng)的層次∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能生產(chǎn)控制系統(tǒng)硬件的主體是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。各層計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般采用多客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)形式，在分布式數(shù)據(jù)庫支持下，通過網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)和信息。公司控制層計(jì)算機(jī)主要完成經(jīng)營管理、戰(zhàn)略決策任務(wù)和全局信息的管理、分析及集成管理。工廠控制層由多臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成的子系統(tǒng)組成，承擔(dān)制造系統(tǒng)的生產(chǎn)管理、技術(shù)工程和工廠的信息處理任務(wù)，要求一定的實(shí)時(shí)處理能力。車間控制層由擔(dān)任各種車間管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控的工作站和微機(jī)子系統(tǒng)組成，要求具有實(shí)時(shí)處理能力。設(shè)備控制層的計(jì)算機(jī)直接置入制造加工設(shè)備，完成設(shè)備控制功能。

∨∧2.7.1AMS的運(yùn)行功能生產(chǎn)控制系統(tǒng)硬件的主體是計(jì)算機(jī)2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP1.生產(chǎn)計(jì)劃大綱

2.主生產(chǎn)計(jì)劃3.MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃∧∨2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP1.生產(chǎn)計(jì)劃大綱2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP1.生產(chǎn)計(jì)劃大綱生產(chǎn)計(jì)劃大綱是企業(yè)的一個(gè)長期生產(chǎn)計(jì)劃，它在經(jīng)營與生產(chǎn)之間架起一座橋梁，并為主生產(chǎn)計(jì)劃提供一個(gè)框架。通常針對(duì)經(jīng)營計(jì)劃的任務(wù)，它必須回答以下問題：①某類產(chǎn)品在今后1~3年或更長一段時(shí)間內(nèi)，需要制造多少？制造這些產(chǎn)品需要哪些資源？②有哪些可用資源？③采取哪些措施來協(xié)調(diào)總資源需求和可用資源之間的差距？

∧∨2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP1.生產(chǎn)計(jì)劃大綱2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP2.主生產(chǎn)計(jì)劃主生產(chǎn)計(jì)劃反映了生產(chǎn)對(duì)需求的一種承諾，是對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃大綱內(nèi)容的進(jìn)一步細(xì)化。主要任務(wù)：說明企業(yè)在各計(jì)劃時(shí)間段內(nèi)制造什么項(xiàng)目，數(shù)量是多少，并且其匯總結(jié)果等于生產(chǎn)計(jì)劃大綱的總量。編制主生產(chǎn)計(jì)劃的主要信息來源：生產(chǎn)計(jì)劃大綱、預(yù)計(jì)的需求、可用的資源、項(xiàng)目的資源使用定額、制造提前期。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP2.主生產(chǎn)計(jì)劃∨2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與ERPMRPⅡ中的MRP是指制造資源計(jì)劃ManufacturingResourcePlanning，Ⅱ指對(duì)原版本MRP擴(kuò)展后形成的新版本，而MRP的含義為物料需求計(jì)劃MaterialRequirementPlanning，現(xiàn)在只是MRPⅡ中的一個(gè)子系統(tǒng)。MRPⅡ可精確編制企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃、供應(yīng)計(jì)劃、勞動(dòng)力計(jì)劃，可對(duì)不同計(jì)劃進(jìn)行測試和評(píng)價(jià)，以提高生產(chǎn)率、減少庫存、降低成本、進(jìn)行監(jiān)控、改善管理水平。MRPⅡ提供的是一組軟件工具，是對(duì)一個(gè)企業(yè)的人、財(cái)、物、時(shí)間等資源進(jìn)行全面管理的人機(jī)系統(tǒng)。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與E2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與ERP我國目前使用的MRPⅡ大致包括以下模塊：⑴物料清單BOM；⑵生產(chǎn)計(jì)劃大綱PP；⑶主生產(chǎn)計(jì)劃MPS；⑷粗能力需求計(jì)劃RCCP；⑸物料需求計(jì)劃MRP；⑥能力需求計(jì)劃CRP；⑺車間作業(yè)管理PAC；⑻庫存管理IM；⑼3個(gè)財(cái)務(wù)管理，總賬GL、應(yīng)收賬AR、應(yīng)發(fā)賬AP；⑽產(chǎn)品成本管理PC；⑾客戶訂單輸入COE，即銷售管理。這11個(gè)模塊一般相對(duì)獨(dú)立，但實(shí)現(xiàn)時(shí)必須有先有后。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與E2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與ERP目前MRPⅡ→ERP。ERP與MRPⅡ的主要區(qū)別是：ERP面向供應(yīng)鏈管理的信息集成，擴(kuò)大了傳統(tǒng)MRPⅡ系統(tǒng)的制造、分銷、財(cái)務(wù)功能，在需求端增加了客戶關(guān)系管理CRM，適應(yīng)企業(yè)業(yè)務(wù)流程重組BPR；MRPⅡ只是實(shí)現(xiàn)了物流和資金流信息的集成。ERP側(cè)重于各種管理功能的信息集成，它與CIM在內(nèi)容上有重疊但又是互補(bǔ)的關(guān)系。在生產(chǎn)計(jì)劃中，ERP支持MRPⅡ與JIT的混合生產(chǎn)管理模式，也支持離散型、連續(xù)型、混合型等多種生產(chǎn)方式的管理模式。圖2-25表示了MRP、MRPⅡ與ERP三者之間的關(guān)系。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與E2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與ERPMRPⅡ圖2-25MRP、MRPⅡ與ERP三者之間的關(guān)系MRP物料清單、訂單管理管理庫存、MRP計(jì)算能力管理、財(cái)務(wù)管理ERP客戶關(guān)系管理供應(yīng)鏈管理設(shè)備管理質(zhì)量管理人力資源管理知識(shí)管理電子商務(wù)售后管理、在線分析∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP3.MRPⅡ與E2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃——含義在MRPⅡ中稱為車間作業(yè)控制（ShopFloorControl）。它是一種工作日或工作班范圍的零件加工工序進(jìn)度計(jì)劃，處于MRPⅡ的最底層。作業(yè)計(jì)劃的任務(wù)是為加工單元編制作業(yè)順序計(jì)劃。計(jì)劃編制與調(diào)度應(yīng)兼顧交貨期、設(shè)備利用率和系統(tǒng)生產(chǎn)率。計(jì)劃與管理的軟件系統(tǒng)要編制出作業(yè)計(jì)劃、刀具需求計(jì)劃并進(jìn)行作業(yè)的靜態(tài)調(diào)度和刀具預(yù)調(diào)。在MRPⅡ下達(dá)的系統(tǒng)月、旬或周生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的基礎(chǔ)上，制定工序級(jí)作業(yè)計(jì)劃，該計(jì)劃將確定規(guī)定的計(jì)劃期間內(nèi)各種制造設(shè)施的具體使用狀況，每日/班內(nèi)加工的工件種類和數(shù)量等。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃——目標(biāo)①合理利用各種資源，按品種、質(zhì)量、產(chǎn)量和交貨期等要求制定可實(shí)施的生產(chǎn)計(jì)劃。②建立良好的生產(chǎn)秩序，保證生產(chǎn)過程的平滑性。③使制造系統(tǒng)的生產(chǎn)率最高、縮短產(chǎn)品的制造周期、減少在制品數(shù)量、加速資金周轉(zhuǎn)、提高系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)效益等。

∨∧2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃——功能1）生產(chǎn)任務(wù)的最優(yōu)分組（批）（Lot-SizeAnalysis）該功能是將旬或周生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃分解成日或班次計(jì)劃，將生產(chǎn)任務(wù)（如被加工的工件）進(jìn)行最優(yōu)分組，以減少系統(tǒng)的準(zhǔn)備調(diào)整時(shí)間（Set-upTime），并均衡地提高系統(tǒng)內(nèi)各種資源的綜合利用率。常將工藝相似工件分在一組。2）生產(chǎn)任務(wù)的最優(yōu)負(fù)荷平衡（OptimalLoadBalance）負(fù)荷是指每臺(tái)設(shè)備所承擔(dān)的加工或裝配工作量。在最優(yōu)負(fù)荷平衡的目標(biāo)是，在同一組生產(chǎn)任務(wù)中使各主要設(shè)備的工作時(shí)間之差最小。3）生成系統(tǒng)資源需求計(jì)劃

為了完成加工任務(wù)，必須在考慮上述問題的同時(shí)制定出系統(tǒng)內(nèi)其他資源的最優(yōu)需求計(jì)劃，例如刀具的需求計(jì)劃?！拧?.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃2.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃——功能制定生產(chǎn)任務(wù)最優(yōu)分組策略的標(biāo)準(zhǔn)有：①生產(chǎn)任務(wù)的交貨期（Due-Date）限制；②生產(chǎn)任務(wù)分組后的組數(shù)應(yīng)盡可能少；③為每組生產(chǎn)任務(wù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)均衡負(fù)荷分配提供條件；④以系統(tǒng)內(nèi)其他輔助資源需求限制（如夾具、托盤）作為約束條件。在上述標(biāo)準(zhǔn)中，盡可能減少生產(chǎn)任務(wù)分組的組數(shù)是為了減少系統(tǒng)調(diào)整的次數(shù)，進(jìn)而減少系統(tǒng)調(diào)整的時(shí)間開銷?！拧?.7.2生產(chǎn)計(jì)劃、MRPⅡ與ERP4.車間作業(yè)計(jì)劃2.7.3生產(chǎn)控制

1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度

2.生產(chǎn)過程控制

∨∧2.7.3生產(chǎn)控制1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度∨∧2.7.3生產(chǎn)控制

1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度是一種運(yùn)行控制。它動(dòng)態(tài)地根據(jù)下級(jí)送來的反饋信息和實(shí)際的系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，決定下一步執(zhí)行哪一道工序。調(diào)度自動(dòng)化是指根據(jù)多種優(yōu)化目標(biāo)，采用計(jì)算機(jī)的各種算法自動(dòng)地完成調(diào)度的任務(wù)。調(diào)度一般應(yīng)解決問題：加工工序的最優(yōu)化和加工工藝路線的自動(dòng)優(yōu)化，以及各類設(shè)備的利用率等。一般生產(chǎn)任務(wù)的調(diào)度問題分解為兩個(gè)子問題：靜態(tài)調(diào)度，動(dòng)態(tài)調(diào)度。

∧∨2.7.3生產(chǎn)控制1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度∧∨2.7.3生產(chǎn)控制

1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度

1）靜態(tài)調(diào)度（StaticScheduling）

是指在系統(tǒng)運(yùn)行之前預(yù)先確定每個(gè)任務(wù)（工件）進(jìn)入系統(tǒng)的先后順序。由于任務(wù)進(jìn)入系統(tǒng)的先后順序嚴(yán)重影響它在系統(tǒng)內(nèi)的“通過時(shí)間”，因此生產(chǎn)任務(wù)靜態(tài)調(diào)度的優(yōu)化目標(biāo)是使系統(tǒng)的工作時(shí)間（makespan）最小。工作時(shí)間是指從第一個(gè)任務(wù)進(jìn)入系統(tǒng)開始加工到最后一個(gè)任務(wù)完畢離開系統(tǒng)所經(jīng)歷的時(shí)間。

∨∧2.7.3生產(chǎn)控制1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度∨∧2.7.3生產(chǎn)控制

1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度

2）動(dòng)態(tài)調(diào)度（DynamicScheduling）是指系統(tǒng)處于運(yùn)行過程中，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的被加工任務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)再調(diào)度的功能。例當(dāng)FMS處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在一個(gè)加工中心的托盤交換站前，有多個(gè)被加工的工件處于等待狀態(tài)，等待的工件集合稱為等待隊(duì)列。這種等待隊(duì)列雖經(jīng)靜態(tài)調(diào)度的優(yōu)化，但在系統(tǒng)運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)見的擾動(dòng)，這些擾動(dòng)會(huì)使原已優(yōu)化的靜態(tài)調(diào)度變成非優(yōu)化的調(diào)度，有時(shí)甚至?xí)绊懮a(chǎn)任務(wù)負(fù)荷平衡的結(jié)果。因此在系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須有一個(gè)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)改變生產(chǎn)任務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度?！拧?.7.3生產(chǎn)控制1.生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度∨∧2.7.3生產(chǎn)控制

2.生產(chǎn)過程控制過程控制的主要功能是：執(zhí)行調(diào)度控制級(jí)發(fā)出的調(diào)度命令，控制物流系統(tǒng)、加工系統(tǒng)等子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，最終完成制造系統(tǒng)的控制任務(wù)。過程控制所完成的具體任務(wù)包括：①控制零件數(shù)控程序的分發(fā)；②刀具管理和輸送控制；③監(jiān)測機(jī)床狀態(tài)和控制機(jī)床運(yùn)行；④監(jiān)測物料輸送系統(tǒng)的狀態(tài)和控制該子系統(tǒng)運(yùn)行；⑤監(jiān)測裝卸站的狀態(tài)和控制裝卸站的活動(dòng)。

∨∧2.7.3生產(chǎn)控制2.生產(chǎn)過程控制∨∧2.7.3生產(chǎn)控制

2.生產(chǎn)過程控制

制造系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際實(shí)際狀態(tài)與生產(chǎn)計(jì)劃的期望狀態(tài)之間總會(huì)因擾動(dòng)而產(chǎn)生偏差。造成這種偏差的原因有：①對(duì)未來生產(chǎn)活動(dòng)的預(yù)測方法不完善；②生產(chǎn)計(jì)劃是按照不準(zhǔn)確的預(yù)測值制定的；③按標(biāo)準(zhǔn)值制定的工藝規(guī)劃、日程計(jì)劃與實(shí)際情況有差別；④在計(jì)劃實(shí)施過程中，可能出現(xiàn)隨機(jī)擾動(dòng)，如關(guān)鍵加工設(shè)備故障、操作者缺勤等；⑤原材料或其他生產(chǎn)要素短缺；⑥操作錯(cuò)誤出現(xiàn)不合格品等。

∨∧2.7.3生產(chǎn)控制2.生產(chǎn)過程控制∨∧2.7.3生產(chǎn)控制

2.生產(chǎn)過程控制

過程控制的功能還應(yīng)包括應(yīng)用反饋控制原理校正這種系統(tǒng)狀態(tài)的偏差，使系統(tǒng)內(nèi)的物料流動(dòng)和系統(tǒng)資源利用等盡可能與生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度所期望狀況吻合。這些具體任務(wù)包括：①系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集；②數(shù)據(jù)分析；③為減小生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)際狀態(tài)與期望狀態(tài)之間的偏差而進(jìn)行的控制決策?！拧?.7.3生產(chǎn)控制2.生產(chǎn)過程控制∨∧2.7.4AMS的控制方式1.制造系統(tǒng)對(duì)控制性能的要求2.制造系統(tǒng)的幾種控制方式（1）三種控制方式的比較（2）非等級(jí)控制常用的策略（3）混雜控制方式∨∧2.7.4AMS的控制方式1.制造系統(tǒng)對(duì)控制性能的要求2.7.4AMS的控制方式1.制造系統(tǒng)對(duì)控制性能的要求為了對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，使其對(duì)市場需求進(jìn)行敏捷響應(yīng)，必須對(duì)制造系統(tǒng)的控制性能提出如下要求：①可靠性（Reliability）是指系統(tǒng)按照規(guī)定指標(biāo)無故障連續(xù)運(yùn)行性的度量。②適應(yīng)性（Adaptability）是指控制系統(tǒng)對(duì)制造環(huán)境迅速變化的適應(yīng)性能力。

③擴(kuò)展性（Extensibility）是指擴(kuò)展系統(tǒng)功能時(shí)，加入新控制單元的可行性?！摹?.7.4AMS的控制方式1.制造系統(tǒng)對(duì)控制性能的要求2.7.4AMS的控制方式2.制造系統(tǒng)的幾種控制方式為了便于對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，人們把一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)分為若干控制單元?？刂品绞矫枋隽丝刂葡到y(tǒng)中各控制單元的決策職責(zé)和權(quán)限及各控制單元之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的有效控制，適應(yīng)組織管理方式的發(fā)展，制造系統(tǒng)的控制方式經(jīng)歷的過程是：①19世紀(jì)后期的集中式控制；②早期CIMS廣泛應(yīng)用的遞階式控制；③隨著人工智能和信息技術(shù)發(fā)展的分布式控制?！拧?.7.4AMS的控制方式2.制造系統(tǒng)的幾種控制方式∨2.7.4AMS的控制方式2.制造系統(tǒng)的幾種控制方式（1）三種控制方式的比較圖2-26制造系統(tǒng)的三種控制方式結(jié)構(gòu)示意圖a）集中式控制b）遞階式控制c）分布式非等級(jí)控制□表示控制單元；○表示被控制的制造實(shí)體（如CNC機(jī)床、自動(dòng)小車、裝卸機(jī)器人）；□與○之間的連接線表示控制關(guān)系a）b）c）∨∧2.7.4AMS的控制方式2.制造系統(tǒng)的幾種控制方式圖2.7.4AMS的控制方式（a）集中式控制

①集中控制單元由一臺(tái)強(qiáng)功能計(jì)算機(jī)構(gòu)成②所有控制決策功能由集中控制單元承擔(dān)③全局?jǐn)?shù)據(jù)庫記錄系統(tǒng)的全部活動(dòng)

優(yōu)點(diǎn)

①全局信息統(tǒng)一處理并共享②可全局優(yōu)化③唯一的系統(tǒng)狀態(tài)信息源

缺點(diǎn)

①響應(yīng)速度慢且不一致②可靠性差，完成控制任務(wù)依賴于唯一的集中控制單元③可擴(kuò)展性差，控制軟件難以更改

∨∧2.7.4AMS的控制方式（a）集中式控制∨∧2.7.4AMS的控制方式（b）遞階式控制

①從上到下逐步細(xì)化，異型多種計(jì)算機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)②采用主從式分層控制策略，決策層之間維持剛性的上下級(jí)關(guān)系③上層監(jiān)督和協(xié)調(diào)下層的所有活動(dòng)④各層有各自特定功能和集中的數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)點(diǎn)

①可逐步實(shí)現(xiàn)，降低了控制難度②可用冗余的計(jì)算機(jī)資源來增強(qiáng)系統(tǒng)容錯(cuò)能力③可利用狀態(tài)反饋信息④簡化各控制模塊的規(guī)模和