制造业信息化课件.ppt

1、机电工程系首届学术论坛机电工程系首届学术论坛制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战1、世界工厂 “三来一补：来料加工、来件装配、来样生产和 补偿贸易”。目前，我国一些主要工业产品年产量，例如钢铁、水泥、化肥、化纤、纺织品和鞋、电视机等，已经位居世界第一；我国每年向世界出口180亿件服装，全世界每人每年穿3件中国造的衣服；全世界的人每年要穿160亿双鞋，其中的一半是由我国生产的。贴有“中国制造”标签的商品似乎无处不在，外界称中国为“世界工厂”或“全球制造基地”。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战2、制造业对中国经济的贡献 国内生产

2、总值约40，财政收入的50，外贸出口的80来源于制造业，制造企业占我国工业企业数量的91.6、主营业务收入的86.8、利润的73.1，吸收了近1/3的城市就业人口和农村剩余劳动力。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战3、代价（1）低质量、低效益、低产出 劳动生产率仅为美国的4.38、日本的4、德国的5。制造业增加值率仅为26.2，与美国、日本和德国相比分别低23.22和11.7个百分点。在信息产业及相关设备制造业领域，增加值率仅为22，与美国等发达国家的差距超过了35。美国一个蓝领工人每小时可以创造30美元的产值，而我国一个蓝领工人每小时仅创造2美元的产值，相差15倍；据测算“出口一

3、亿双布鞋才能换回一架波音飞机”。（2）高投入、高消耗、高污染制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战4、“空壳化”危机迫在眉睫 东盟、印度、南美等地区、国家的崛起，正在逐渐 削弱中国的资源和劳动力优势。粗放型加工精细化制造 供应链和价值链低端供应链和价值链高端 制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战1、美国制造业崛起-衰败-再兴盛的教训（1）在“二战”之前，以福特公司为代表的“大规模生产”模式，打造出盛极一时的“美国制造”全球不可动摇的霸主地位。“二战”之后生产率每年增长3%左右。（2）20世纪70年中后期，美国的制造业成为“夕阳产业

4、”，汽车、家用电器、照相机、机床、五金工具等制造业几乎遭受了“灭顶之灾”，80年代中期美国生产率每年增长降到1.4%。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战 日本崛起：丰田公司的“准时制生产”（Just-in-time，JIT），又称无库存生产方式（Stockless Production）、零库存（Zero-Inventories）、一个流（One-piece Flow）或者超级市场生产方式（Supermarket Production）”。五个“right”：The Right Product,At The Right Time,In The Right Place,In The

5、Right Quantity,In The Right Price.制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战（3）改革 1991年，美国里海大学的几位教授:“敏捷制造技术（Agile Manufacturing,AM）计划”-最基本的目标是把产品生产所需的所有资源人，资金和设备（包括企业内部的和分布在全球各地合作企业的）通过计算机和通讯技术联系在一起进行集中管理，实现它们的优化利用。利用各种信息和现代技术，实现第一个产品就是最优产品的目标，从而彻底取消原型和样机的试生产过程。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战(4)借力信息技术，重振雄风 1995年以来生产率每年增长4%，20

6、00年以来每年增长5%；2005年有36.8万个制造业企业,有1430万人在制造业工作,占整个劳动力总数的11%。制造业GDP增长16%，高于其他行业的增长。制造业信息技术创新帮助美国实现了长达十年之久的黄金发展。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战2、中国制造业应采取的对策（1）尽快吸收国外先进信息技术，提升整体工业水平，在产品的TQCS上下功夫。“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”。（2）制造业中寻找新的突破口，提升信息技术的应用水平和深度，让更多的企业使用三维技术，并向数字样机、PLM（Product Lifecycle Management,产品全生命周期管理）系统迈进

7、。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战1 1、定义、定义 中国电子信息产业发展研究院的黄光绍等专家：制造业信息化是企业利用计算机、通信和网络为核心的现代信息技术，进行有效整合，提高企业运行和资源利用、特别是信息资源深入广泛利用的效率，进而提高企业的核心竞争力过程。企业信息化的形态特征，表现在企业作业、管理、经营三个层面，实现设计自动化、生产自动化、办公自动化、决策辅助自动化和电子商务等企业运行的全面自动化。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战中国工程院院士、清华大学教授吴澄：工业或制造业的信息化就是要围绕市场竞争，从产品的各个环

8、节做起，设计、制造、管理、营销、资源的优化利用都要有信息化。所以应该包括设计过程的信息化、管理的信息化、车间的信息化、加工生产线的信息化和自动化、企业内部的信息集成和企业之间的信息集成，即基于网络的供应链或电子商务。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战2 2、制造业信息化的意义、制造业信息化的意义 国家经贸委副主任蒋黔贵，把企业通过管理信息化带来的效益归纳为五点：（1）降低成本的重要举措；（2）增强市场应变能力的必要条件；（3）解决数据真实准确的可靠工具；（4）堵塞采购、销售环节管理漏洞的有效手段；（5）实现组织机构扁平化的技术保障。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战3

9、3、制造业信息化的组成结构、制造业信息化的组成结构（1）设计数字化（2）制造装备数字化（3）生产过程数字化（4）管理数字化（5）企业数字化。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战（1 1）设计数字化（甩图板）设计数字化（甩图板）设计数字化技术实现了产品设计手段与设计过程的数字化，缩短产品开发周期，提高企业的产品创新能力。常用的平面设计软件：常用的平面设计软件：AutoCAD 三维设计软件：三维设计软件：Catia 制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战（2 2）制造装备数字化）制造装备数字化 制造装备数字化技术实现了加工和装配的自动化和精制造装备数字化技术实现了加工和装配的自动

10、化和精密化，提高产品的精度和加工装配的效率。密化，提高产品的精度和加工装配的效率。若干关键技术：高速高精控制技术、智能控制技术、若干关键技术：高速高精控制技术、智能控制技术、网络控制技术、极限控制技术、智能化驱动控制技术。网络控制技术、极限控制技术、智能化驱动控制技术。研究的重点：新型数控系统的研究、高速运动控制平研究的重点：新型数控系统的研究、高速运动控制平台研究与开发、高速、高精、智能化驱动部件和控制技术、台研究与开发、高速、高精、智能化驱动部件和控制技术、数控机床精度强化工程、数控设备群智能管理、控制技术数控机床精度强化工程、数控设备群智能管理、控制技术及系统。及系统。制造业信息化制造业

11、信息化-机遇与挑战机遇与挑战(3)生产过程数字化生产过程数字化 生产过程数字化技术实现了生产过程控制的自动生产过程数字化技术实现了生产过程控制的自动化和智能化，提高企业生产过程自动化水平。化和智能化，提高企业生产过程自动化水平。生产计划管理数字化生产计划管理数字化 物料需求计划物料需求计划MRP（material require planning）制造资源计划制造资源计划MRP(manufacturing resource planning)企业资源计划企业资源计划ERP（enterprise resource planning）ERP的核心内容是面向供应链的管理。的核心内容是面向供应链的管理

12、。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战工艺管理数字化：即计算机辅助编制工艺规程工艺管理数字化：即计算机辅助编制工艺规程CAPPCAPP（Computer Aided Process PlanningComputer Aided Process Planning）。）。利用计算机技术辅助工艺人员设计零件从毛坯到利用计算机技术辅助工艺人员设计零件从毛坯到成品的制造方法，是将企业产品设计数据转换为产品制造成品的制造方法，是将企业产品设计数据转换为产品制造数据的一种技术。数据的一种技术。CAPP CAPP设计编制工艺文件时要读取设计编制工艺文件时要读取CADCAD已形成的图已形成的图形文件与

13、数据，完成工艺设计与文件编制。工艺设计与文形文件与数据，完成工艺设计与文件编制。工艺设计与文件种类如下：件种类如下：工艺路线、工艺规程、材料定额计算、工工艺路线、工艺规程、材料定额计算、工时定额计算、工装设计。时定额计算、工装设计。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战制造资源管理数字化：制造资源管理数字化：MRP和和ERP的部分功能。的部分功能。MRP系统能对企业生产中心、加工工时、生系统能对企业生产中心、加工工时、生 产能力等方面进行管理。产能力等方面进行管理。ERP除了除了MRP系统的制造、供销、财务功能系统的制造、供销、财务功能 外，在功能上还增加了支持物料流通体外，在功能上还

14、增加了支持物料流通体 系的运输管理、仓库管理；支持生产保系的运输管理、仓库管理；支持生产保 障体系的质量管理、设备维修和备品备障体系的质量管理、设备维修和备品备 件管理。件管理。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战生产现场管理数字化：即制造执行系统生产现场管理数字化：即制造执行系统MES（Manufacturing Excecusion System）。）。MES处于企业资源计划系统处于企业资源计划系统ERP和过程控制系统和过程控制系统 PCS的中间位置。的中间位置。MES一方面将业务计划的指令传达到生产现场，一方面将业务计划的指令传达到生产现场，另一方面是将生产现场的信息及时收集、

15、上另一方面是将生产现场的信息及时收集、上 传处理。传处理。MES不单是面向生产现场的系统，不单是面向生产现场的系统，而且是作为上下两个层次之间双方信息的传而且是作为上下两个层次之间双方信息的传 递系统，是连接现场层和经营层，改善生产递系统，是连接现场层和经营层，改善生产 经营效益的前沿系统。经营效益的前沿系统。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战（4）管理数字化）管理数字化 以以ERP为代表，可以为代表，可以实现企业内外部管理的数字化和实现企业内外部管理的数字化和最优化，提高企业管理水平。最优化，提高企业管理水平。应用应用ERP技术，企业可以集成产品设计、生产管理、技术，企业可以集成

16、产品设计、生产管理、物流管理、销售管理、供应管理等企业经营的信息资源，物流管理、销售管理、供应管理等企业经营的信息资源，对提高管理效率，降低管理成本、加强市场应变能力，提对提高管理效率，降低管理成本、加强市场应变能力，提升企业决策的准确性和及时性有极大的促进作用。升企业决策的准确性和及时性有极大的促进作用。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战（5 5）企业数字化）企业数字化 企业数字化技术实现了全球化环境下企业内外部资源企业数字化技术实现了全球化环境下企业内外部资源的集成和最佳利用，促进制造企业的业务过程、组织结构的集成和最佳利用，促进制造企业的业务过程、组织结构与产品结构的调整，提

17、高我国企业、区域和行业的竞争能与产品结构的调整，提高我国企业、区域和行业的竞争能力。力。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战4 4、制造业信息化的两大目标制造业信息化的两大目标 一是以一是以“甩图纸甩图纸”为标志的设计制造一体化，以为标志的设计制造一体化，以三维产品模型为核心，研发产品设计、分析仿真、工艺三维产品模型为核心，研发产品设计、分析仿真、工艺规划、数控加工以及质量检测的集成技术；规划、数控加工以及质量检测的集成技术；二是以二是以“甩账表甩账表”为标志的企业信息流、物流、为标志的企业信息流、物流、资金流及经营管理业务集成应用，针对制造企业内部生资金流及经营管理业务集成应用，针

18、对制造企业内部生产、销售、成本、采购等业务集成需求，开发以数字化产、销售、成本、采购等业务集成需求，开发以数字化综合资源模型为核心的生产管理和经营管理集成技术。综合资源模型为核心的生产管理和经营管理集成技术。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战1、整个制造业范围整个制造业范围地域发展不平衡；地域发展不平衡；应用水平与应用内容的不平衡；应用水平与应用内容的不平衡；只有只有10左右实施了左右实施了ERP（企业资源计划）和（企业资源计划）和CRM（客户关系管理）方案，而绝大多数企业还停留（客户关系管理）方案，而绝大多数企业还停留在办公自动化阶段

19、，局域网的应用也主要停留在信息在办公自动化阶段，局域网的应用也主要停留在信息共享的层面。共享的层面。生产控制方面的应用很少。生产控制方面的应用很少。信息孤岛，与其他应用系统集成度低。信息孤岛，与其他应用系统集成度低。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战2 2、企业层面、企业层面电子文档管理落后电子文档管理落后；数据查找困难；数据查找困难；不同企业业务间的协同性差；不同企业业务间的协同性差；与其他应用系统集成度低。与其他应用系统集成度低。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战3、技术层面（1）4CP技术（CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM(PLM)）应用水平较低 日本目前

20、仍有大约30%的用户在使用二维系统，30%使用三维系统，30%使用电子样机技术，只有大约10%的用户开始了PLM系统的实施和推广。中国制造业，大约90%的用户在使用二维技术，5%的用户在使用三维技术，3%的用户在使用电子样机，只有大约2%的用户在以电子样机为基础考虑实施PLM系统。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战1 1、国家和各级政府的大力推动、国家和各级政府的大力推动 20062020年国家信息化发展战略：年国家信息化发展战略：信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量。大力

21、推进信息化，是覆盖我国现代会变革的重要力量。大力推进信息化，是覆盖我国现代化建设全局的战略举措，是贯彻落实科学发展观、全面化建设全局的战略举措，是贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会和建设创新型国建设小康社会、构建社会主义和谐社会和建设创新型国家的迫切需要和必然选择。家的迫切需要和必然选择。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战 20世纪世纪90年代，相继启动了以金关、金卡和金税年代，相继启动了以金关、金卡和金税为代表的重大信息化应用工程；为代表的重大信息化应用工程；1997年，召开了全国信息化工作会议；年，召开了全国信息化工作会议；党的十五届五中全会把信息化提到

22、了国家战略的高党的十五届五中全会把信息化提到了国家战略的高度；度；党的十六大进一步作出了以信息化带动工业化、以党的十六大进一步作出了以信息化带动工业化、以工业化促进信息化、走新型工业化道路的战略部署；工业化促进信息化、走新型工业化道路的战略部署；党的十六届五中全会再一次强调，推进国民经济和党的十六届五中全会再一次强调，推进国民经济和社会信息化，加快转变经济增长方式。社会信息化，加快转变经济增长方式。制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战2、苏州市职业大学、苏州市职业大学 创新团队：现代集成制造专业技术攻关与应用研究创新团队：现代集成制造专业技术攻关与应用研究（1 1）产品创新设计）产品创新设计（2 2）先进制造技术）先进制造技术（3 3）制造过程管理与控制）制造过程管理与控制制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战谢 谢制造业信息化制造业信息化-机遇与挑战机遇与挑战