企業(yè)信息化-數(shù)字化和智能化工廠(chǎng)

1、企業(yè)信息化數(shù)字化和智能化工廠(chǎng)柴天佑柴天佑?xùn)|北大學(xué)國(guó)家冶金自動(dòng)化工程技術(shù)研究中心報(bào)告提綱1、信息化是走新型工業(yè)化道路必然選擇、信息化是走新型工業(yè)化道路必然選擇2、企業(yè)信息化的內(nèi)涵、企業(yè)信息化的內(nèi)涵3、流程工業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、流程工業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)4、離散工業(yè)集成制造系統(tǒng)、離散工業(yè)集成制造系統(tǒng)5、企業(yè)信息化的實(shí)施策略、企業(yè)信息化的實(shí)施策略十六大的報(bào)告明確指出： “實(shí)現(xiàn)工業(yè)化仍然是我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程中艱巨的歷實(shí)現(xiàn)工業(yè)化仍然是我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程中艱巨的歷史性任務(wù)。信息化是我國(guó)加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代史性任務(wù)。信息化是我國(guó)加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的化的必然選擇必然選擇。堅(jiān)持以信息化。堅(jiān)持以信息化帶動(dòng)帶動(dòng)工業(yè)化，以工工

2、業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效業(yè)化促進(jìn)信息化，走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢(shì)益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子?！毙畔⒒翘岣咂髽I(yè)知識(shí)生產(chǎn)力的最有效的工具信息化是提高企業(yè)知識(shí)生產(chǎn)力的最有效的工具 現(xiàn)代管理之父杜拉克指出現(xiàn)代管理之父杜拉克指出:“知識(shí)生產(chǎn)力將日知識(shí)生產(chǎn)力將日益成為一個(gè)國(guó)家、一個(gè)產(chǎn)業(yè)、一家公司的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)益成為一個(gè)國(guó)家、一個(gè)產(chǎn)業(yè)、一家公司的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的決定性因素力的決定性因素”，“無(wú)論什么傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，之所無(wú)論什么傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，之所以能發(fā)展壯大，就是因?yàn)樗鼈儑@知識(shí)和信息

3、進(jìn)以能發(fā)展壯大，就是因?yàn)樗鼈儑@知識(shí)和信息進(jìn)行了重組。行了重組?！?采用信息化的手段采用信息化的手段,圍繞著生產(chǎn)過(guò)程的信息和圍繞著生產(chǎn)過(guò)程的信息和知識(shí)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行重組知識(shí)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行重組,將優(yōu)秀的生產(chǎn)與操作經(jīng)將優(yōu)秀的生產(chǎn)與操作經(jīng)驗(yàn)、專(zhuān)有技術(shù)和知識(shí)提煉和融合到上述軟件系統(tǒng)驗(yàn)、專(zhuān)有技術(shù)和知識(shí)提煉和融合到上述軟件系統(tǒng)中去，極大地提高生產(chǎn)力。中去，極大地提高生產(chǎn)力。金字塔型組織金字塔型組織 扁平化組織結(jié)構(gòu)扁平化組織結(jié)構(gòu)管理組織層次管理組織層次金字塔型組織：金字塔型組織：生產(chǎn)制造過(guò)程董事會(huì)總經(jīng)理生產(chǎn)副總生產(chǎn)班工人生產(chǎn)部生產(chǎn)廠(chǎng)生產(chǎn)車(chē)間扁平化扁平化組織結(jié)構(gòu)：組織結(jié)構(gòu)：總經(jīng)理總經(jīng)理生產(chǎn)制造過(guò)程生產(chǎn)制造過(guò)程

4、生產(chǎn)指揮中心生產(chǎn)指揮中心信息化才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)扁平化管理信息化才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)扁平化管理經(jīng)營(yíng)決策經(jīng)營(yíng)決策企業(yè)管理企業(yè)管理生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)調(diào)度過(guò)程優(yōu)化過(guò)程優(yōu)化過(guò)程控制過(guò)程控制Purdue 模型模型BPS(Business Planning System)PCS(Process Control System)MES (Manufacturing Execution System)BPS/MES/PC S結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 韓國(guó)浦項(xiàng)鋼廠(chǎng) 浦項(xiàng)董事長(zhǎng)劉常夫認(rèn)為： 21世紀(jì)信息管理將成為浦項(xiàng)生存與發(fā)展的關(guān)鍵，建立生產(chǎn)指揮中心： 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期由4年縮短到1.5年； 交貨期由20-30天縮短到7天； 客戶(hù)產(chǎn)品庫(kù)存天數(shù)由30天縮

5、短到24天以下； 月決算時(shí)間由6天縮短到1天； 標(biāo)準(zhǔn)成本計(jì)算時(shí)間由35天縮短到3天； 庫(kù)存原料周轉(zhuǎn)率由8.7次增加到12次。 1998年銷(xiāo)售額達(dá)92億美元，凈利潤(rùn)9.297億美元， 粗鋼產(chǎn)量2560萬(wàn)噸，職工19300人，產(chǎn)量、人均產(chǎn)量均列世界前茅。 遼寧省排山樓金礦遼寧省排山樓金礦 ：黃黃金回收率提高金回收率提高1 1以上；生以上；生產(chǎn)能力由產(chǎn)能力由12001200噸日提高噸日提高到到20002000噸日，剝采比由噸日，剝采比由1010：1 1降低到降低到6.56.5：1 1，選礦，選礦成本由成本由73.0373.03元噸降為元噸降為3737元噸，采礦成本由元噸，采礦成本由5757元元噸降為

6、噸降為4343元噸，人均元噸，人均勞動(dòng)生產(chǎn)率勞動(dòng)生產(chǎn)率7575萬(wàn)元，是同萬(wàn)元，是同類(lèi)企業(yè)的平均水平的類(lèi)企業(yè)的平均水平的1717倍。倍。( (圖一所示圖一所示) ) 圖一圖一 排山樓金礦排山樓金礦據(jù)美國(guó)MESA1996年調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果生產(chǎn)周期時(shí)間縮短率為生產(chǎn)周期時(shí)間縮短率為35%;35%;數(shù)據(jù)輸入時(shí)間縮短率為數(shù)據(jù)輸入時(shí)間縮短率為36%;36%;在制品削減率為在制品削減率為32%;32%;文書(shū)工作削減率為文書(shū)工作削減率為67%;67%;交貨期縮短率為交貨期縮短率為22%;22%;不合格產(chǎn)品減低率為不合格產(chǎn)品減低率為22%;22%;文書(shū)丟失減少率為文書(shū)丟失減少率為55%.55%.據(jù)美國(guó)ARC公司調(diào)查,

7、基于三級(jí)結(jié)構(gòu)的MES可獲得效益為:質(zhì)量提高19.2%,勞動(dòng)生產(chǎn)率提高13.5%,產(chǎn)量提高11.5%.3）生產(chǎn)制造過(guò)程的信息化是實(shí)現(xiàn)綜合生產(chǎn) 指標(biāo)優(yōu)化的保證歐洲鋼鐵工業(yè)技術(shù)發(fā)展指南指出：歐洲鋼鐵工業(yè)技術(shù)發(fā)展指南指出：“對(duì)于對(duì)于降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少環(huán)境降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少環(huán)境污染和資源消耗只能通過(guò)全流程自動(dòng)控制污染和資源消耗只能通過(guò)全流程自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)”。 ( (Charbonnier Charbonnier etet alal.1999).1999)綜合生產(chǎn)指標(biāo)的分解綜合生產(chǎn)指標(biāo)的分解4）生產(chǎn)制造過(guò)程的信息化是實(shí)現(xiàn)敏捷制造的保證 敏捷制造

8、使企業(yè)管理從金字塔式的多層結(jié)構(gòu)走向扁平化結(jié)構(gòu)企企 業(yè)業(yè)工工 廠(chǎng)廠(chǎng)單單 元元工作站工作站車(chē)車(chē) 間間設(shè)設(shè) 備備計(jì)計(jì) 劃劃執(zhí)執(zhí) 行行控控 制制（a）多級(jí)遞階）多級(jí)遞階（b）分布式）分布式縱縱向向集集成成縱縱橫橫向向綜綜合合集集成成“敏捷制造使企業(yè)“大而全”“小而全”的組織模式走向分工協(xié)作突出核心競(jìng)爭(zhēng)力的模式零部件零部件1車(chē)間車(chē)間零部件零部件2車(chē)間車(chē)間零部件零部件n車(chē)間車(chē)間零部件零部件車(chē)間車(chē)間市場(chǎng)市場(chǎng)供應(yīng)供應(yīng)后勤后勤保障保障設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)組裝組裝車(chē)間車(chē)間企業(yè)組織企業(yè)組織模式模式零部件零部件1廠(chǎng)廠(chǎng)零部件零部件2廠(chǎng)廠(chǎng)零部件廠(chǎng)零部件廠(chǎng)n零部件廠(chǎng)零部件廠(chǎng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)集成集成外部企業(yè)協(xié)作外部企業(yè)協(xié)作市場(chǎng)市場(chǎng)供應(yīng)供應(yīng)后勤后

9、勤保障保障核心零核心零件制造件制造企業(yè)核心技術(shù)企業(yè)核心技術(shù)敏捷制造的關(guān)鍵技術(shù) 造船工業(yè)案例分析 q 韓國(guó)造船業(yè)發(fā)展縱向比較：q 韓國(guó)與中國(guó)造船業(yè)的橫向比較（2001年）：2、企業(yè)信息化的內(nèi)涵q 制造業(yè)特點(diǎn)：制造業(yè)特點(diǎn)： 離散制造業(yè)離散制造業(yè) 流程工業(yè)流程工業(yè) 混合制造業(yè)混合制造業(yè) 1、調(diào)度和協(xié)調(diào)復(fù)雜調(diào)度和協(xié)調(diào)復(fù)雜 產(chǎn)品部件多產(chǎn)品部件多，可以獨(dú)立加工可以獨(dú)立加工，生產(chǎn)流程能夠并行、異步進(jìn)行生產(chǎn)流程能夠并行、異步進(jìn)行；對(duì)于對(duì)于某一產(chǎn)品常有多種實(shí)現(xiàn)路徑可供選擇某一產(chǎn)品常有多種實(shí)現(xiàn)路徑可供選擇，設(shè)備功能冗余度大設(shè)備功能冗余度大，因此因此增加增加了調(diào)度和協(xié)調(diào)的復(fù)雜性。了調(diào)度和協(xié)調(diào)的復(fù)雜性。 2、資源管理

10、復(fù)雜資源管理復(fù)雜 由于每個(gè)操作可能涉及不同的物料、設(shè)備、工具及文檔等資源由于每個(gè)操作可能涉及不同的物料、設(shè)備、工具及文檔等資源，這些這些資源離散地分布在企業(yè)中資源離散地分布在企業(yè)中，因此在異步、并發(fā)的離散流程中資源管理因此在異步、并發(fā)的離散流程中資源管理復(fù)雜。復(fù)雜。 3、控制量相互獨(dú)立控制量相互獨(dú)立、流程切換代價(jià)小流程切換代價(jià)小 產(chǎn)品生產(chǎn)主要通過(guò)位移、角度等作為控制量進(jìn)行物理加工產(chǎn)品生產(chǎn)主要通過(guò)位移、角度等作為控制量進(jìn)行物理加工，設(shè)備控設(shè)備控制參數(shù)由設(shè)計(jì)決定制參數(shù)由設(shè)計(jì)決定，不受物料物性影響不受物料物性影響，設(shè)備間獨(dú)立性強(qiáng)。流程切換設(shè)備間獨(dú)立性強(qiáng)。流程切換不存在象連續(xù)工業(yè)那樣復(fù)雜的啟停和清洗過(guò)

11、程不存在象連續(xù)工業(yè)那樣復(fù)雜的啟停和清洗過(guò)程，主要是加工程序的上主要是加工程序的上載和刀具的更換載和刀具的更換，所以切換代價(jià)較小。所以切換代價(jià)較小。 4、勞力密集型、自動(dòng)化水平相對(duì)較低勞力密集型、自動(dòng)化水平相對(duì)較低 離散制造業(yè)企業(yè)由于是離散加工，產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率很大程度依賴(lài)離散制造業(yè)企業(yè)由于是離散加工，產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率很大程度依賴(lài)于工人的技術(shù)水平，自動(dòng)化主要在單元級(jí)，例如數(shù)控機(jī)床、柔性制造于工人的技術(shù)水平，自動(dòng)化主要在單元級(jí)，例如數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)等，因此系統(tǒng)等，因此,離散制造業(yè)是一個(gè)人員密集型行業(yè)，自動(dòng)化水平相對(duì)較離散制造業(yè)是一個(gè)人員密集型行業(yè)，自動(dòng)化水平相對(duì)較低。低。 q 離散制造業(yè)

12、的特點(diǎn)離散制造業(yè)的特點(diǎn) q 流程工業(yè)的特點(diǎn)流程工業(yè)的特點(diǎn) 1、復(fù)雜性、復(fù)雜性 主要的流程工業(yè)涉及到原材料和能源的生產(chǎn)加工行業(yè)，如冶金（鋼鐵、有色、黃主要的流程工業(yè)涉及到原材料和能源的生產(chǎn)加工行業(yè)，如冶金（鋼鐵、有色、黃金）、石油化工、電力等；我國(guó)資源的特點(diǎn)：貧礦多，難于提煉，因而其生產(chǎn)加工金）、石油化工、電力等；我國(guó)資源的特點(diǎn)：貧礦多，難于提煉，因而其生產(chǎn)加工過(guò)程復(fù)雜；過(guò)程復(fù)雜； 金字塔式的管理模式是層次多，經(jīng)營(yíng)管理、制造執(zhí)行等過(guò)程的信息獲取、控制與管金字塔式的管理模式是層次多，經(jīng)營(yíng)管理、制造執(zhí)行等過(guò)程的信息獲取、控制與管理涉及的變量與參數(shù)多，過(guò)程的模型難于描述。理涉及的變量與參數(shù)多，過(guò)程的模

13、型難于描述。 2、技術(shù)密集型、技術(shù)密集型 生產(chǎn)過(guò)程涉及到工藝、機(jī)械裝備、自動(dòng)控制、工業(yè)工程等專(zhuān)業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、專(zhuān)有技生產(chǎn)過(guò)程涉及到工藝、機(jī)械裝備、自動(dòng)控制、工業(yè)工程等專(zhuān)業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、專(zhuān)有技術(shù)。術(shù)。人人 先進(jìn)技術(shù)先進(jìn)技術(shù) 服務(wù)型工廠(chǎng)服務(wù)生產(chǎn)服務(wù)生產(chǎn)環(huán)保型工廠(chǎng)資源再生資源再生創(chuàng)造型工廠(chǎng)先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)自動(dòng)化工廠(chǎng)基礎(chǔ)產(chǎn)品生產(chǎn)基礎(chǔ)產(chǎn)品生產(chǎn)信息信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)生產(chǎn) 應(yīng)用應(yīng)用 應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用技術(shù) 成熟技術(shù)成熟技術(shù)環(huán)境技術(shù)環(huán)境技術(shù)機(jī)器機(jī)器q 數(shù)字化與智能化工廠(chǎng)以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的先進(jìn)制造技術(shù)結(jié)構(gòu)以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的先進(jìn)制造技術(shù)結(jié)構(gòu)q 數(shù)字化與智能化工廠(chǎng)制造過(guò)程數(shù)字化、自動(dòng)化、制造過(guò)程數(shù)字化、自動(dòng)化、

14、虛擬化、智能化虛擬化、智能化生產(chǎn)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、自動(dòng)化、過(guò)程數(shù)字化、自動(dòng)化、虛擬化、智能化虛擬化、智能化管理數(shù)字化與智能決策管理數(shù)字化與智能決策設(shè)計(jì)數(shù)字化、協(xié)同化、虛擬化、智能化設(shè)計(jì)數(shù)字化、協(xié)同化、虛擬化、智能化企業(yè)數(shù)字化與智能化1）離散制造業(yè)數(shù)字化與智能化）離散制造業(yè)數(shù)字化與智能化設(shè)計(jì)數(shù)字化、協(xié)同化、虛擬化、智能化設(shè)計(jì)數(shù)字化、協(xié)同化、虛擬化、智能化制造過(guò)程數(shù)字化、自動(dòng)化、虛擬化、智能化制造過(guò)程數(shù)字化、自動(dòng)化、虛擬化、智能化管理數(shù)字化與智能決策管理數(shù)字化與智能決策2）流程工業(yè)數(shù)字化與智能化）流程工業(yè)數(shù)字化與智能化工藝設(shè)計(jì)數(shù)字化、協(xié)同化、虛擬化、智能化工藝設(shè)計(jì)數(shù)字化、協(xié)同化、虛擬化、智能化生產(chǎn)過(guò)

15、程數(shù)字化、自動(dòng)化、虛擬化、智能化生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、自動(dòng)化、虛擬化、智能化生產(chǎn)管理數(shù)字化智能決策生產(chǎn)管理數(shù)字化智能決策q企業(yè)信息化的內(nèi)涵企業(yè)信息化的內(nèi)涵將信息技術(shù)用于企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)（工藝設(shè)將信息技術(shù)用于企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)（工藝設(shè)計(jì)）、制造（生產(chǎn)）、管理（生產(chǎn)管理計(jì)）、制造（生產(chǎn)）、管理（生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)管理）和銷(xiāo)售的全過(guò)程，以提高和經(jīng)營(yíng)管理）和銷(xiāo)售的全過(guò)程，以提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。q 企業(yè)信息化的內(nèi)容設(shè)計(jì)信息化（產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)信息化（產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)(CAD)并行工程并行工程虛擬制造與流程模擬虛擬制造與流程模擬 設(shè)

16、計(jì)過(guò)程管理設(shè)計(jì)過(guò)程管理(PDM)(PDM)企業(yè)管理信息化企業(yè)管理信息化企業(yè)資源（企業(yè)資源（ERPERP）制造執(zhí)行（制造執(zhí)行（MESMES）生產(chǎn)制造過(guò)程自動(dòng)化生產(chǎn)制造過(guò)程自動(dòng)化優(yōu)化控制與過(guò)程控制優(yōu)化控制與過(guò)程控制 加工設(shè)備機(jī)電一體化加工設(shè)備機(jī)電一體化集成化（強(qiáng)調(diào)企業(yè)內(nèi)部信息集成）集成化（強(qiáng)調(diào)企業(yè)內(nèi)部信息集成）設(shè)計(jì)、制造、管理一體化設(shè)計(jì)、制造、管理一體化 一體化過(guò)程控制一體化過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)化（強(qiáng)調(diào)企業(yè)間的資源優(yōu)化）網(wǎng)絡(luò)化（強(qiáng)調(diào)企業(yè)間的資源優(yōu)化）q 流程工業(yè)一體化過(guò)程控制流程工業(yè)一體化過(guò)程控制技術(shù)是將與產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、流程工業(yè)一體化過(guò)程控制技術(shù)是將與產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本相關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為

17、流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程各成本相關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程各工序自動(dòng)控制系統(tǒng)參數(shù)，從而保證達(dá)到產(chǎn)品的微觀(guān)組織和工序自動(dòng)控制系統(tǒng)參數(shù)，從而保證達(dá)到產(chǎn)品的微觀(guān)組織和最終性能的高技術(shù)。最終性能的高技術(shù)。流程工業(yè)一體化過(guò)程控制技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)際上工業(yè)領(lǐng)域的流程工業(yè)一體化過(guò)程控制技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)際上工業(yè)領(lǐng)域的高技術(shù)發(fā)展潮流和方向。研發(fā)工業(yè)生產(chǎn)一體化的過(guò)程控制高技術(shù)發(fā)展潮流和方向。研發(fā)工業(yè)生產(chǎn)一體化的過(guò)程控制系統(tǒng)已經(jīng)成為國(guó)際上高技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)與高技術(shù)公司的研究系統(tǒng)已經(jīng)成為國(guó)際上高技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)與高技術(shù)公司的研究熱點(diǎn)，美國(guó)熱點(diǎn)，美國(guó)I2等高技術(shù)公司已經(jīng)研發(fā)出某種材料生產(chǎn)一體等高技術(shù)公司已經(jīng)研發(fā)出某種材料生產(chǎn)

18、一體化過(guò)程控制軟件系統(tǒng)，雖然實(shí)現(xiàn)了部分功能，但應(yīng)用鋼鐵化過(guò)程控制軟件系統(tǒng)，雖然實(shí)現(xiàn)了部分功能，但應(yīng)用鋼鐵等材料生產(chǎn)企業(yè)，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。等材料生產(chǎn)企業(yè)，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。流程工業(yè)一體化過(guò)程控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)流程工業(yè)信息化的關(guān)流程工業(yè)一體化過(guò)程控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)流程工業(yè)信息化的關(guān)鍵，是提高流程工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、減少資源消耗鍵，是提高流程工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、減少資源消耗的有效途徑。的有效途徑。 離散工業(yè)設(shè)計(jì)、制造、管理一體化是將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和先進(jìn)離散工業(yè)設(shè)計(jì)、制造、管理一體化是將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)結(jié)合，應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（從市場(chǎng)需求到最終報(bào)設(shè)計(jì)制造技術(shù)

19、結(jié)合，應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（從市場(chǎng)需求到最終報(bào)廢處理）的各個(gè)階段。通過(guò)信息集成、過(guò)程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物流、廢處理）的各個(gè)階段。通過(guò)信息集成、過(guò)程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物流、信息流、資金流的繼承與優(yōu)化運(yùn)行，達(dá)到人（組織、管理）、經(jīng)營(yíng)和技信息流、資金流的繼承與優(yōu)化運(yùn)行，達(dá)到人（組織、管理）、經(jīng)營(yíng)和技術(shù)三要素的集成，以縮短企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)間（術(shù)三要素的集成，以縮短企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)間（T T）、提高產(chǎn)品質(zhì)量）、提高產(chǎn)品質(zhì)量(Q) (Q) 、降低成本、降低成本(C) (C) 、改善服務(wù)、改善服務(wù)(S) (S) 、清潔環(huán)境（、清潔環(huán)境（E E），從而提高企業(yè)），從而提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能

20、力。的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。 離散工業(yè)設(shè)計(jì)、制造、管理一體化技術(shù)是全世界制造工業(yè)領(lǐng)域的高技術(shù)離散工業(yè)設(shè)計(jì)、制造、管理一體化技術(shù)是全世界制造工業(yè)領(lǐng)域的高技術(shù)發(fā)展潮流和方向。以實(shí)現(xiàn)敏捷制造為目標(biāo)的設(shè)計(jì)、制造、管理一體化技發(fā)展潮流和方向。以實(shí)現(xiàn)敏捷制造為目標(biāo)的設(shè)計(jì)、制造、管理一體化技術(shù)，已經(jīng)成為國(guó)際上高技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)與高技術(shù)公司的研究熱點(diǎn)，它不僅術(shù)，已經(jīng)成為國(guó)際上高技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)與高技術(shù)公司的研究熱點(diǎn)，它不僅成為制造業(yè)不斷推出新產(chǎn)品、快速響應(yīng)不可預(yù)測(cè)的市場(chǎng)并贏(yíng)得競(jìng)爭(zhēng)的主成為制造業(yè)不斷推出新產(chǎn)品、快速響應(yīng)不可預(yù)測(cè)的市場(chǎng)并贏(yíng)得競(jìng)爭(zhēng)的主要手段，而且成為信息時(shí)代提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的綜合性高新技術(shù)。如韓要手段，而

21、且成為信息時(shí)代提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的綜合性高新技術(shù)。如韓國(guó)現(xiàn)代重工與美國(guó)國(guó)現(xiàn)代重工與美國(guó)PTCPTC公司合作開(kāi)發(fā)以公司合作開(kāi)發(fā)以WindeHillWindeHill為核心的設(shè)計(jì)、制造、為核心的設(shè)計(jì)、制造、管理一體化系統(tǒng)，已經(jīng)使企業(yè)獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。管理一體化系統(tǒng)，已經(jīng)使企業(yè)獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 離散工業(yè)設(shè)計(jì)、制造、管理一體化系統(tǒng)具有集成化、數(shù)字化、智能化、離散工業(yè)設(shè)計(jì)、制造、管理一體化系統(tǒng)具有集成化、數(shù)字化、智能化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化的發(fā)展趨勢(shì)，使企業(yè)能夠從容應(yīng)付快速變化的敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化的發(fā)展趨勢(shì)，使企業(yè)能夠從容應(yīng)付快速變化的市場(chǎng)，獲得企業(yè)的長(zhǎng)期效益市場(chǎng)，獲得

22、企業(yè)的長(zhǎng)期效益, ,最終使企業(yè)實(shí)現(xiàn)最終使企業(yè)實(shí)現(xiàn)TQCSETQCSE戰(zhàn)略目標(biāo)。戰(zhàn)略目標(biāo)。3、流程工業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)q 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是流程工業(yè)信息化的基礎(chǔ)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是流程工業(yè)信息化的基礎(chǔ) 工業(yè)過(guò)程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)將生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)工藝工業(yè)過(guò)程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)將生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)工藝技術(shù)、設(shè)備運(yùn)行技術(shù)和生產(chǎn)過(guò)程管理技術(shù)集成起技術(shù)、設(shè)備運(yùn)行技術(shù)和生產(chǎn)過(guò)程管理技術(shù)集成起來(lái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化控制、優(yōu)化運(yùn)行和優(yōu)化來(lái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化控制、優(yōu)化運(yùn)行和優(yōu)化管理，從而保證與產(chǎn)品質(zhì)量、成本、質(zhì)量相關(guān)的管理，從而保證與產(chǎn)品質(zhì)量、成本、質(zhì)量相關(guān)的綜合生產(chǎn)指標(biāo)優(yōu)化。綜合生產(chǎn)指標(biāo)優(yōu)化。q 企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)集成支撐系

23、統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)（PCS）ERP層層PCS層層MES層層企業(yè)管控一體化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架示意圖企業(yè)管控一體化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架示意圖運(yùn)輸綜合查詢(xún)與輔助決策應(yīng)付帳款應(yīng)收帳款檔案管理項(xiàng)目投資固定資產(chǎn)備品備件質(zhì)檢生 產(chǎn) 調(diào) 度能源管理設(shè)備運(yùn)行安全管理生 產(chǎn) 過(guò) 程 信 息 處 理 系 統(tǒng)原料庫(kù)房產(chǎn)品庫(kù)房財(cái)務(wù)管理生產(chǎn)動(dòng)態(tài)成本控制生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)計(jì)量溶出DCS母液蒸發(fā)DCS赤 泥 洗滌DCS種分DCS焙燒DCS其他DCS關(guān)關(guān)系系數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系系統(tǒng)統(tǒng)供應(yīng)管理銷(xiāo)售管理人力資源辦公自動(dòng)化能源計(jì)劃生產(chǎn)成本計(jì)劃生產(chǎn)計(jì)劃運(yùn)輸質(zhì)檢計(jì)量

24、計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)系系統(tǒng)統(tǒng)大修計(jì)劃綜 合 計(jì) 劃 管 理生產(chǎn)管理綜合統(tǒng)計(jì)選礦DCS過(guò)程PLC計(jì)量數(shù)據(jù)采集q q 生產(chǎn)過(guò)程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程管理系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)支撐系統(tǒng)q 生產(chǎn)過(guò)程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)劃管理生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃物料計(jì)劃能源計(jì)劃生產(chǎn)成本計(jì)劃生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)調(diào)度物料控制與管理能源管理生產(chǎn)成本控制與管理生產(chǎn)執(zhí)行設(shè)備管理綜合信息查詢(xún)與輔助決策質(zhì)量管理生 產(chǎn) 過(guò) 程 信 息 處 理 系 統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MES)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)智能優(yōu)化控制系統(tǒng)過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程集成自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程集成自動(dòng)化系統(tǒng)流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程 關(guān)關(guān)

25、系系 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 庫(kù)庫(kù) 計(jì)計(jì) 算算 機(jī)機(jī) 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 系系 統(tǒng)統(tǒng)原料原料產(chǎn)品產(chǎn)品多媒體監(jiān)控系統(tǒng) 實(shí)實(shí) 時(shí)時(shí) 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 庫(kù)庫(kù)過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)q 生產(chǎn)過(guò)程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖過(guò)程過(guò)程綜合綜合自動(dòng)化自動(dòng)化系統(tǒng)系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)支撐系統(tǒng)計(jì)算機(jī)支撐系統(tǒng)過(guò)程控制系統(tǒng)過(guò)程控制系統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)執(zhí)行生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程控制子系統(tǒng)過(guò)程控制子系統(tǒng)過(guò)程控制子系統(tǒng)過(guò)程控制子系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)q 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)功能生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)功能生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)計(jì)劃管理生產(chǎn)計(jì)劃管理生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)分析生產(chǎn)分析物料平衡物料平衡生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)信息管理生產(chǎn)信息管理

26、調(diào)度執(zhí)行調(diào)度執(zhí)行日常數(shù)據(jù)采集日常數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)報(bào)告生產(chǎn)報(bào)告設(shè)備管理設(shè)備管理設(shè)備文件設(shè)備文件設(shè)備操作信息收集設(shè)備操作信息收集設(shè)備操作設(shè)備操作設(shè)備維護(hù)設(shè)備維護(hù)物料管理物料管理固定資產(chǎn)固定資產(chǎn)質(zhì)量管理質(zhì)量管理質(zhì)量信息管理質(zhì)量信息管理質(zhì)量索引統(tǒng)計(jì)質(zhì)量索引統(tǒng)計(jì)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)質(zhì)量分析質(zhì)量分析綜合查詢(xún)與決策綜合查詢(xún)與決策調(diào)度信息調(diào)度信息計(jì)劃和統(tǒng)計(jì)信息計(jì)劃和統(tǒng)計(jì)信息能量信息能量信息動(dòng)態(tài)成本控制信息動(dòng)態(tài)成本控制信息質(zhì)量控制信息質(zhì)量控制信息設(shè)備管理信息設(shè)備管理信息決策支持決策支持生產(chǎn)生產(chǎn)執(zhí)行執(zhí)行系統(tǒng)系統(tǒng)q 生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)功能生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)功能生產(chǎn)生產(chǎn)計(jì)劃計(jì)劃系統(tǒng)系統(tǒng)能源計(jì)劃能源計(jì)劃能源信息管理能源信息管理能源消耗數(shù)據(jù)

27、收集能源消耗數(shù)據(jù)收集能源消耗數(shù)據(jù)分析能源消耗數(shù)據(jù)分析能源設(shè)備管理能源設(shè)備管理生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃生產(chǎn)計(jì)劃管理生產(chǎn)計(jì)劃管理生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)分析生產(chǎn)分析物料平衡物料平衡生產(chǎn)成本計(jì)劃生產(chǎn)成本計(jì)劃成本計(jì)劃成本計(jì)劃成本核算成本核算成本監(jiān)控成本監(jiān)控成本分析成本分析成本控制成本控制物料計(jì)劃物料計(jì)劃物料采購(gòu)物料采購(gòu)物料統(tǒng)計(jì)物料統(tǒng)計(jì)物料跟蹤物料跟蹤物料分析物料分析q 智能優(yōu)化控制系統(tǒng)產(chǎn)量質(zhì)量成本消耗q 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)案例酒鋼選礦廠(chǎng)介紹酒鋼選礦廠(chǎng)介紹甘肅酒鋼選礦廠(chǎng)是酒泉鋼鐵（集團(tuán)）公司的原甘肅酒鋼選礦廠(chǎng)是酒泉鋼鐵（集團(tuán)）公司的原料料 鐵精礦的生產(chǎn)廠(chǎng)鐵精礦的生產(chǎn)廠(chǎng)年處理鐵礦石年處理鐵礦石800萬(wàn)噸萬(wàn)噸礦石含

28、鐵品位礦石含鐵品位33%礦石處理礦石處理: 99臺(tái)臺(tái): 振動(dòng)篩、皮帶運(yùn)輸與卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)等振動(dòng)篩、皮帶運(yùn)輸與卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)等豎爐焙燒豎爐焙燒: 242臺(tái)臺(tái): 22豎爐豎爐, 4 干選機(jī)等干選機(jī)等 磨礦磨礦: 115臺(tái)臺(tái): 15球磨機(jī)球磨機(jī), 8分級(jí)機(jī)分級(jí)機(jī), 7 旋流器等旋流器等強(qiáng)磁選強(qiáng)磁選: 55臺(tái)臺(tái): 25 磁選機(jī)等磁選機(jī)等弱磁選弱磁選: 脫水脫水:4 臺(tái)脫水槽臺(tái)脫水槽 磁選磁選: 30臺(tái)臺(tái): 14 磁選機(jī)等磁選機(jī)等濃縮濃縮: 146臺(tái)臺(tái): 5 濃縮大井等濃縮大井等q 酒鋼選礦廠(chǎng)廠(chǎng)景酒鋼選礦廠(chǎng)廠(chǎng)景q 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)圖5 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)q 控制系統(tǒng)照片

29、控制系統(tǒng)照片Panoramic view of the FactoryMonitoring view of raw ores processingOperation panel ofraw ores processing Panoramic view of twenty-two roasters Monitoring view of shaft roasterMonitoring view of operation parameters Operation panel of control system Monitoring view of milling process Operation

30、panel of control systemOperation panel of Magnetic dressing process Monitoring view of condensing process Operation panel of condensing processmanagement panel of optimal control system of roasting Input of conditions Results of optimisationmanagement panel of optimal control system of milling Input

31、 of conditions Results of optimisationY1W1W2Y2U1W3Y3U2W4Y4U34、離散工業(yè)集成制造系統(tǒng)q集成制造系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造、管理一集成制造系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造、管理一 體化系統(tǒng)的基礎(chǔ)體化系統(tǒng)的基礎(chǔ) q計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing SystemsComputer Integrated Manufacturing Systems，CIMSCIMS）q現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（ Contemporary Integrated Manufacturing System

32、sContemporary Integrated Manufacturing Systems，CIMS CIMS ）q集成制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)計(jì)劃系統(tǒng)接口訂單管理意外事件管理數(shù)據(jù)采集物料輸運(yùn)管理物料跟蹤管理工作站管理質(zhì)量保障統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制操作者管理維護(hù)管理供應(yīng)商管理產(chǎn)品跟蹤文檔/產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理過(guò)程數(shù)據(jù)/性能分析生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)q計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) （Computer Aided Design， CAD） q產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 (Product Data Management ，PDM ) 生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)q主導(dǎo)生產(chǎn)計(jì)劃(Master Production Schedu

33、le )q物料需求計(jì)劃( Material Requirements Planning)q能力需求計(jì)劃( Capacity Requirement Planning)q車(chē)間場(chǎng)地控制( Shop Floor Control)q采購(gòu)( Purchasing)q物料控制( Inventory Control )q產(chǎn)品數(shù)據(jù)( Product Data )q費(fèi)用賬目( Cost Accounting )生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)q訂單管理(Work Order Management )q工作站管理( Workstation Management )q物料跟蹤管理( Inventory Tracking and Man

34、agement )q物料輸運(yùn)管理( Material Movement Management )q數(shù)據(jù)采集( Data Collection )q意外事件管理( Exception Management)q維護(hù)管理功能( Maintenance Management function)q操作者管理( Time and Attendance function)q統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制功能( Statistical Process Control function)q質(zhì)量保障功能( Quality Assurance function)q過(guò)程數(shù)據(jù)/性能分析功能( Process Data/Performance Analysis function)q文檔/產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理( Documentation/Product Data Management function)q產(chǎn)品跟蹤功能( Genealogy/Product Traceability function)q供應(yīng)商管理功能( Supplier Management )控制系統(tǒng)q機(jī)械設(shè)備(Machine Tool)q傳感器( Oven Sensor )q存儲(chǔ)/回收系統(tǒng)( Storage/Retrie