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第1章 计算机集成制造系统和现代集成制造系统1

1.1 概述1

1.2 计算机集成制造系统内涵的变化2

1.3 计算机集成制造系统的技术构成4

1.4 从系统理论看现代集成制造系统5

1.4.1 系统的复杂性6

1.4.2 复杂问题求解的基本框架6

1.5 我国 CIMS 的特点9

1.5.1 “系统论”方法9

1.5.2 管理在 CIMS 中的关键性作用11

1.5.3 信息技术的引入12

1.6 现代集成制造系统实现技术内涵的发展12

1.6.1 信息集成13

1.6.2 过程集成15

1.6.3 企业集成17

1.7 现代集成制造系统的组成19

1.8 CIMS 的未来20

1.9 CIMS 与社会热点的关系21

1.9.1 CIMS 与企业信息化21

1.9.2 知识经济和 CIMS22

1.9.3 CIMS 与企业技术创新23

1.9.4 CIMS 与现代化企业管理25

1.9.5 CIMS 与企业适应多变的市场环境25

参考文献26

第2章 企业建模30

2.1 目的和定义30

2.2 CIM 系统体系结构——企业模型的全貌31

2.3 功能模型建模方法36

2.3.1 IDEF0方法简介37

2.4.1 IDEFIX 方法简介41

2.4 信息模型建模方法41

2.3.2 其他功能模型的建模方法41

2.4.2 面向对象建模的 IDEF4方法43

2.5 决策模型建模方法46

2.5.1 GRAI 格46

2.5.2 GRAI 网47

2.5.3 结构化进程49

2.6 其他模型建模方法51

2.7 企业建模与企业集成的关系55

参考文献57

第3章 经营过程重构的概念、方法和技术58

3.1 什么是经营过程重构58

3.1.1 由来和定义60

3.1.2 过程重构的基本原则61

3.1.3 过程重构和连续改善63

3.1.4 实施过程重构的框架和方法64

3.2.1 过程重构的生命周期方法论70

3.2 建模分析方法70

3.2.2 IDEF3过程描述获取方法79

3.2.3 角色活动图法描述组织活动87

3.2.4 ARIS 建模方法在经营过程重构中的应用89

3.3 应用举例95

3.3.1 国外实例95

3.3.2 国内实例98

3.4 小结和建议112

参考文献112

第4章 经营过程建模与仿真优化方法114

4.1 概述114

4.2 过程建模的概念与方法115

4.2.1 过程建模的基本概念115

4.2.2 CPM 与 PERT 方法117

4.2.3 Petri 网方法122

4.2.4 事件驱动的过程链模型125

4.3 工作流建模方法128

4.3.1 工作流的基本概念与定义128

4.3.2 工作流建模方法概述131

4.3.3 基于活动网络的过程模型——FlowMark 工作流模型133

4.3.4 基于语言行为理论的工作流模型——ActionWorkflow137

4.3.5 基于 Petri 网的工作流模型——WF-net141

4.4 CIMFlow 工作流建模方法147

4.4.1 CIMFlow 工作流模型的组成147

4.4.2 CIMFlow 过程模型定义149

4.4.3 CIMFlow 的组织模型158

4.4.4 CIMFlow 的资源模型161

4.5 企业经营过程的工作流建模162

4.5.1 企业工作流模型的组成162

4.5.2 建立工作流模型的步骤164

4.5.3 建立企业工作流模型的实例170

4.6 企业工作流模型的分析和优化173

4.6.1 工作流模型仿真的应用范围174

4.6.2 工作流模型仿真的步骤175

4.6.3 工作流模型仿真分析实例184

4.7 基于工作流管理的经营过程重构实施方法193

参考文献195

第5章 ERP 及敏捷供需链管理197

5.1 ERP 及敏捷供需链在 CIMS 中的地位与作用197

5.2 企业资源计划(ERP)201

5.2.1 物料需求计划(MRP)201

5.2.2 制造资源计划(MRPⅡ)207

5.2.3 ERP 与 MRPⅡ的区别与联系216

5.2.4 ERP 的功能特点217

5.3 敏捷供需链管理218

5.3.1 敏捷供需链218

5.3.2 供需协作模式222

5.3.3 敏捷供需链系统的计划、协调、调度与控制方式226

5.3.4 敏捷供需链管理系统结构与功能228

参考文献231

第6章 基于数据库和 PDM 的信息集成232

6.1 现代集成制造系统对信息集成的需求233

6.2 数据库技术235

6.2.1 数据模型235

6.2.2 数据库系统体系结构248

6.2.3 数据库设计方法253

6.3 PDM 技术258

6.3.1 PDM 的体系结构259

6.3.2 PDM 的功能260

6.3.3 CAD，PDM.ERP 的集成系统264

6.4 数据仓库技术268

6.4.1 什么是数据仓库268

6.4.2 OLAP 的多维数据272

6.4.3 数据仓库的决策支持平台274

第7章 CIMS 应用集成平台技术281

7.1 CIMS 应用集成平台的基本概念281

7.1.1 CIMS 应用集成平台的应用需求及存在问题281

7.1.2 CIMS 应用集成平台的定义和基本功能283

7.2 集成平台的技术研究及产品情况284

7.2.1 几种国外集成平台产品介绍285

7.2.2 国外几种集成平台产品的比较293

7.3 CIMS 应用集成平台的发展趋势294

7.4 制造业 CIMS 应用集成平台的体系结构与功能296

7.4.1 CIMS 应用集成平台总体结构296

7.4.2 通信系统和全局信息系统298

7.4.3 运控代理体系与模型307

7.4.4 MIS 应用集成系统310

7.4.5 CAx 信息管理与集成系统313

7.4.6 车间管理和控制集成开发系统315

7.4.7 企业信息集成的 Internet 原型系统319

7.5 开发环境与集成应用软件视图321

7.6 基于 CIMS 应用集成平台的企业原型系统322

7.7 基于柔性软件系统概念的应用集成平台体系325

7.7.1 柔性软件系统326

7.7.2 新一代 CIMS 应用集成平台系统体系结构研究328

参考文献331

第8章 并行工程333

8.1 前言333

8.1.1 并行工程产生的背景333

8.1.2 并行工程的定义及特点338

8.1.3 并行工程的研究与应用状况342

8.2 面向并行工程的产品开发过程管理345

8.2.1 产品开发过程特点分析345

8.2.2 产品开发过程建模346

8.3 并行工程的组织模式——集成产品开发团队351

8.3.1 IPT 的概念及其在并行工程中的作用351

8.3.2 传统企业人员组织与管理中存在的问题352

8.3.3 集成产品开发团队的协作要素352

8.3.4 IPT 的组建原则357

8.3.5 IPT 的管理和决策模式358

8.4 并行工程使能技术及其工具360

8.4.1 基于特征的计算机辅助设计(CAD)系统360

8.4.2 面向装配的设计(DFA)系统365

8.4.3 面向制造的设计(DFM)系统369

8.4.4 集成化制造工艺设计(CAPP)系统374

8.4.5 计算机辅助工装设计(CAFD)系统378

8.5 基于 PDM 系统的并行产品开发实施框架380

8.5.1 PDM 的概念及其功能特点380

8.5.2 并行设计支持环境的系统总体方案381

8.5.3 数据管理模式的设计383

8.5.4 基于 PDM 的应用集成386

8.6 并行工程实施方法389

8.7 并行工程企业实施案例分析391

8.7.1 波音公司并行工程实施的成功案例391

8.7.2 并行工程在我国的技术攻关397

8.8 小结402

参考文献403

第9章 虚拟制造405

9.1 虚拟制造概述405

9.1.1 虚拟制造概念的产生背景405

9.1.2 虚拟制造技术研究进展407

9.2 虚拟制造内涵410

9.2.1 虚拟制造的定义410

9.2.2 虚拟制造的特点412

9.2.3 虚拟制造的优势413

9.2.4 虚拟制造的分类414

9.2.5 虚拟制造与其他先进制造概念的关系415

9.2.6 虚拟制造中的关键技术417

9.3 虚拟制造建模技术418

9.3.1 虚拟制造信息模型418

9.3.2 虚拟制造对模型的要求420

9.3.3 产品建模421

9.3.4 过程建模技术422

9.4 虚拟制造系统424

9.4.1 虚拟制造系统的功能特点425

9.4.2 虚拟制造系统的结构特点428

9.4.3 虚拟制造系统的仿真特点430

9.5 典型的虚拟制造技术432

9.5.1 虚拟加工432

9.5.2 虚拟装配445

9.5.3 虚拟车间452

9.6 结束语462

参考文献463

第10章 敏捷制造与敏捷虚拟企业465

10.1 概述465

10.1.1 敏捷制造——策略与技术465

10.1.2 敏捷制造的组织形式——敏捷虚拟企业468

10.2 虚拟企业的基本知识469

10.2.1 虚拟企业的定义469

10.2.2 虚拟企业网络与生命周期470

10.2.3 虚拟企业的特征471

10.2.4 虚拟企业的分类472

10.2.5 虚拟企业的重要研究计划473

10.2.6 虚拟企业研究的关键技术477

10.3 虚拟企业的总体体系结构和信息管理系统477

10.3.1 虚拟企业总体体系结构477

10.3.2 虚拟企业信息管理系统477

10.4.1 企业能力模型484

10.4 虚拟企业的建模问题484

10.4.2 经营过程模型487

10.5 虚拟企业的创建与决策493

10.5.1 虚拟企业的创建过程493

10.5.2 虚拟企业伙伴选择系统494

10.6 虚拟企业的运作管理503

10.6.1 虚拟企业的运作图景503

10.6.2 面向经营过程的虚拟企业建模与协同运作506

10.6.3 虚拟企业全能制造控制策略515

参考文献527

第11章 现代制造系统的管理和决策模式530

11.1 现代制造系统所处的环境530

11.1.1 市场环境530

11.1.2 社会环境532

11.1.3 新产品开发过程中的蝴蝶效应532

11.2.1 孤立系统533

11.2 系统的边界与环境：孤立系统、开放系统和封闭系统533

11.2.2 开放系统534

11.2.3 封闭系统534

11.2.4 四种不同的系统环境及其处理方法535

11.3 现代制造系统的复杂性及其解决方法536

11.3.1 三个层次的世界：宏观、中观与微观536

11.3.2 有限合理性原理指导下的满意解538

11.4 基于规则的混沌管理与决策模式538

11.4.1 现代制造系统的运转模式：与混沌环境同步538

11.4.2 分形式的层次结构539

11.4.3 自组织式的决策模式539

11.4.4 基于自组织的决策支持系统的体系结构542

参考文献543

第12章 可持续发展的绿色制造545

12.1 可持续发展简介545

12.2 制造业可持续发展的关键技术——绿色制造546

12.3 绿色制造的基本原理548

12.3.1 绿色制造的概念548

12.3.2 绿色制造的集成特性550

12.3.3 绿色产品及其评价550

12.3.4 相关概念551

12.4 绿色制造的研究现状551

12.4.1 通用理论方法及工具的研究552

12.4.2 具体领域及其应用技术的研究560

12.5 应用实例568

12.6 绿色制造发展趋势571

12.6.1 可能的研究方法571

12.6.2 可能的研究领域572

12.6.3 产业化前景573

12.7 总结574

参考文献576