工业工程DL.ppt
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工业工程DL.ppt
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3.工业工程的技术基础工业工程的技术基础3.1信息技术基础信息技术基础3.2制造与生产系统基础制造与生产系统基础3.3服务系统与服务质量基础服务系统与服务质量基础3.1信息技术基础信息技术基础p信息的概念信息的概念p信息系统信息系统p知识管理知识管理一、信息的概念一、信息的概念请大家看下面的图片,可以看到什么?
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(秋天来了)(射箭标志)(一朵花)可见,信息就是指的对人们有价值的可见,信息就是指的对人们有价值的数据、消息数据、消息。
u信息的定义信息的定义凡是凡是客观世界中存在客观世界中存在的、的、能为人们感知能为人们感知的事物和现象的事物和现象都是信息源,人们可以从中获取信息。
都是信息源,人们可以从中获取信息。
信息的定义信息的定义(广义)广义)信息的定义信息的定义(广义)广义)。
计算机能够识别和处理的信息必须是计算机能够识别和处理的信息必须是经过处理经过处理的的信息形式。
(如:
电信号、数字、图片、图像动画等等)信息形式。
(如:
电信号、数字、图片、图像动画等等)信息的定义(狭义)信息的定义(狭义)信息技术有关的信息是指计算机能够信息技术有关的信息是指计算机能够识别和处理识别和处理的信息。
的信息。
信息无处不在,无时不有。
信息无处不在,无时不有。
物质、能量、信息物质、能量、信息知识窗知识窗客观世界三大要素客观世界三大要素:
信息的特征:
信息的特征:
人人类三大活三大活动:
认识世界,了解世界,改造世界认识世界,了解世界,改造世界准确性、时效性、完整性、简明性准确性、时效性、完整性、简明性u信息的表现形式信息的表现形式传统形式:
传统形式:
语言、文字、图形、图像语言、文字、图形、图像等。
现今形式:
现今形式:
除传统形式传统形式外还有动画、视频动画、视频等。
u信息技术的定义信息技术的定义信息技术是对信息进行信息技术是对信息进行获取、加工、存储、传输、获取、加工、存储、传输、表示和应用表示和应用的有关技术。
的有关技术。
信息技术以微电子技术、通信技术、计算机和网络微电子技术、通信技术、计算机和网络技术技术为主干,结合集成电路技术、光盘技术、机器人技集成电路技术、光盘技术、机器人技术和高清晰度电视技术术和高清晰度电视技术等的综合技术。
同一种同一种信息可以通过信息可以通过不同不同的形式表示。
的形式表示。
u计算机与信息技术的关系计算机与信息技术的关系计算机就是是信息技术的核心技术之一核心技术之一,信息的获取、获取、存储、加工处理存储、加工处理都离不开计算机。
信息获取信息获取信息存储信息存储信息加工处理信息加工处理过过去去书刊、报纸书刊、报纸人脑、文字,录音人脑、文字,录音带和录像带带和录像带人脑人脑现现在在书刊、报纸;书刊、报纸;电子电子书籍(报刊)、因书籍(报刊)、因特网特网人脑、文字,录音人脑、文字,录音带和录像带;带和录像带;计算计算机机人脑;人脑;计算机计算机二、信息系统二、信息系统u信息系统信息系统是一个以人为主导,利用是一个以人为主导,利用计算机计算机硬件硬件、软件(数据库技术)软件(数据库技术)、网络通信设网络通信设备备以及其他以及其他办公设备办公设备,进行信息的收集、传输、,进行信息的收集、传输、加工、存储、更新和维护,以增强企业战略竞加工、存储、更新和维护,以增强企业战略竞争能力、提高效益和效率为目的,支持企业高争能力、提高效益和效率为目的,支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。
系统。
u信息系统的分类信息系统的分类按应用功能分类按应用功能分类企业信息管理系统、供应链管理系统、企业信息管理系统、供应链管理系统、客户关系管理系统客户关系管理系统按建立系统的技术分类按建立系统的技术分类文档信息管理、数据库管理、人工智能系文档信息管理、数据库管理、人工智能系统统u信息系统的开发信息系统的开发系统规划系统规划系统分析:
数据流程图、数据辞典系统分析:
数据流程图、数据辞典系统设计系统设计系统配置与测试系统配置与测试系统应用与维护系统应用与维护u知识管理技术的基本定义:
知识管理技术的基本定义:
知识管理技术就是指能够协助人们生产、分享、知识管理技术就是指能够协助人们生产、分享、应用以及创新知识的基于计算机的现代信息技术。
应用以及创新知识的基于计算机的现代信息技术。
知识管理技术并不是一项技术,而是一个技术体系,知识管理技术并不是一项技术,而是一个技术体系,覆盖了知识生产、分享、应用以及创新的各个环节。
覆盖了知识生产、分享、应用以及创新的各个环节。
它是多种信息技术的集成,这些技术结合起来形它是多种信息技术的集成,这些技术结合起来形成了整体的知识管理系统。
(图成了整体的知识管理系统。
(图1)。
)。
三、知识管理三、知识管理u知识过程一般来说应包括知识生产、分知识过程一般来说应包括知识生产、分享、应用以及创新四大过程享、应用以及创新四大过程。
在具体子过程的分解上,不同人也有不在具体子过程的分解上,不同人也有不同的分法。
从创建组织记忆的角度可将知同的分法。
从创建组织记忆的角度可将知识过程分为了六个基本阶段,每个阶段有识过程分为了六个基本阶段,每个阶段有相应的技术提供支撑。
相应的技术提供支撑。
知识管理技术的过程分类法知识管理技术的过程分类法3.2制造与生产系统基础制造与生产系统基础p制造的内涵制造的内涵p制造的技术群制造的技术群p制造系统的发展历史与现状制造系统的发展历史与现状p制造系统研究和应用的发展趋势制造系统研究和应用的发展趋势p现代制造系统功能视图现代制造系统功能视图u“小制造小制造”概念及制造过程定义概念及制造过程定义1.1.“小制造小制造”概念:
概念:
“小制造小制造”是指传统的是指传统的“机械制造机械制造”,重点是加工,重点是加工和装配。
和装配。
2.2.“小制造小制造”概念下,制造过程的定义为:
概念下,制造过程的定义为:
制造过程是通过机器和工具将原材料转变为有用产制造过程是通过机器和工具将原材料转变为有用产品的过程。
品的过程。
3.3.“小制造小制造”概念下制造过程的定义主要强调的是概念下制造过程的定义主要强调的是工艺过程工艺过程。
一、一、制造的内涵制造的内涵u“大制造大制造”概念及制造过程定义概念及制造过程定义1.1.“大制造大制造”概念:
概念:
“大制造大制造”是指是指产品生命周期中,从供应市场到需求产品生命周期中,从供应市场到需求市场整个供需链中的所有活动。
市场整个供需链中的所有活动。
2.2.“大制造大制造”概念下,制造过程可定义为:
概念下,制造过程可定义为:
制造过程是将制造资源(包括制造信息、原材料、能制造过程是将制造资源(包括制造信息、原材料、能源等)转变为可用产品并保证其正常使用的过程。
源等)转变为可用产品并保证其正常使用的过程。
3.3.“大制造大制造”概念下制造过程的定义强调的是产品的概念下制造过程的定义强调的是产品的整个生命周期过程整个生命周期过程。
根据根据“大制造大制造”概念的制造过程定义,制造过程不概念的制造过程定义,制造过程不仅包含了物质的转化,而且还包含了信息向物质的转化,仅包含了物质的转化,而且还包含了信息向物质的转化,即信息的物化。
显然,这必须通过基于信息的管理和控即信息的物化。
显然,这必须通过基于信息的管理和控制来实现。
同时,制造过程的输出不仅是产品,而且还制来实现。
同时,制造过程的输出不仅是产品,而且还包括为保证产品正常使用所进行的服务等。
包括为保证产品正常使用所进行的服务等。
从从信信息息的的角角度度看看,制制造造过过程程实实质质上上是是一一个个使使原原材材料料的熵降低,使产品信息含量增高的过程。
的熵降低,使产品信息含量增高的过程。
u“大制造大制造”概念下,信息对制造过程的完成概念下,信息对制造过程的完成起着重要作用起着重要作用下部的方框主要表示物质的转化过程,下部的方框主要表示物质的转化过程,上部的长方形框主要表示信息的处理过程,上部的长方形框主要表示信息的处理过程,上下两部分间的箭头表示信息对物质转化过程上下两部分间的箭头表示信息对物质转化过程的作用,由此实现信息到物质的转化。
的作用,由此实现信息到物质的转化。
大制造概念下制造过程的组成框图大制造概念下制造过程的组成框图二、制造的技术群二、制造的技术群近代制造近代制造现代制造现代制造先进制造先进制造三、制造系统的发展历史与现状三、制造系统的发展历史与现状1.1.从技术层面看从技术层面看经过数十年的发展,制造系统技术在总体上已形经过数十年的发展,制造系统技术在总体上已形成基本的体系,并在实际应用中发挥着越来越重要的成基本的体系,并在实际应用中发挥着越来越重要的作用。
作用。
第一阶段:
刚性制造系统第一阶段:
刚性制造系统本阶段在本阶段在2020世纪世纪5050年代前已基本形成。
年代前已基本形成。
第二阶段:
单机柔性加工系统第二阶段:
单机柔性加工系统开始于开始于2020世纪世纪5050年代初,到年代初,到7070年代已基本成熟。
年代已基本成熟。
第三阶段:
多机柔性加工系统第三阶段:
多机柔性加工系统出现于出现于2020世纪世纪6060年代末,年代末,7070年代以后得到快速年代以后得到快速发展,如直接数控(发展,如直接数控(DNCDNC)加工系统、柔性制造单元加工系统、柔性制造单元(FMCFMC)、)、柔性制造系统柔性制造系统(FMS)FMS)、柔性加工线(柔性加工线(FMLFML)。
)。
第四阶段:
计算机集成制造系统第四阶段:
计算机集成制造系统2020世纪世纪8080年代以来得到迅速发展年代以来得到迅速发展其其特特征征是是制制造造全全过过程程的的系系统统性性和和集集成成性性,以以解解决现代企业生存与竞争问题决现代企业生存与竞争问题。
第五阶段:
跨企业和全球制造系统第五阶段:
跨企业和全球制造系统2020世纪末提出,正在成为世纪末提出,正在成为2121世纪的发展方向。
世纪的发展方向。
基本概念是基本概念是:
根据全球化的产品需求,通过网根据全球化的产品需求,通过网络协调和运作,把分布在世界各地的制造工厂和销络协调和运作,把分布在世界各地的制造工厂和销售点联接成一个整体,从而能够在任何时候与世界售点联接成一个整体,从而能够在任何时候与世界任何一个角落的用户或供应商打交道,由此构成具任何一个角落的用户或供应商打交道,由此构成具有统一有统一目标目标的在逻辑上为一整体而物理上分布于全的在逻辑上为一整体而物理上分布于全世界的跨企业和跨国制造系统。
世界的跨企业和跨国制造系统。
2.2.从学科发展看从学科发展看制造系统诞生于制造系统诞生于2020世纪世纪7070年代后期的日本。
京都大年代后期的日本。
京都大学人见胜人(学人见胜人(HitomiHitomiK.K.)教授发表著作教授发表著作ManufacturingManufacturingSystemEngineeringSystemEngineering。
在在美美国国,麻麻省省理理工工学学院院90年年代代初初即即开开设设有有制制造造系系统统课课程,并出版了专著。
程,并出版了专著。
在西欧,一些一流大学亦开设了制造系统课程。
在西欧,一些一流大学亦开设了制造系统课程。
总总之之,制制造造系系统统已已成成为为国国外外一一流流大大学学相相关关专专业业和和学学科科的科研与教学工作的重要组成部分。
的科研与教学工作的重要组成部分。
在在我我国国,制制造造系系统统的的研研究究和和应应用用起起步步也也较较早早,2020世世纪纪8080年年代代中中就就已已有有柔柔性性制制造造系系统统(FMSFMS)在在生产实际中应用。
生产实际中应用。
但但制制造造系系统统作作为为一一个个学学科科和和技技术术领领域域,在在国国家家支支持持下下开开展展有有组组织织的的深深入入系系统统研研究究和和应应用用,是是开开始始于于国国家家的的863863计计划划。
以以CIMSCIMS为为代代表表的的研研究究项项目目十十几几年年来来取取得得一一大大批批成成果果,并并在在许许多多类类型型的的企企业业中中得得到到广广泛泛应应用用,有有力力推推进进了了我我
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