CIMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法IDEF

專題三：

CIMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法之IDEF0現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)朱海平機(jī)械學(xué)院制造裝備數(shù)字化國家工程中心/工業(yè)工程系本節(jié)的主要內(nèi)容信息系統(tǒng)建模的基本過程及策略信息系統(tǒng)建模的主要方法IDEFEPCE-RDFD其他方法什么是系統(tǒng)模型

模型（系統(tǒng)）是抽取研究對象的本質(zhì)特征，忽略掉或精簡掉一些非本質(zhì)因素后的表示法。這種表示法的形式：數(shù)學(xué)公式；縮小的物理裝置；圖形表格；某些特性或規(guī)則的語言文字的敘述。在研究過程中有一種共同語言，能毫不含糊地進(jìn)行分析研究和交流。什么是信息系統(tǒng)建模信息系統(tǒng)模型是客觀數(shù)據(jù)世界的“純粹”反映獨(dú)立于DBMS用各種圖表來表示系統(tǒng)概念模式和邏輯模式告訴閱讀者：本系統(tǒng)大致是什么樣的本系統(tǒng)是包含哪些主要部分，它們之間的關(guān)系本系統(tǒng)的如何運(yùn)作的現(xiàn)實(shí)世界信息世界數(shù)據(jù)世界事物類事物特征實(shí)體集實(shí)體屬性文件記錄數(shù)據(jù)項(xiàng)事物及其聯(lián)系實(shí)體模型數(shù)據(jù)模型什么是信息系統(tǒng)建模信息系統(tǒng)建模的基本過程DomainDefinitionsInformationFlowsofInterestFunctionsofInterestCategoriesofInformationInformationDefinitionsFunctionsinDomains信息系統(tǒng)建模的基本策略自頂向下：先全局，后細(xì)化自底向上：先局部，后集成由里向外：先核心，后擴(kuò)充混合策略：自頂向下+自底向上信息系統(tǒng)建模的基本方法在集成制造系統(tǒng)建模領(lǐng)域，已有若干公認(rèn)比較成熟的建模方法：過程鏈模型EPC；功能模型IDEF0；數(shù)據(jù)流程圖DFD；信息模型E-R等。

說明：

目前沒有一種建模方法能夠全面地建立制造系統(tǒng)的模型。IDEF方法1981年，在美國空軍公布的ICAM（IntegratedComputerAidedManufacturing）工程中，首次采用了名為“IDEF”的方法。IDEF是ICAMDefinitionMethod的縮寫，后來就稱之為IntegrationDefinitionMethod，簡稱IDEFIDEF方法IDEF方法族包括的主要方法功能建模方法（IDEF0）信息建模方法（IDEF1）數(shù)據(jù)建模方法（IDEF1）動態(tài)仿真建模方法（IDEF2）過程描述方法（IDEF3）面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法（IDEF4）本體論描述方法（IDEF5）設(shè)計(jì)原理獲取方法（IDEF6）信息系統(tǒng)審定方法（IDEF7）人機(jī)接口設(shè)計(jì)方法（IDEF8）盒子子的的邊邊表表示示所所進(jìn)進(jìn)入入或或離離開開的的箭箭頭頭的的作作用用。。它它們們分分別別是是輸輸入入、、控控制制、、輸輸出出與與機(jī)機(jī)制制IDEF方法法IDEF0描述述系系統(tǒng)統(tǒng)的的功功能能活活動動及及其其聯(lián)聯(lián)系系模模型型方方法法。。IDEF0模型型由由一一系系列列圖圖形形組組成成，，圖圖形形的的元元素素由由盒盒子子及及箭箭頭頭構(gòu)構(gòu)成成。盒子表表示示活活動動，，箭箭頭頭表表示示處處理理的的事事件件。輸入入輸輸出出（（I/O）箭箭頭頭：：表表示示活活動動進(jìn)進(jìn)行行的的是是什什么么(what)；控制制（（C）箭箭頭頭：：表表明明為為何何這這么么做做(why）；；機(jī)制制（（M）箭箭頭頭：：表表示示如如何何做做(how)。盒子子：：動動詞詞，，箭箭頭頭：：名名詞IDEF方法法LabelCONTROLOUTPUTINPUTMECHANISMICOMsInputsRealObjectsorDataNeededtoPerformaFunctionObjectsorDataTransformedbyaFunctionLabeledwithaNounorNounPhraseINPUTSFUNCTIONOutputObjectsorDataProducedasaResultoftheFunctionLabeledwithaNounorNounPhraseINPUTSOUTPUTSFUNCTIONControlThatwhichGovernstheAccomplishmentoftheFunctionThingsthatInfluenceorDeterminetheOutputsLabeledwithaNounorNounPhraseINPUTSOUTPUTSCONTROLSFUNCTIONMechanismPerson,Device,orDatawhichCarriesouttheFunctionTheMeansbywhichtheFunctionisPerformedLabeledwithaNounorNounPhraseINPUTSOUTPUTSCONTROLSMECHANISMSFUNCTIONSyntax:ContextDiagram:isamodelofthefunctionatthehighestlevelofinputs,controls,outputs,andmechanismsMechanismsFunctionNameControlsInputsOutputsitemsthattriggertheactivityresultsofperformingtheactivityGuideorregulatetheactivitysystems,people,equipmentusedtoperformtheactivityIDEF基本元素素小結(jié)控制（C）：表示示活動的的條件、、規(guī)則或或約束；；輸入（I）：表示為完完成此活活動所需需要的數(shù)數(shù)據(jù)；輸出（O）：表示執(zhí)行行活動時時產(chǎn)生的的數(shù)據(jù)；機(jī)制（M）：是執(zhí)執(zhí)行活動動的人或或設(shè)備。。說明：1.每個活動動盒子至至少有一一個輸入或或控制箭頭，，不允許許既沒有有輸入又又沒有控控制。2.輸入與輸輸出的關(guān)關(guān)系就是是活動（盒子）），是將輸輸入數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)闉檩敵鰯?shù)數(shù)據(jù)的一一種變換換。IDEF基本元素素小結(jié)示例：調(diào)資政策IDEF方法舉例收料庫存策略略采購策略略支付料款款退料供應(yīng)商3PLA0A-0Diagram收料單庫管IDEF方法舉例BoxandArrowRelationsinaDiagram123INPUTOUTPUTTOINPUTSOUTPUTTOCONTROLOUTPUTTOMECHANISMOUTPUTARROWSBRANCHING(Split)FEEDBACKOUTPUTTOCONTROL(Join)關(guān)系舉例一般關(guān)系系BuildSystemA3DesignSystemA2EstablishReqmnts.A1NeedsAlternativeTechnologiesKnowledgeofPreviousDesignCustomerExpectationsUnderstandingofCustomerRequirementsRequirementsContractforTradeoffDecisionsDesignProductRawMaterialAnalysisMethodsDesignMethodsFabricationMethodsIDEF方法IDEF0-FunctionModeling復(fù)雜關(guān)系系SplitJoinSplitJoinJoin&SplitJoin:ConceptsBandCarejoinedtoformconceptA.Split:ConceptAisunbundledintoconceptsBandC.CBAABCJoinFINISHEDSUB-PARTSPROCUREDITEMSPRODUCTIONITEMSCONTROLPRODUCTIONITEMS&TOOLSSplitOutputcanbranchandbeusedbytwofunctionssimultaneouslyorsequentiallyWithoutlabelswecannottellhowthebranchingoccurs123OUTPUTDATAONCETHISDATAISSUPPLIED,FUNCTIONS2&3CANOPERATESIMULTANEOUSLYORSEQUENTIALLYSplitandJoin:PCBASSEMBLYProcessPlan=loadingdetails+solderpastedetails+chipplacementmethodAssemblyRecords=solderingcompleteddata+placementcompleteddataPlacechiponboardApplysolderpasteA2Loadboardontom/cA1ManagementDirectivesBareboardsChippositionedboardplacementcompleteddataPlacementmethodSplitJoinA3PasteappliedboardProcessplanSolderpastemethodsolderingcompleteddataAssemblyRecords分層第一層只只有一個個功能，，標(biāo)注為為A-0圖每一個圖圖中最多多可以有有6個功能，，至少3個A1A2A3IDEF方法A0A1A2A3A4A3A32A33A34A31子圖父圖IDEF的分層IDEF方法MoreGeneralMoreDetailedIDEF的分層IDEF方法節(jié)點(diǎn)樹IDEF方法TunnelledArrowsTunneledArrowsatUnconnectedEnds(ConceptDoesNotAppearontheNextHigherLevel.)TunneledArrowsatConnectedEnds(ConceptDoesNotAppearontheNextLowerLevel.)TunnelingExampleThiscontrolwillnotappearonchilddiagram.ThiscontrolwillstillbedesignatedasC3onchilddiagram.Thisoutputwillnotbeshownonparentdiagram.A0A-0ParentDiagramA0A1A2A3C1C3O1I1ChildDiagramI1I2I2O1C1C3A0DiagramPaymentsCheckStockLevels&DetReorderQtyA1PrepareAuthorize&MailPOA2ReceivePOProduce&ShipA3ReceiveShipment&InspectA4Restock&MakePaymentA5InventoryPolicyStockLevelsReorderQtyPurchasePolicyInvoiceMaterialOKMaterialABCCo.VendorRejectedMaterialPurchaseOrderPOPrep.PolicyInspectionPolicyIDEF方法應(yīng)用用舉例FeedbackSYSTEMREQUIREMENTSDRAFTSPECIFICATIONSCOMMENTSDRAFTSPECIFICATIONWITHDESIGNCHANGE