《汽车智能制造概论》教案第8课产品全生命周期管理（PLM）系统和企业资源计划（ERP）系统.docx

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1、课题产品全生命周期管理（PLM）系统和企业资源计划（ERP）系统课时2课时(90min)教学目标知识目标：（1）了解PLM系统的特征及意义（2）熟悉PLM系统的模块、功能和软件（4）认识ERP系统的特征及带来的效益（5）熟悉ERP系统的模块、功能和软件技能目标：能总结出各系统的特征素质目标：养成勤奋学习，积极进取的精神教学重难点教学重点：PLM系统和ERP系统的模块和软件教学难点：PLM系统和ERP系统的搭建教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学

2、习软件，观看有关智能制造管理系统的相关介绍，并让学生在学习平台上留言讨论在汽车智能制造过程中，制造信息的爆炸式增长及工作量的猛增，要求制造管理系统表现出更高的灵敏度和智能化，从而能进一步加快汽车制造企业的转型升级。从系统的功能角度来看，智能制造管理系统可以看作若干复杂的相关子系统的一个集成，包括产品全生命周期管理（PLM）系统、企业资源计划（ERP）系统、制造执行系统（MES）、供应链管理（SCM）系统及能将各子系统无缝衔接起来的信息物理系统（CPS）等。【学生】登录学习平台观看材料，思考并留言讨论考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】随机邀请学生回答以下问题面

3、对海量的汽车生产和售后数据，产品全生命周期管理（PLM）系统和企业资源计划（ERP）系统可以为工厂带来哪些管理工作方面的便利？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课期：产品全生命周期管理（PLM）系统和企业资源计划（ERP）系统传授新知【教师】讲解PLM系统的概述、模块、功能、软件平台和构成学习情境一产品全生命周期管理（PLM）系统一、PLM系统概述PLM系统是指企业针对从产品需求的出现到产品淘汰退出的全过程的管理模式,如图5-1所示(详见教材)为PLM系统的结构。PLM系统能在经济、市场和制造全球化的环境下，对产品全生命周期的信息进行管理，从而将企业的经营和管理与产品全

4、生命周期紧密联系在一起。PLM系统主要包括产品需求分析、产品设计、生产计划、生产制造、生产测试、销售、售后维修和报废回收等环节，它不仅能应用于单一地点或分散在多个地点的企业内部,还能应用于产品研发领域具有协作关系的不同企业之间。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：PLM系统在产品生命周期的前期阶段、中期阶段和后期阶段分别起到什么作用？【学生】聆听、思考、回答【教师】结合学生的回答进行讲解PLM系统具有以下特征。(1)兼容性。PLM系统可以应用于不同企业的不同电脑，因此PLM系统具有良好的兼容性,能茜足不同计算机系统的要求。(2)集成性。由PLM系统的结构可知其具有良好的集成性，可集成

5、企业资源计划系统、供应链管理系统、信息物理系统等，实现多种功能的集成应用.(3)二次开发。各企业不断发展壮大，企业的业务板块会不断增多。面对新增的业务板块，管理人员可对PLM系统进行二次开发，开发出新的模块，使其功能满足需求。(4)安全性。由于PLM系统的安全性高，因此共同使用PLM系统的众多合作企业在保持紧密联系同时，自身的私有信息不会被泄露、知识产权不会被侵犯，这样就保证了企业的合法权益。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：PLM系统是通过哪些技术保证其安全性？【学生】聆听、思考、回答【教师】结合学生的回答进彳五并解二、PLM系统的意义I.提高工作效率PLM系统可以实现三维数据的

6、可视化协同浏览。例如，异地团队成员无需第三方工具即可访问、评审同一个产品的三维设计，及时有效地反馈设计问题，减少产品的评审成本,简化设计评审流程，大幅度提高工作效率。2 .提高企业信息化程度PLM系统用数字化三维设计取代了传统纸质版设计，使企业在一个通用无差别的平台上对这些三维数据进行整合管理，进而对产品的全生命周期进行管理，提高企业的信息化程度。3 .确保产品设计质量从产品规划到设计制造,企业都可以通过PLM系统实现产品全生命周期的可视化菅理,确保产品演化的所有步骤都有据可依、有源可溯，进而有效地降与管理产品的设计质量。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：PLM系统提升企业竞争力方

7、面有哪些优势？【学生】聆听、思考、回答【教师】结合学生的回答进行讲解三、PLM系统的模块及其功能PLM系统覆盖了产品从设计到应用的各个业务层面，其主要包括数据管理、项目管理、配置管理、质量管理、协同管理和产品行为管理等模块.这些模块通过信息逻辑关系成为一个有机整体，为各环节产品属性状态的流转、变更、集成和协同提供有效的管理。【教师】播放PLM系统在汽车智能制造中扮演什么角色”视频（详见教材），让学生了解PLM系统的主要功能1 .数据管理模块数据管理模块是PLM系统实现其核心功能的基础。其以企业应用集成技术作为异构系统集成框架,分别应用封装、构件和中间接口等形式完成PLM系统与Office、CA

8、XERP系统、SCM系统的集成，从而实现异构系统间数据流的共享。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：什么是CAX?【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答并详细讲解CAX是CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAE（计算机辅助工程）、CAPP（计算机辅助工艺计划）、CAQ（计算机辅助质量管理）等各项技术的综合叫法（X表示所有）.2 .项目管理模块项目管理模块涉及从项目立项到产品需求分析、设计、制造、销售及回收等的各个环节，它能通过创建项目工作分解结构，监控并调整项目单元内的项目进度、经费、质量等计划信息，使每个环节均处于可控、可追溯和可访问状态，从而实现项目进度、

9、经费、质量的综合平衡和动态控制。项目管理模块主要包括任务管理、多层项目计划编制、可行性分析、项目执行过程的跟踪控制、项目资源管理、多项目管理等功能。3 .配置管理模块配置管理模块是PLM系统的基础，具有识别和确定系统配置的功能。配置管理模块是在知识库推理求解的基础上,通过配置规则和管理配置项，实现对产品主模型的标记与识,进而实现产品全生命周期不同环节信息的静态配置和可追溯管理。4 .质量管理模块质量管理模块能够提供多环节的质量协同方案，并通过质量规划、质量控制和质量完善，使企业在正确的时间得到质量合格的产品。5 .协同管理模块协同管理模块是在系统集成技术的基础上，对PLM系统进行协同化管理的。

10、它在PLM系统的每个环节都要考虑其他各环节的因素，从而实现系统内项目管理的动态协同和配置管理的静态协同。6 .产品行为管理模块产品行为管理模块可在企业运行规则和相关标准的基础上，实现系统环境、信息安全和产品回收的一致性管理，从而为PLM系统的运行提供可靠保障。四、PLM系统的软件PLM系统的软件可以实现异构网络环境下的构件化设计，并具有跨平台能力.PLM系统的软件是连接企业各个业务部门的信息平台与纽带，它能为企业不同的应用系统提供统一的基础信息符号和操作标准，并为企业提供所有设计数据的共享服务，从而使工艺人员、生产部门、采购部门等可以快速了解设计数据和工艺数据的动态信息，实现各部门的协同运作。

11、【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：什么是异构网络环境？异构的核心耍求是什么？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答并详细讲解异构网络环境是指由不同制造商生产的计算机和系统组成的网络环境，且这些计算机和系统运行不同的操作系统和通信协议，需要使用像路由器一样的多协议传输装置，以保证它们在同一个网络上能够运行不同的通信协议。多数PLM系统软件采用J2EE平台作为技术支持平台。PLM系统的软件体系结构包括客户层、中间层和企业信息层。其中，中间层分为表示逻辑层和业务逻辑层，这种分层方法可以将企业业务逻辑与用户视图分开，极大地增强了企业应用系统的扩展性和可维护性,使得开发者能迅速改变原有

12、的企业应用逻辑,并将新的应用系统插入到该平台中，从而使企业适应迅速发展的业务环境。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：J2EE平台的全称周十么？该平台是基于明的计算机编程语言？【学生】聆听、思考、回答【教师】结合学生的回答进彳五并解1 .客户层客户层包括客户接口和工具。其中，客户接口即客户界面，为人机交互提供可能；工具包括企业邮箱、联络聊天工具等。2 .表示逻辑层表示逻辑层用来产生用户视图，并为浏览器客户提供相应的页面显示、定制和客户交互，如权限和用户视图、产品文档数据视图、产品配置视图等。表示逻辑层是客户层和业务逻辑层之间的纽带。3 .业务逻辑层业务逻辑层用来实现企业的业务逻辑，其

13、通过开发各种分布式软件构件来实现PLM系统在业务逻辑上的需求，这些构件覆盖了PLM系统各个功能层次上的全部功能设计。4 .企业信息层企业信息层用来存储和扩展企业信息，包括幡库系统和扩展企业信息系统，如CAD.SCMxCRM（客户资源管理）等系统.【师生互动】扩展讲解大批量生产的生产线CRM系统是企业和客户之间建立的管理双方接触活动的信息系统。CRM系统通过对客户资料的深入分析，为客户提供满意的服务，增强企业的竞争力。【学生】聆听、思考、记忆【学生】聆听、理解、记忆【教师】讲解ERP系统的概述、模块、功能和软件学习情境二企业资源计划（ERP）系统一、ERP系统概述ERP系统是通过科学、精准及系统

14、化的管理方法，为企业员工及决策层制订科学有效决策的管理平台。它是在MRP系统的基础上发展而来的，可以保证企业更高效地根据市场配置资源，从而提高企业财富创造的效率，进而为企业在全面智能制造时代的深度发展奠定基础。【师生互动】扩展讲解MRP系统的相关知识MRP即物料需求计划，MRP系统是一种计算物料需求量和需求时间的系统，可使生产车间在合适的时间分配到合适数量的物料。【学生】聆听、思考、记忆1 .ERP系统的特征)集成性2)先进性3)个性化(详见教材)2 .ERP系统带来的效益据资料显示，ERP系统可为企业带来以下经济效益。(1)库存减少30%50%(2)延期交货情况减少约80%(3)采购提前期缩

15、短约50%。(4)停工待料情况减少约60%(5)制造成本降f氐约12%(6)管理人员减少约10%,同时生产能力提高10%15%.【师生互动】【教师】组织学生分组，56人一组，分组讨论以下问题：ERP系统的发展经历了哪些阶段？【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结学生回答并详细讲解(1)20世纪60年代的MRP系统。(2)20世纪70年代的闭环MRP系统。(3)20世纪80年代的MRP11系统.(4)20世纪90年代的ERP系统。(详见教材)二、ERP系统的模块及其功能ERP系统主要包括供应链管理、生产控制管理、财务管理和人力资源管理四个模块，各个模块各司其职并相辅相成。1 .供应链管理模块供应链管理模块是ERP系统的核心模块之一，其他各模块主要是供应链管理模块的延伸与拓展。供应链管理模块主要由销售管理、采购管理和库存管理三个子模块组成，如图5-2所示(详见教材).2 )销售管理模块销售管理模块可对销售中各个环节进行管理。销售环节是ERP系统内整个循环的起点，也是企业生产的目的。销售模块的主要功能有用户信息管理、