CIM基礎理論學習第二章CIM基礎理論2.1幾個概念2.1.1CIMS的組成涉及人/機構、經營與技術三個方面要素的集成工程：人/機構技術(1)(2)(3)(4)四個方面的集成問題(1)使用技術支持經營(2)使用技術支持人員的工作(3)協調機構/人員工作以支持經營(4)經營、人員、技術的集成2025/5/302(1)使用技術支持經營

以計算機技術、自動化技術、生產技術、信息技術等領域的成果為技術手段來支持企業完成預期的經營目標(2)使用技術支持人員的工作

利用技術為企業生產、管理與經營過程中各種人員的工作提供支持，使他們能夠協調一致地相互配合完成工作(3)協調機構/人員工作以支持經營

通過調整組織結構，提高人員的綜合素質支持企業的經營活動(4)經營、人員、技術的集成

統一管理追求經營、人員、技術等方面的集成和整體優化2025/5/303信息共享在正確的時間，將正確的信息，以正確的形式，交給正確的用戶2.1.2CIMS的主要特征智能化與綜合化的統一

人在工業生產中積累的知識加以抽象以特定的方式加以描述和表達，總結成一定的推理邏輯、規則和算法，建立相應模型，將人的思維活動加以條理化和科學化----

人的部分智力活動將由各種類型的自動化系統代替。智能化自動化的深度綜合化

涉及企業經營、管理、生產全部活動的決策，是一種具有全局意義的企業綜合自動化，自動化系統的廣度2025/5/304分布與集成的統一分布形式：分散化、單元化、模塊化典型化和通用標準化的統一2.1.3CIMS的功能構成4個功能分系統、2個支撐分系統(1)管理信息系統

以MRPII為核心，從制造資源出發，考慮企業進行經營決策的戰略層、中短生產計劃編制的戰術層，其功能覆蓋市場銷售、物料供應、各級生產計劃與控制、財務管理、成本、庫存和技術管理等部分的活動，是以經營生產計劃、主生產計劃、物料需求計劃、能力需求計劃、車間計劃、車間調度與控制為主體形成的閉環一體化生產經營和管理信息系統2025/5/305(2)工程設計自動化系統

在產品開發過程中引入計算機技術，包括產品的概念設計、過程與結構分析、詳細實際、工藝設計與數控編程。CAD、CAPP、CAM(3)制造自動化系統

制造現代化系統是在計算機的控制與調度下，按照NC代碼將一個毛坯加工成合成的零件，再裝配成部件以至產品，并將制造現場信息實時地反饋到相應部門。物流和信息流的結合點，最終產生經濟效益的聚集地。(4)質量保證系統

采集、存儲、評價與處理設計、制造過程中與質量有關的大量數據，從而獲得一系列控制環，并用這些控制環有效促進質量的提高，以實現產品的高質量、低成本、提高企業的競爭力2025/5/306(5)計算機通信網絡

支持CIMS各個分系統的開放型網絡通信系統，采用國際標準和工業標準規定的網絡協議，實現異種機互聯、異構局部網絡及多種網絡互聯。(6)數據庫系統

支持CIMS各個分系統并覆蓋企業全部信息的數據庫系統。在邏輯上是統一的，在物理上是分布的，以實現企業數據共享和信息集成。2.1.3CIMS集成工作的三個階段CIMS集成不等于各個單項技術簡單疊加在一起全企業內全方位的綜合過程被認為應該分為三個階段：物理系統的集成應用集成經營集成2025/5/307(1)物理系統的集成

將制造自動化設備和數據處理設施用通信網絡互連起來，將自動化島溝通起來，使之能夠互相交換數據和信息物理系統互連網絡配置與管理數據交換規則和慣例系統內部通信(2)應用集成

整個系統內各部分的應用軟件及其用戶之間的集成，包括人和機器之間的控制和信息的集成公共(共享)數據資源公共服務執行環境可移式應用與分布系統2025/5/308(3)經營和人的集成從技術上實現包含三個方面：生產和過程的仿真

對底層的生產過程，能進行物理過程動態調度的仿真和優化，對上層生產計劃的安排與調整，能進行仿真統計分析，給決策者提供參考信息。自動化的經營過程監控

全企業范圍內的綜合數據采集和統計分析系統，具備數據統計和分析功能，使高層的經營人員能隨時掌握整個過程的情況。基于知識的決策

數據庫、模型庫、知識庫、方法庫，幫助高層的決策者科學地完成決策過程。2025/5/3092.2CIMS體系結構CIMS是一個多層次、多結構的復雜系統，實施工作需要巨額投資和較長周期，面臨巨大的風險，需要一個合理有效的CIMS系統結構和一指導工程設計實施和運行的有效方法。

CIM體系結構的研究工作通過研究系統各部分及其相互關系，提出標準的、功能優良的CIM體系結構、建模工具和集成基礎結構，系統指導系統設計、實施和運行中問題的解決2.2.1CIMS體系結構的作用能夠清楚的表達企業CIM項目整個生命周期內的發展過程，解答闡明過程中一系列問題，提供方法比較不同的方案，選擇最佳應用方案及技術降低企業開發工作的代價和風險指導和幫助用戶獲得需要的技術和能力用戶利用體系結構的標準化、共性化的成果，構思企業特定結構，避免從頭構思實施和重復開發。2025/5/30102.2.2CIMS體系結構的構成原則(a)抽象化(b)模塊化

系統被分解為單個、獨立的單元，它們與系統的其他部分中完成同樣功能的單元互換而不影響系統總的性能(c)開放性

空間上將系統各組成部分有效的集成起來，能擴展新的功能，將新技術、新模塊簡易、有效的集成；時間上有盡可能長的生命周期(d)用戶需求與系統實施分離

規劃設計與系統運行相分離，不必考慮控制系統實現用戶要求功能時所用方法的特殊性2025/5/30112.2.3CIMS體系結構的共同要素(1)模型集合四個共同要素：(2)方法體系(3)建模方法和工具(4)基礎結構什么是模型

模型是實際對象或系統的抽象及簡化表示，是抽取了研究對象本質特征，忽略或精簡了次要的、非本質影響因素后，用文字、圖表、符號、數學公式、物理模擬裝置等形式對所認識的客觀對象描述表達方法CIM復雜對象系統的模型，主要形式為：圖形、表格、文字敘述2025/5/3012(1)模型集合人們有時將模型集合狹義地稱為體系結構，它可以分為：a)狹義的企業參考體系結構在通用層上描述集成企業，它們是從不同角度描述集成企業的模型集合b)廣義的企業參考體系結構在企業的各個開發階段從不同的角度描述企業

狹義的企業參考體系結構可以作為一個部分包含在廣義的企業參考體系結構。2025/5/3013(2)方法體系是經過驗證的、被確認為有效的指南、技術和過程的集合，包含下列內容：參考模型：

全局地和一般地描述建立集成化企業的工程結構建模機理：

支持模型的建立和對其進行研究與評估結構化方法：

指出根據目標和特定約束的變化，將現有系統轉化為未來系統的整個工作程序步驟性能評價標準：

從幾個角度(經濟性、可靠性等)來評價系統2025/5/3014(3)建模方法和工具

用來生成、開發和分析上面定義的模型。工具從屬特定的方法體系或參考體系結構，也可以是獨立的(4)基礎結構

是一個支持企業信息集成所需的處理功能和通信功能的系統。2025/5/30152.2.4CIMS體系結構的研究應用狀況和發展方向HOW企業集成What(1)面向局部的CIM體系結構(2)面向全局的CIM體系結構

描述工廠集成的組成或其中某部分的組成(如計算機系統、通信系統等)的體系結構或物理結構

描述工廠集成工程全過程開發生命周期的體系結構2025/5/3016(1)面向局部的CIM體系結構CIM系統兩種分解方式：橫向分解縱向分解橫向分解

對CIM系統進行正確、合理、精簡而又充分的分解，不應有多余的分系統、子系統和不必要的冗余面向功能構成的體系結構縱向分解

確定合理的遞階控制層數，在保證有效的控制前提下，盡量減少遞階控制的層數面向控制結構的體系結構2025/5/3017a)面向功能構成的體系結構

典型代表是美國制造工程師學會(SME)輪式結構(CASAwheel)，很多大的計算機公司都提出了類似的結構，但這種體系結構，從技術角度考慮問題較多。它能描述的與其說是“集成”（integrating），還不如說只是“互連”（interfacing）。80年代SME的輪式結構將CIM系統功能分解為：核和里、中、外三層90年代SME的輪式結構該輪圖由六層組成：

(1)顧客(2)人、技術和組織(3)共享的知識和系統

(4)過程(5)資源和職責(6)制造基礎結構2025/5/3018b)面向系統控制功能的體系結構美國NBS(現為NIST,國家標準與技術研究所)的遞階控制模型(1980)2025/5/3019國際標準化組織(ISO)的遞階控制模型(1980)2025/5/3020遞階控制結構的特點和問題通過把復雜系統縱向分解為分層控制，減少了全局控制和開發的難度(2)每層將上層的命令分解成在該層執行的指令或子命令發往下層(3)分層控制結構限制了每層的職責和權限(4)符合當時的企業組織結構，適應當時的計算機技術水平(網絡、數據庫)(5)復雜的計劃是在較高層作出的，命令逐級從上往下發，速度慢且最新的信息發生在最底層，從最底層向高層逐級反饋速度慢，系統柔性差(6)某一層發生故障將可能引起下屬系統停機(有冗余設計除外)(7)在工廠內導致了單塊的、難以分布處理的規劃系統，導致了車間和設備兩級處理能力差的問題，它們沒有適當的信息或功能對其工作范圍內的變化作出響應2025/5/3021參差控制

對所有的活動都平等對待，以協商方式進行控制決策，信息在各方面間自由交換采用隨機控制路徑，克服了遞階控制中一個控制器只能做一件事的限制單元單元單元單元單元單元2025/5/3022多級多層控制適應優化調節適應優化調節適應優化調節適應優化調節N級N+1級N-1級NIST與AT&T貝耳實驗室提出一種集分層遞階控制和參差控制優點的控制結構適應層：從上級調節層接受有時間限制的任務單和其它有關工作。

(1)在有限時間內完成生產計劃

(2)考慮下級中未預測到的問題，更新現有計劃優化層：

(1)評價適應層提出的計劃

(2)為下一級生成符合時間限制的任務單

(3)解決調節層確定的當前調度中的各種矛盾和問題2025/5/3023多級多層控制(續)調節層：是相鄰兩級間模塊的接口：

(1)向下級釋放任務；(2)監視下級有關工作的反饋情況(3)指導下級修正錯誤有待于進一步研究解決的問題：結構的準確級數確定動態重構為適應和優化功能建立動態模型，協商策略等分布式控制結構平面組織結構2025/5/3024(2)面向全局的CIM體系結構理想體系結構應具備的完備性體系結構除對信息集成所需的決策、調度和控制進行建模外，還應使完成企業、工廠集成化任務的工程和計劃的結構和發展模型化體系結構應與方法體系相聯系，方法體系指導用戶在信息、物料流和產品集成的設計與實施方法體系還應該包括可以在某種程度上描述和開發企業集成的計算機系統或其它支持工具，以幫助用戶設計和實施小組完成其期望的集成任務體系結構與相關方法體系的模型、技術和工具形式化定義的語法和語義應該是清楚的，且開發的體系結構應能適應當前計算機開放系統的趨勢，具有計算機可執行的形式2025/5/3025計算機集成制造開放系統體系結構(CIM-OSA)

歐共體ESPRIT項目688、2422和5288中由來自多個國家的22個公司、研究所和大學組成的歐洲CIM體系結構委員會AMICE經六年多時間開發的研究成果

包括兩個部分：建模框架(ModelingFramework)

集成基礎結構(integratinginfrastructure)a)CIM-OSA的建模框架2025/5/3026CIM-OSA的建模框架(續)結構框架立方體的三個坐標分別表示：

-逐步具體化(stepwiseparticularization)通用性層次

-逐步推導(stepwisederivation)生命周期

-逐步生成(stepwisegeneration)多視圖角度通用性層次(逐步具體化過程)

刻劃企業模型從一般到特殊的演化過程，有三個層次：通用層、部分通用層、專用層。通用層描述的內容廣泛地適用于各類企業，是基本的CIM-OSA構成成分的一種參考目錄，包括元件、約束、規則、術語、服務和協議等。2025/5/3027部分通用層有一組適用于多類特殊制造企業的部分通用模型。部分通用模型包括按照工業類型(如航空、航天、汽車、電子等)、企業規模、國別等不同分類的典型結構CIM-OSA的建模框架(續2)專用層僅適用于一個特定的企業，包含了企業必須的所有知識，它可以直接用來描述企業物理元件和信息技術的集成元件建模層次(逐步推導過程)三個建模層次：需求建模定義、設計說明建模、實施描述建模2025/5/3028需求建模定義層描述一個企業做什么和怎樣做的建模層次，用戶需求定義為設計說明層和實施描述層的系統設計和實施提供選擇方案CIM-OSA的建模框架(續3)設計說明建模層構造和優化由用戶根據全局經營和系統約束來定義的經營需求，進行系統組織和設計，確定技術實現方案實施描述建模層闡明有效地實現企業運行的一套必需的組成元件，屬于決策和系統實施的范疇2025/5/3029CIM-OSA的建模框架(續4)多視圖(逐步生成過程)

定義了用以完整地說明企業不同側面的四個相應的視圖：功能、信息、資源和組織信息視圖描述了功能視圖中各個對象的信息、信息結構及其相互之間的關系功能視圖描述了滿足企業目標的功能結構和相關的控制結構。控制結構定義了控制順序的規則或企業內部的活動流以及經營過程的規則資源視圖描述了資源、資源與功能、控制結構的關系以及資源和組織結構的關系組織視圖描述了企業的組織結構，以及和功能、信息、資源等對象的職責關系2025/5/3030CIM-OSA的建模框架(續5)2025/5/3031b)CIM-OSA的集成基礎結構集成基礎結構為CIM系統提供一整套公共服務、包括信息、功能、控制、行為、資源和通信服務等，使不同的單元技術、異構的應用軟件、人機接口等等之間的互連和通訊，變得很方便。對企業模型的建立，企業CIM系統設計、實施、運行和維護，提供有力的支持2025/5/3032CIM-OSA的集成基礎結構(續)2025/5/3033CIM-OSA的集成基礎結構(續1)2025/5/3034c)CIM-OSA體系結構的特點和不足2025/5/3035CIM-OSA體系結構的特點和不足(2)2025/5/3036CIM-OSA體系結構的特點和不足(3)CIM-OSA體系結構的特點

面向系統全生命周期規劃設計與當前運行相分離標準化、規范性和開放性結構化的規劃設計方法具有計算機可執行性其應用范圍主要在離散制造領域是各種體系結構中研究最充分且最廣泛發表的一個，作為國際標準化的預標準而最受注目CIM-OSA體系結構的不足

缺乏有效的方法體系缺乏計算機知識的用戶難以掌握2025/5/3037GRAI-GIM體系結構

由法國波爾多(BordeauxI)第一大學GRAI實驗室在ESPRIT計劃418號項目(開放式CAM系統)和2338號項目(IMPCS-集成制造規劃與控制系統)等范疇內開發的GRAI集成方法體系(GIM，GRAIIntegratedMethodology)[1984]GIM基本觀點：整個企業可以由以下四個部分構成：決策系統、物理系統、信息系統、全局性的功能視圖

2025/5/3038GRAI制造系統宏觀概念模型2025/5/3039GRAI-GIM模型化框架2025/5/3040GRAI-GIM參照體系結構功能視圖物理視圖決策視圖信息視圖功能視圖物理視圖決策視圖信息視圖信息技術制造技術組織理想CIM系統表示所需元素表示元素結構表示實際CIM系統畫面實現參照體系結構概念參照體系結構結構參照體系結構2025/5/3041GRAI-GIM參照體系結構(續)GRAI定義了三類參照體系結構：(a)概念參照體系結構(b)結構參照體系結構(c)實現參照體系結構通過對四個視圖的定義，導出系統需求模型，回答系統有關的“什么”問題功能視圖、物理視圖的形式化工具：IDEF0決策視圖形式化工具：GRAI柵格(Grid)和GRAI網(Net)信息體系形式體系：實體/聯系模型(E/R)

通過考慮各種標準與約束來表示概念參照體系結構中定義的元素的“理想”結構

用信息技術元件、制造技術元件和組織技術元件等術語表示CIM系統2025/5/3042GRAI-GIM方法體系

方法的作用定義從參照體系結構導出企業的特定結構，支持CIMS分析與設計的方法體系包括：帶有各種參考模型的參考體系結構的使用從模型導出的圖形和計算機形式體系的使用結構方法的使用經濟性評價概念模型概念模型結構模型實現模型概念參照體系結構結構參照體系結構實現參照體系結構現存系統待實現系統分析設計實現2025/5/3043GRAI-GIM的結構化方法GRAI-GIM的結構化方法2025/5/3044GRAI-GIM的特點和缺陷特點：具有一套應用該體系結構的良好的方法體系，以及供用戶在說明描述階段開發集成程序的有關工具和技術描述文件一般限于討論實現所期望的工廠集成而進行的計算機系統及其相關的硬軟件的開發主要用于離散制造過程具有可擴展性較易為無計算機知識的用戶理解具有結構化的規劃設計方法考慮了未來系統的經濟技術評價問題局限：

沒有討論人的關系、人員組織結構等問題，與CIM-OSA一樣將人看成是關于尋求的技能或物理能力的資源，沒有討論人的關系、培訓持續、綜合需要，人員組織結構細節等2025/5/3045普渡企業參考體系結構

(PurdueEnterpriseReferenceArchitecture，PERA)80年代末期，美國普渡大學williams帶領的工業控制實驗室教授，在長期對連續型工業生產過程(鋼鐵和造紙)實施CIM的實踐基礎上，提出了一套旨在適用于各種類型工業過程的CIM體系結構。體系結構在生命周期方面規定了五個階段：

概念階段、定義階段(功能設計和詳細設計)、構造和安裝、運行階段等體系結構在系統分解方面階段：

信息體系結構+制造體系結構(在進入說明層后進一步考慮人和組織)2025/5/3046普渡參考體系結構簡圖2025/5/3047PERA的自動化界限劃分人和機械、人和計算機之間的分工及其職責2025/5/3048普渡參考體系結構(企業活動舉例)2025/5/3049PERA企業工程指南PERA企業工程指南2025/5/3050PERA的特點和缺陷特點：面向系統全生命周期的所有階段的非形式化描述具有規劃設計與當前運行分離的特點具有結構化規劃設計方法的特點具有一定的規范化具有很強的可擴展性，可以覆蓋各類工業過程容易被非計算機領域的技術人員理解缺陷：缺少用于計算機化的必要的數學建模技術2025/5/3051Honeywell公司提出CIM體系結構2025/5/3052德國柏林弗勞恩霍夫生產設備和設計技術研究所的CIM參考模型企業模型可以分成兩種主要的視圖：

功能模型+信息模型所有的企業模型均可以由這兩個核心模型加上其它附加模型構成。功能模型：通過對信息的處理和信息間的邏輯關系、拓撲關系描述企業的實際情況信息模型：描述企業內部相互聯系的數據的一個框架結構產品模塊+控制模塊+資源模塊2025/5/3053弗勞恩霍夫的CIM參考模型2025/5/3054(3)CIM體系結構研究工作的發展趨勢合并的方案由于最易于由用戶實際開發組中那些沒有計算機科學教育背景的人們所理解和接受，使用PERA指導整個規劃設計。使用CIM-OSA的建模框架為PERA的數據流、物料流和能量流提供分析方法使用GRAI-GIM建模框架作為必要的參考檢測，以保證需求的完備性現有方法和工具的互補與結合在功能設計或描述層，采用GRAI-GIM,GRAI-GRID和GRAI-NET，同時采用CIM-OSA集成基礎結構的形式體系，集成工程環境和集成運行環境作為實際模型的工具將PERA的人員、組織機構、制造和顧客服務設施領域形式化采用CIM-OSA的集成基礎結構或PERA的表示和操作層，并以必要的形式化來完善它2025/5/30552.3CIMS體系結構中的視圖及其建模方法2.3.1功能視圖

功能視圖以功能為視角對整個企業進行的描述，清楚地描述系統的活動(如規劃、加工等)，能回答以下幾個問題：企業要干什么企業將把什么輸入轉化為什么輸出企業活動需要什么支持企業活動受哪些限制

結構化分析和設計(StructuredAnalysisandDesignTechnology，SADT)是應用很廣泛的功能模型建模方法。

SADT經美國空軍在70年代末80年代初的ICAM(IntegratedComputerAidedManufacturing)項目加以采用，并以功能活動為關注焦點發展成為IDEF0(ICAMDEFinitionmethods)2025/5/3056IDEF0方法activity(orfunction)isrepresentedbytheboxesinputsarerepresentedbythearrowsflowingintothelefthandoutputsarerepresentedbyarrowsflowingouttherighthandarrowsflowingintothetopportionoftheboxrepresentconstraintsorcontrolsarrowsflowingintothebottomoftheactivityboxarethemechanisms2025/5/3057IDEF0方法(1)輸入活動需要“消耗掉”、“用掉”或“變換成”輸出的東西；輸出活動的結果機制活動賴以進行的基礎或支撐條件，可以是執行活動的人或硬、軟設備控制該活動所受的約束或進行變換的條件、工作的依據機制做某事(活動)輸入輸出控制2025/5/3058IDEF0方法(節點樹)A0A1A2A3A4A12A13A14A31A32A33A34A11A-02025/5/3059IDEF0方法(遞階分解)2025/5/3060IDEF0方法(A-0)2025/5/3061IDEF0方法(A0)2025/5/3062IDEF0方法(A1)2025/5/3063IDEF0方法(A2)2025/5/3064IDEF0方法(A3)2025/5/3065IDEF0方法(A31)2025/5/3066IDEF0方法(A4)2025/5/30672.3.2信息視圖

信息視圖從信息角度對企業進行的描述。企業的信息系統用于存儲/維護/處理與企業相關的所有信息，信息是集成的基礎。數據被多個子系統存儲和處理，要求有一個通用的邏輯模型明確定義出表示信息語義特征的結構、約束和操作，以求數據共享。E/R(Entity-Relationship)方法IDEF1IDEF1X2025/5/3068IDEF1x方法2025/5/30692.3.3決策視圖

通過對系統決策視圖的建模來描述系統的決策制定原則和機理，了解組織結構和人員配置。建立決策系統模型的目的在于制定一系列能夠轉化為物理系統的控制命令的決策，具體表現為各種計劃和調度(年生產計劃、原料購供計劃、設備維修計劃、物料調度、資源分配)通過決策視圖：

-決策系統的分層和各層的權利

-分工(功能的劃分)-組織機構(有相同的功能但權利范圍不同，有相同的權利范圍但功能不同)-組織機構之間的聯系(相互制約和相互依賴)2025/5/3070決策系統的建模方法(a)GRAI方法(b)Petri網方法GRAI方法第一步：

采用自上而下的分析過程，建立GRAI格，劃分系統的不同功能和各級權利范圍，刻劃決策系統的宏觀結構第二步：

采用自底向上的分析過程，建立GRAI網，從最接近物理系統的那層組織機構開始分析，對其活動方式以及它們之間的相互聯系進行描述。建立GRAI網后，對GRAI格進行必要的修改和完善2025/5/3071GRAI格2025/5/3072GRAI格(續)2025/5/3073GRAI網2025/5/30742.3.4物理視圖

全企業物理資源的總構成。不僅是資源的羅列，而且包括為達到生產經營目的所需的資源配置，某些特殊要求的配置和布置情況等。從需求分析說明開始下層物理系統上層經營決策、計劃管理、工程設計、質量控制加工設備工時總數設備精度自動化程度工人技能要求產品運輸計算機硬件計算機軟件文字敘述或表格表達2025/5/3075資源集表示法2025/5/30762.3.5組織視圖和經濟視圖組織視圖：主要是描述組織形式、權限、職責和部門之間的關聯等，

樹狀層次結構圖經濟視圖：ABC(Activity

Based

Costing基于活動的成本核算)

2025/5/3077MeasurableEconomicBenefit(includingtheimprovementsofproductivity,leadtime,cost,laborsaving,quality,etc.)theabilityformeetingmarketchangethereputationofproductqualitytheabilityfordevelopingnewproductsTotalStrategicBenefittheabilityforbatchproductioninanylotsizeBenefittheimprovementofcompanyfametheartofbusinessdecisionmakingtheimprovementofworkingconditionsthestaff’scorporateunderstandingtoenhancethecondensationoftheenterpriseOtherBenefitthedemonstrationroletootherenterpriseshelpfulnessininternationalcooperation應用CIM的綜合效益2025/5/30782.4CIMS系統的設計和實施指南2.4.1CIM生命周期的階段劃分設計和實施進程的結構化（時間、空間）-總體工作方案的全局性、可行性、合理性-明確階段目標，工作驗收需求分析可行性論證初步設計詳細設計工程實施系統運行和維護2025/5/30792.4.2用戶需求分析階段(1)組成工作組，明確本階段目標，制定階段計劃

企業的內部、外部環境的初步調研生產經營概況、現有自動化系統、人才狀況

根據企業長遠發展規劃確定CIM的主要目標(2)市場分析和變化趨勢分析

企業的市場地位、市場份額、自身的長處和短處

競爭對手市場地位、市場份額、長處和短處企業需解決的最主要問題2025/5/30802.4.2用戶需求分析階段(續1)(3)確定企業發展的具體方向，提出初步的定量目標

生產率指標

質量指標生產交貨周期生產柔性成本

庫存

設備利用率人工產品種類

2025/5/30812.4.2用戶需求分析階段(續2)(4)確定發展策略和開發工作的優先次序

關鍵技術(引進、自主開發)

組織機構開發過程階段的規模和速度的建議

車間平面布局調整

多項目標的排列優先次序(5)編寫需求分析報告企業上層領導2025/5/30822.4.3可行性論證

在理解企業戰略目標和了解內部外部現實環境的基礎上，確定企業實施CIM的總體目標和主要功能，擬定集成的方案，選定實施的技術路線，從技術、經濟和社會條件等方面論證集成方案的可行性，制定投資規劃和開發計劃，編寫可行性論證報告(1)為擬定本階段計劃，組建隊伍(多學科人員)(2)基于需求分析階段結果，進一步闡明企業市場環境、戰略目標及其外部條件盡可能定量化地清楚闡述市場競爭形勢，提出戰略目標，明確市場策略(3)調查分析內部資源，尋找缺陷和瓶頸(現有生產設備、計算機硬件和軟件、人力資源的結構和水平)2025/5/30832.4.3可行性論證(續1)

(4)提出系統改造的需求，確立工程實施目標內外條件分析現有系統期望的新系統改造需求

功能需求性能需求可靠性需求檢驗需求與組織有關的需求外界提出的需求可維護性需求

數據需求人/機接口需求安全和控制需求可用性和可存取性需求基于其他系統需要的需求經濟的需求柔性和可重組性需求2025/5/30842.4.3可行性論證(續2)

(5)擬定CIM系統集成方案，運行環境要求及技術路線(6)關鍵技術和解決途徑(7)組織機構更改需求和影響(8)投資概算和初步成本效益分析(9)系統開發計劃(10)可行性論證報告(11)評審2025/5/30852.4.4

初步設計

確定企業CIMS的系統需求，建立目標系統的功能模型、信息模型(實體和聯系)、主要實施技術方案(1)接受任務，制定本階段計劃(2)系統需求分析可行性論證的需求

具體技術實現方案的需求(3)系統總體結構設計(4)分系統技術方案的確定提出具體可實現的技術方案：

分系統劃分為適當的子系統子系統間的關聯自動化的程度數據庫管理系統與網絡系統方案新舊系統銜接2025/5/30862.4.4

初步設計(續1)

(5)系統的功能模型及技術性能指標設計(6)確定信息模型的實體和聯系(7)建立決策模型或其它在體系結構的相關模型(8)提出系統集成工作的內部、外部接口要求(9)確定開發方法和技術路線(10)關鍵技術和解決方案(11)確定系統配置(物理資源)(12)組織結構的規劃2025/5/30872.4.4

初步設計(續2)

(13)經費預算(14)技術經濟效益分析(15)確定詳細設計任務及實施進度計劃(16)編制設計報告、文檔2025/5/30882.4.5詳細設計(1)下達任務書，修定并確定詳細設計計劃(2)細化需求分析(3)細化功能模型(4)軟件系統設計

軟件結構設計：將功能模型所描述的需求和功能活動的邏輯關系轉化為軟件結構模型，并進行細化和優化程序模塊的描述：包括程序模塊功能、特點、程序模塊處理邏輯及算法，程序模塊涉及的數據結構等。形成程序流程圖、數據流圖(DFD)等形式描述，使程序員可利用本階段的成果編寫程序2025/5/3089(5)接口設計2.4.5詳細設計(續1)(6)數據庫設計

信息模型的建立和完善邏輯數據庫的設計

將信息模型轉化成數據庫管理系統(DBMS)類型(如關系、網狀、層次)相應的邏輯模型，并進行模型優化物理數據庫的設計

確定數據庫的物理規模，具體描述數據庫的物理組織方式以及訪問和修改數據的方式和方法，描述安全和權限需求，事故備份和恢復需求，所用硬件的特點，處理響應時間的要求等。2025/5/30902.4.5詳細設計(續2)(7)硬件和生產設備設計

自制設備設計完成外購設備的訂貨工作

(8)關鍵技術的研究和試驗(9)系統組織結構的細化設計與改革方法(10)人才引進和職工教育、培訓計劃(11)修正投資預算和效益分析2025/5/30912.4.5詳細設計(續3)(12)擬訂系統的實施計劃(13)