7计算机集成制造剖析.pptVIP

现代制造系统 8计算机集成制造 8.1 产生背景 8.2.基本概念 8.3 CIMS的体系结构 8.4 集成技术 8.5 应用案例 8.1 产生背景 CIMS是用集成的观点、信息的观点来对待制造业，把整个制造业推到了一个新的阶段。 1974年，美国学者哈灵顿博士首先提出了计算机集成制造的概念，他认为整个生产过程是一个整体，需要统一考虑；同时整个生产过程是信息的采集、传送和加工处理的过程，产品的尺寸不是物化的数据。后一个观点为生产过程大量采用信息技术奠定了认识上的基础。企业应该采用信息技术来改善设计过程、管理决策和加工制造过程，并且在网络和数据库的支持下，实现信息集成，进而优化生产，改善其T.Q.C.S，以提高企业的市场应变能力和竞争能力。 8.1 产生背景 全球市场带来的后果是竞争空前加剧，其表现是：产品更新换代快，技术含量高、性能价格比优，而且服务（产品的售前、售后服务）成为市场竞争的重要内容。因此，处于全球市场中的制造业必须加快新产品的开发和产品的上市时间T（Time to Market），改善质量Q（Quality），降低成本C（Cost）以及完善售前售后服务S（Service）。T.Q.C.S是制造业的永恒主题。 8.1 产生背景 这一新概念引起了技术上的新要求和进展，如异构环境下的信息集成（包括不同通信协议的设备互联，不同数据库的数据共享，不同应用软件之间的信息交换等），复杂大系统的建模（功能模型，信息模型，动态模型等），分析设计及其软件工具，实时分布环境下的生产调度和优化技术，人工智能和专家系统的许多成功应用等，特别是调度和排序问题推动了应用数学一个新的分支——离散事件动态系统的发展，它至今仍是非常活跃的研究热点。 8.2基本概念 CIMS （Computer Integrated Manufacturing System ）即计算机集成制造系统。CIMS是按照CIM的哲理所构造的物理实体或技术总称。CIMS系统包括与企业各个部门相对应的各个计算机系统，如CAD/CAM，MIS，FMS等，这些系统所涉及到的技术是几乎所有制造业中的各种传统技术与信息技术的综合。 8.2基本概念 CIMS是按照CIM哲理建成地复杂的人机系统。它的定义：CIMS是通过计算机硬软件，并综合运用现代化管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理3要素及其信息流与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。CIMS的内容是建立在“企业整体”和“信息流”这两个最基本的观点上的。 8.2基本概念 现代集成制造（Contemporary Integrate Manufacture）拓宽了早期CIM的内涵，863提出：CIM是一种组织、管理和运行现代制造类企业的理念。它将传统的制造技术跟现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术等有机结合，使企业产品生命周期各阶段活动中有关的人组织，经营管理和技术三要素及其信息流，物流和价值流有机地集成并优化运行，以使产品P上市快T，高质Q。低耗C，服务好S，环境清洁E，进而提高企业地柔性，健壮性，敏捷性，使企业赢得市场竞争。 8.2基本概念 2.CIMS的核心是集成 CIMS的核心是集成，这包括：企业各种经营活动的集成、企业各个生产系统与环节的集成、各种生产技术的集成、企业部门组织的集成和各类人员之间的集成。 从“集成”的角度出发，CIMS分为3个阶段：信息集成、过程集成和企业集成。如下图示： 8.2基本概念 8.2基本概念 三者的关系： 信息集成是过程集成的基础。 信息集成和过程集成是更好地实现企业间集成的充分条件。 企业间集成的发展促进信息集成和过程集成向更高层次发展。 三者是互为推动的关系，而不是一种谁替代谁的关系。 8.2基本概念 1.以信息集成为主要特征的CIMS阶段 70年代－80年代，JIT，压缩在制品，压缩库存，减少流动资金，提高资金周转，组织均衡生产，采用精良生产原则组织生产，引进自动化装备及系统，实现全面质量管理，各种单元技术，如CAD，CAM机器人等也得到了广泛应用。 8.2基本概念 2.以过程集成为主要特征的CIMS阶段 支持过程集成的CIMS是并行工程产品开发的需要。 并行工程是集成地，并行地设计产品及相关地各种过程（包括制造过程和支持过程）地系统方法，要求产品开发人员在设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量，成本，进度计划和用户需求。它强调团队工作精神和工作方式，强调设计过程的并行性，强调设计过程的系统性，强调设计过程的快速“短”反馈。 8.2基本概念 3.以企业集成为主要特征的CIMS阶段 支持企业集成的CIMS是实现敏捷制造的要求。 敏捷制造强调将柔性的，先进的，实用的制造技术，