CIMS概述18122715

1、CIMS概述1第一章 CIMS概述1.1 從企業(yè)信息化談CIMS1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.5 基于CIMS的自動(dòng)化工廠例子2第一章 CIMS概述1.1 從企業(yè)信息化談CIMS信息時(shí)代與知識(shí)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)信息 生產(chǎn)力要素 信息和知識(shí)已從非獨(dú)立的生產(chǎn)力因素轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立因素,從潛在生產(chǎn)力轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。信息技術(shù)的迅猛開展促進(jìn)了世界統(tǒng)一市場(chǎng)的形成,市場(chǎng)將以新產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)為焦點(diǎn)商品形態(tài)：物質(zhì)、勞務(wù)、技術(shù)、知識(shí)國(guó)家經(jīng)濟(jì)振興離不開國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化,企業(yè)信息化是國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化的根底。國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化 = 產(chǎn)業(yè)信息化 + 信息產(chǎn)業(yè)化3信息時(shí)代的

2、制造業(yè)開展形態(tài)制造業(yè)正在走向全球化,制造業(yè)信息化已成為全球化的開展趨勢(shì)；知識(shí)經(jīng)濟(jì)是以基于知識(shí)與獨(dú)占性技術(shù)的產(chǎn)品為主要根底的經(jīng)濟(jì)形態(tài),基于知識(shí)和高技術(shù)的新產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)；企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)與合作共存；與顧客的交流成為制造的一環(huán)；產(chǎn)品制造呈現(xiàn)為個(gè)性化與多樣化；企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化與動(dòng)態(tài)聯(lián)盟形成,敏捷制造成為制造技術(shù)主流；信息與知識(shí)網(wǎng)絡(luò)使企業(yè)由繁到簡(jiǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)型,企業(yè)必須快速/敏捷地適應(yīng)市場(chǎng)的變化。第一章 CIMS概述1.1 從企業(yè)信息化談CIMS4第一章 CIMS概述1.1 從企業(yè)信息化談CIMS信息時(shí)代企業(yè)面臨的壓力更加劇烈的競(jìng)爭(zhēng)：全球化、新技術(shù)批量市場(chǎng)的分化：需求個(gè)性化、多樣化企業(yè)間的業(yè)務(wù)關(guān)系：外包、企業(yè)

3、聯(lián)盟、電子商務(wù)開展的客戶期望：解決方案、參與、速度增加的社會(huì)壓力：環(huán)保、政治、文化、法律5第一章 CIMS概述1.1 從企業(yè)信息化談CIMS什么是企業(yè)信息化企業(yè)信息化在企業(yè)的業(yè)務(wù)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),加快企業(yè)業(yè)務(wù)活動(dòng)的信息傳遞、加工和處理的速度,使這些信息得到可靠的保存和有效的利用,及時(shí)地為企業(yè)的業(yè)務(wù)活動(dòng)提供技術(shù)支持和決策依據(jù),增強(qiáng)企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。目標(biāo)：利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、扶持新興產(chǎn)業(yè)。綜合運(yùn)用信息技術(shù)、 制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和系統(tǒng)科學(xué)技術(shù),改善企業(yè)產(chǎn)品的T、Q、C、S、E；提高企業(yè)敏捷性、柔性、健壯性；提高企業(yè)的總體競(jìng)爭(zhēng)能力。6企業(yè)信息化的開展階段局部應(yīng)用/孤

4、島集成CAD、MRPII等初級(jí)應(yīng)用模仿手工作業(yè)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)CIMS II企業(yè)間集成計(jì)算機(jī)集成制造CIMS全局集成優(yōu)化第一章 CIMS概述1.1 從企業(yè)信息化談CIMS7計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)與企業(yè)資源方案（CIMS & ERP） 第一章 CIMS概述1.1 從企業(yè)信息化談CIMS1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.5 基于CIMS的自動(dòng)化工廠例子8第一章 CIMS概述1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.2.1 CIM概念CIM：Computer Integrated ManufacturingCIM一詞是由美國(guó)的Joseph H

5、arrington博士于1973年著書Computer Integrated Manufacturing從而提出的。CIM的根本觀點(diǎn)：系統(tǒng)(集成化)觀點(diǎn)：企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),即從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)銷售到售后效勞的全部生產(chǎn)活動(dòng)是一個(gè)不可分割的整體,要緊密連接,統(tǒng)一考慮。信息化觀點(diǎn)：整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過(guò)程。最終形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)。9第一章 CIMS概述1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.2.1 CIM概念 CIMS 是將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合,并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（從市場(chǎng)需求分析到最終報(bào)廢處理）的各個(gè)階段；通過(guò)信息

6、集成、過(guò)程優(yōu)化及資源優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)物流、信息流、價(jià)值流的集成和優(yōu)化運(yùn)行,到達(dá)人（組織、管理）、經(jīng)營(yíng)和技術(shù)三要素的集成,以加強(qiáng)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)T（時(shí)間）、Q（質(zhì)量）、C（本錢）、S（效勞）、E（環(huán)境）,從而提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。10第一章 CIMS概述1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.2.1 CIM概念CIM技術(shù)：它是將計(jì)算機(jī)在制造生產(chǎn)企業(yè)中各方面、各層次和各環(huán)節(jié)的應(yīng)用技術(shù)集成而形成的一個(gè)技術(shù)范疇。 集成 信息技術(shù)管理技術(shù)制造自動(dòng)化技術(shù) CIM技術(shù)CIM哲理：按照CIM目標(biāo),對(duì)企業(yè)的各部門/各環(huán)節(jié)的制造自動(dòng)化單項(xiàng)技術(shù)/分立子系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成、協(xié)調(diào),從而到達(dá)整體最優(yōu)的企業(yè)目標(biāo)。11第一章 CI

7、MS概述1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.2.1 CIM概念CIMS系統(tǒng)：CIMS是用CIM技術(shù)思想形成的生產(chǎn)制造系統(tǒng),是CIM思想的具體表現(xiàn)。 CIMS CIM + S : 計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)的系統(tǒng)C + I + M + S：應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)集成制造過(guò)程的系統(tǒng)C + I + MS： 基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的集成化制造系統(tǒng)12部 門 工 程 管 理計(jì)算機(jī)工具CAD/CAM CAPP DM PM 銷售 財(cái)務(wù)電 子 數(shù) 據(jù)企業(yè)集成模式C I M SBOM,成本市場(chǎng),車間單 位設(shè)計(jì)工藝資料計(jì)劃銷售財(cái)務(wù)紙信息管理系統(tǒng)PDMERP電子CIMS支持下的企業(yè)信息化活動(dòng)信息傳遞方式第一章 CIMS概述1.2 CIM概念

8、目標(biāo)及內(nèi)容13第一章 CIMS概述1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.2.2 CIM目標(biāo)目標(biāo)：在計(jì)算機(jī)輔助下利用最小的制造與管理資源,最優(yōu)地去完成企業(yè)特定的戰(zhàn)略目標(biāo),改善企業(yè)產(chǎn)品的T(Time:產(chǎn)品上市時(shí)間)、Q(Quality:產(chǎn)品質(zhì)量)、C(Cost:產(chǎn)品本錢)、S(Service:產(chǎn)品效勞)、E(Environment:企業(yè)環(huán)境), 提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。14第一章 CIMS概述1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.2.2 CIM目標(biāo)(1)縮短產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)周期,快速響應(yīng)市場(chǎng)：以時(shí)間求效益,以速度求競(jìng)爭(zhēng),占領(lǐng)市場(chǎng)。(2)降低產(chǎn)品本錢,減少庫(kù)存：以本錢求效益,以價(jià)格求競(jìng)爭(zhēng),占領(lǐng)市場(chǎng)

9、。(3)提高產(chǎn)品質(zhì)量：以質(zhì)量求效益,以質(zhì)量求競(jìng)爭(zhēng),贏得信譽(yù),占領(lǐng)市場(chǎng)。(4)增加生產(chǎn)柔性,提高設(shè)備利用率：以最小資源獲最大效益,向設(shè)備要效益。(5)提高企業(yè)制造與管理水平,保持整體實(shí)力：保持長(zhǎng)期效益,未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)能力。151.2.3 CIM技術(shù)內(nèi)容CIMS總體技術(shù)：先進(jìn)企業(yè)運(yùn)行模式、CIMS體系結(jié)構(gòu)、建模分析與優(yōu)化方法、CIMS實(shí)施方法論、標(biāo)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)CIMS設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD/CAE/DFX、異地協(xié)同設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)CAPP、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDMCIMS制造自動(dòng)化技術(shù)：計(jì)算機(jī)輔助制造CAM、車間自動(dòng)化、柔性制造FMS、虛擬制造VMCIMS管理技術(shù)：管理信息系統(tǒng)MIS與ER

10、P、領(lǐng)導(dǎo)信息系統(tǒng)EIS、決策支持系統(tǒng)DSS、集成化質(zhì)量系統(tǒng)IQS、敏捷虛擬企業(yè)管理CIMS支撐技術(shù)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、集成平臺(tái)/集成框架、計(jì)算機(jī)協(xié)同工作系統(tǒng)第一章 CIMS概述1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容16第一章 CIMS概述1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容CAECADCAPPCAMCAQ/IQSEISMISMPSMRPCRPSFCPPCCAX計(jì) 劃控 制主要技術(shù)功能構(gòu)成主要方案功能構(gòu)成主要管理功能構(gòu)成CIM技術(shù)內(nèi)容17第一章 CIMS概述1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.2.3 CIM技術(shù)內(nèi)容(1)CAE：計(jì)算機(jī)輔助工程(Computer Aided Engineering) (產(chǎn)品

11、功能與性能：物理、材料、經(jīng)濟(jì)等的設(shè)計(jì)）(2)CAD：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design) (產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零部件組成設(shè)計(jì))(3)CAPP：計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(Computer Aided Process Planning)(4)CAM：計(jì)算機(jī)輔助制造(Computer Aided Manufacturing)(5) CAQ：計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量保證 (Computer Aided Quality Assurance / Control) 注：上述各成員又統(tǒng)稱為CAx技術(shù)(6)PPC： 生產(chǎn)方案與控制(Production Planning & Control) Manufac

12、turing Planning & Control: MPC(7)MSS：管理支持系統(tǒng)(Management Support System)18經(jīng)營(yíng)管理信息分系統(tǒng)質(zhì)量保證分系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化分系統(tǒng)制造自動(dòng)化分系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)市場(chǎng)信息技術(shù)信息售后效勞信息原材料產(chǎn)品CIMS功能分系統(tǒng)CIMS支撐分系統(tǒng)第一章 CIMS概述1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容CIM系統(tǒng)構(gòu)成19計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)與企業(yè)資源方案（CIMS & ERP） 第一章 CIMS概述1.1 從企業(yè)信息化談CIMS1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.5 基于C

13、IMS的自動(dòng)化工廠例子20第一章 CIMS概述1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.3.1 CIM技術(shù)產(chǎn)生背景技術(shù)背景(1)CAM：以數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人為代表,以柔性制造自動(dòng)化進(jìn)入高級(jí)階段,已實(shí)現(xiàn)局部生產(chǎn)自動(dòng)化。現(xiàn)已進(jìn)入柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)和分布式數(shù)字控制DNC、虛擬制造階段。(2)CAD：以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為根底,以計(jì)算機(jī)繪圖,產(chǎn)品設(shè)計(jì)為標(biāo)志,已實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)局部自動(dòng)化。目前已進(jìn)入基于三維仿真的CAD、并行設(shè)計(jì)、DFX(Design for X)、虛擬設(shè)計(jì)階段。(3)CAQ：以計(jì)算機(jī)檢測(cè)與診斷為根本手段,已開展成質(zhì)量控制系統(tǒng),目前是QFD(Quality Function Deployment

14、質(zhì)量功能配置)/DFQ(Design for Quality 全局質(zhì)量設(shè)計(jì)) 階段。(4)計(jì)算機(jī)控制：從單臺(tái)設(shè)備控制開展到多組生產(chǎn)控制系統(tǒng),目前是DCS(Discrete Control System集散控制系統(tǒng))、DNC、敏捷單元/車間控制。21第一章 CIMS概述1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.3.1 CIM技術(shù)產(chǎn)生背景技術(shù)背景(5)企業(yè)管理信息系統(tǒng)：各種管理信息系統(tǒng)均已陸續(xù)建立(生產(chǎn)方案、庫(kù)存、財(cái)務(wù)、訂貨銷售、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、人事與工資等),目前是ERP(企業(yè)資源方案)、綜合信息管理與決策、敏捷供給鏈系統(tǒng)。(6)系統(tǒng)集成支撐環(huán)境：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為信息集成(共享、交換)提供了手

15、段。目前,以企業(yè)網(wǎng)(Intranet/Extranet)為主要標(biāo)志,已出現(xiàn)了企業(yè)集成平臺(tái)和集成框架。(7)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理：以企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)、圖紙、文檔管理為主要內(nèi)容, 目前已開展到PDM(Product Data Management)系統(tǒng)階段, 實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)管理與銷售的數(shù)據(jù)交換與信息集成。22第一章 CIMS概述1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.3.1 CIM技術(shù)產(chǎn)生背景需求背景(1)縮短產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)周期：快速響應(yīng)市場(chǎng),盡快占領(lǐng)市場(chǎng)。(2)降低本錢和庫(kù)存量：以最有利的價(jià)格擊敗對(duì)手。(3)提高產(chǎn)品質(zhì)量：贏得信譽(yù),吸引顧客。(4)提高生產(chǎn)“柔性：應(yīng)付多變的市場(chǎng),增加產(chǎn)品種類。

16、(5)提高企業(yè)人員素質(zhì)：調(diào)動(dòng)人的積極因素,使職員適應(yīng)不斷改進(jìn)的生產(chǎn)方式。23時(shí)期市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)技術(shù)開展趨勢(shì)早期70年代80年代90年代21世紀(jì)降低勞動(dòng)本錢提高企業(yè)整體效率顧客滿意TQCS快速開發(fā)新產(chǎn)品基于知識(shí)的新產(chǎn)品大規(guī)模剛性生產(chǎn)制造自動(dòng)化設(shè)備、生產(chǎn)管理MRP、JIT、TQMCIMS并行工程敏捷制造(現(xiàn)代集成制造系統(tǒng))第一章 CIMS概述1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.3.2 CIM技術(shù)開展過(guò)程24信息集成：信息集成是針對(duì)設(shè)計(jì)、管理與加工制造中大量存在的自動(dòng)化孤島,解決其信息的正確、高效共享和交換,提高產(chǎn)品的T、Q、C、S。系統(tǒng)方法、企業(yè)建模及工具：企業(yè)建模及設(shè)計(jì)方法是CIMS系統(tǒng)總體

17、設(shè)計(jì)的根底；CIMS系統(tǒng)方法體系指出了CIMS各局部的關(guān)系和提供CIMS實(shí)施指南；異構(gòu)環(huán)境下的信息集成：不同通信協(xié)議間的共存與互通、不同數(shù)據(jù)庫(kù)的相互訪問(wèn)與共享、不同商用應(yīng)用軟件間的接口與集成。第一章 CIMS概述1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.3.2 CIMS開展過(guò)程信息集成過(guò)程集成企業(yè)集成25第一章 CIMS概述1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.3.2 CIMS開展過(guò)程信息集成過(guò)程集成企業(yè)集成過(guò)程集成：過(guò)程集成是針對(duì)傳統(tǒng)的企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)的串行過(guò)程進(jìn)行過(guò)程重構(gòu)與優(yōu)化,盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿羞^(guò)程,并使產(chǎn)品生產(chǎn)上下游過(guò)程實(shí)現(xiàn)集成,進(jìn)一步提高產(chǎn)品的T、Q、C、S。并行工程CE

18、：產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程重構(gòu)與建模,將串行過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿羞^(guò)程；基于多學(xué)科工程小組的協(xié)同設(shè)計(jì)組織與支撐環(huán)境；面向CE的DFX工具。企業(yè)過(guò)程重組BPR：通過(guò)企業(yè)過(guò)程進(jìn)行再思考、再設(shè)計(jì)、重構(gòu)與優(yōu)化,使企業(yè)的關(guān)鍵績(jī)效產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。26第一章 CIMS概述1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.3.2 CIMS開展過(guò)程信息集成過(guò)程集成企業(yè)集成企業(yè)集成：企業(yè)集成是針對(duì)新的市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)機(jī)遇（特定產(chǎn)品）,在全球范圍內(nèi)建立企業(yè)的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟（虛擬企業(yè)）,充分利用全球制造資源,以更快、更好、更省的方式響應(yīng)市場(chǎng)。動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與企業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化：“橄欖型企業(yè) “啞鈴型企業(yè)結(jié)構(gòu)；單一企業(yè)競(jìng)爭(zhēng) 企業(yè)群體或生產(chǎn)體系競(jìng)爭(zhēng)；企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的“扁平化

19、；基于多功能工程組的企業(yè)組織與企業(yè)動(dòng)態(tài)結(jié)盟方式；敏捷制造：敏捷制造使能技術(shù)（如資源共享、信息效勞、虛擬制造、并行工程、建模/仿真和人工智能等）、敏捷虛擬企業(yè)、資源優(yōu)化、全球化網(wǎng)絡(luò)根底設(shè)施。27亞洲： 日本：智能制造系統(tǒng)(IMS)方案 韓國(guó)：高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國(guó)家方案（G7方案） 網(wǎng)絡(luò)化韓國(guó)21世紀(jì) 中國(guó)：國(guó)家863方案CIMS主題歐洲：尤里卡方案(EUREKA)信息技術(shù)研究開展戰(zhàn)略方案(ESPRIT)第四屆框架研究方案第五屆框架研究方案德國(guó)制造2000方案美國(guó)：美國(guó)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告先進(jìn)制造技術(shù)方案敏捷制造使能技術(shù)(TEAM)研究戰(zhàn)略方案敏捷制造與制造技術(shù)方案國(guó)家工業(yè)信息根底設(shè)施協(xié)議NIIIP美國(guó)俄羅

20、斯虛擬企業(yè)網(wǎng)(RA-VEN)第一章 CIMS概述1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)各國(guó)對(duì)CIMS技術(shù)的重視美國(guó)未來(lái)學(xué)家雜志預(yù)測(cè)2012年80的美國(guó)企業(yè)將采用CIMS。28現(xiàn)代集成制造數(shù)字化企業(yè)虛擬制造全球化敏捷制造智能制造綠色制造l 集成化：CIMS系統(tǒng)集成技術(shù)的開展l 數(shù)字化：數(shù)字化設(shè)計(jì)制造與管理技術(shù)的開展l 虛擬化：虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真技術(shù)的開展l 網(wǎng)絡(luò)化：知識(shí)型新產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)與全球網(wǎng)絡(luò)建設(shè)l 智能化：人工智能及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用l 綠色化：環(huán)境保護(hù)的約束與壓力第一章 CIMS概述1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.3.3 CIMS開展趨勢(shì)29第一章 CIMS概述1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、

21、現(xiàn)狀及趨勢(shì)國(guó)家863方案CIMS主題的主要研究與應(yīng)用成果攻克一批到達(dá)或接近世界先進(jìn)水平,并對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)開展有重要影響的關(guān)鍵技術(shù),在信息集成、過(guò)程集成技術(shù),企業(yè)間集成技術(shù)方面取得突破性進(jìn)展；在CIMS方面的突出成就得到了國(guó)際上的認(rèn)可。在全國(guó)20多個(gè)省市、10多個(gè)行業(yè)的不同規(guī)模、運(yùn)行機(jī)制、生產(chǎn)模式的200個(gè)企業(yè)中成功實(shí)施CIMS應(yīng)用示范工程,效益顯著,奠定了全國(guó)CIMS推廣應(yīng)用的堅(jiān)實(shí)根底。開發(fā)出了一批有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的目標(biāo)產(chǎn)品,形成10個(gè)CIMS產(chǎn)品系列,促進(jìn)了中國(guó)CIMS產(chǎn)業(yè)的開展。建成了一批以CIMS工程中心和工程實(shí)驗(yàn)室為代表的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的高水平研究開發(fā)基地,培養(yǎng)了一支由專家、技術(shù)人員和管理人員組

22、成的規(guī)模上萬(wàn)人的CIMS隊(duì)伍。30計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)與企業(yè)資源方案（CIMS & ERP）第一章 CIMS概述1.1 從企業(yè)信息化談CIMS1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.5 基于CIMS的自動(dòng)化工廠例子31第一章 CIMS概述1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.4.1 企業(yè)中計(jì)算機(jī)多級(jí)(遞階)控制結(jié)構(gòu)32第一章 CIMS概述1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.4.1 企業(yè)中計(jì)算機(jī)多級(jí)(遞階)控制結(jié)構(gòu)公司級(jí)控制系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)協(xié)助公司管理,執(zhí)行經(jīng)營(yíng)管理和制定戰(zhàn)略決策任務(wù),如預(yù)測(cè)、市場(chǎng)與銷售、競(jìng)爭(zhēng)分析、金融投資、財(cái)務(wù)、

23、人事等。工廠級(jí)控制系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)協(xié)助履行“廠部功能。(1)生產(chǎn)管理: 生產(chǎn)方案、物料需求、生產(chǎn)能力分析、追加投資、生產(chǎn)指令 下達(dá)、生產(chǎn)監(jiān)督、質(zhì)量管理。(2)信息管理：經(jīng)營(yíng)管理、本錢估算、庫(kù)存、訂貨、采購(gòu)、人事及工資。(3)制造工程： CAD：產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、材料清單。 CAPP：工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、定額標(biāo)準(zhǔn)。33第一章 CIMS概述1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.4.1 企業(yè)中計(jì)算機(jī)多級(jí)(遞階)控制結(jié)構(gòu)車間級(jí)控制系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)協(xié)助車間管理和控制、生產(chǎn)運(yùn)行、資源分配、質(zhì)量活動(dòng)。(1)任務(wù)管理：按生產(chǎn)方案對(duì)定單進(jìn)行分批、單元配置、任務(wù)/資源/單元分配、生產(chǎn)監(jiān)控、工藝安排、質(zhì)量檢測(cè)。(2)資源分配

24、：組織單元(工作站、貯存區(qū)、托盤、刀具、材料等)、單元?jiǎng)討B(tài)重構(gòu)(構(gòu)成虛擬單元)。單元級(jí)控制系統(tǒng)單元(Cell)：車間內(nèi)一組固定(可變的)工作站或設(shè)備,比方一組生產(chǎn)線、完成某一加工過(guò)程的一組工作站或設(shè)備。 單元控制系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)控制批量加工件的處理順序、物料貯運(yùn)：(1)排隊(duì)管理：對(duì)單元作業(yè)隊(duì)列進(jìn)行管理。(2)調(diào)度管理：作業(yè)調(diào)度、工作站任務(wù)監(jiān)控。(3)分配管理：任務(wù)/工作站分配、工作站狀態(tài)監(jiān)控。34第一章 CIMS概述1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.4.1 企業(yè)中計(jì)算機(jī)多級(jí)(遞階)控制結(jié)構(gòu)工作站級(jí)控制系統(tǒng)工作站(Workstation)：以加工機(jī)床為核心的一組設(shè)備。典型工作站：1臺(tái)機(jī)床、1個(gè)

25、機(jī)器人、1個(gè)物料運(yùn)貯裝置、1臺(tái)控制計(jì)算機(jī)。 工作站控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)設(shè)備組活動(dòng)。如零件托盤控制、工件調(diào)整、零件夾緊、切削加工、加工檢驗(yàn)、下卸工件、清理、設(shè)備排序等。設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)它是設(shè)備控制器,其控制功能直接面向具體設(shè)備。通過(guò)設(shè)備控制器,可以控制設(shè)備的每一個(gè)操作步驟。35第一章 CIMS概述1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.4.2 企業(yè)自動(dòng)化與信息化開展階段手工操作從生產(chǎn)管理、生產(chǎn)方案、生產(chǎn)任務(wù)下達(dá)、經(jīng)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備操縱、物料傳送、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、到產(chǎn)品下線、銷售等均由人來(lái)手工或操縱機(jī)器處理。此階段幾乎無(wú)控制自動(dòng)化可言, 但有局部機(jī)械化。數(shù)控操作(NC) 工廠中至少有一臺(tái)數(shù)控機(jī)床及

26、一臺(tái)微機(jī),圍繞著此類設(shè)備可實(shí)現(xiàn)根本的生產(chǎn)加工(零件加工)局部自動(dòng)化以及加工過(guò)程控制。此階段會(huì)提高局部生產(chǎn)效率和加工方式。CAD/CAM一體化工廠的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)化相配合。工廠中由CAD工作站、數(shù)控設(shè)備、DNC系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)、CAD/CAM一體化數(shù)據(jù)庫(kù)等。此階段可實(shí)現(xiàn)甩圖板、局部無(wú)圖紙的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)化,從而大大縮短產(chǎn)品研制、生產(chǎn)周期,大大提高生產(chǎn)率。36第一章 CIMS概述1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.4.2 企業(yè)自動(dòng)化與信息化開展階段車間自動(dòng)化及柔性生產(chǎn)系統(tǒng)(FMS) FMS - Flexible Manufacturing System 工廠中有柔性

27、加工自動(dòng)生產(chǎn)線、車間內(nèi)的多臺(tái)數(shù)控設(shè)備、計(jì)算機(jī)全部聯(lián)網(wǎng),且可統(tǒng)一控制。此階段已到達(dá)車間作業(yè)調(diào)度與控制,物料流管理,產(chǎn)品加工過(guò)程,生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)監(jiān)控等環(huán)節(jié)的集成與自動(dòng)化；并且車間通過(guò)物料流行程變換、加工工作站、單元重構(gòu)可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種產(chǎn)品的柔性加工。此時(shí),產(chǎn)品加工已經(jīng)根本自動(dòng)化和柔性,生產(chǎn)率也極大提高。37第一章 CIMS概述1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段工廠自動(dòng)化(FA)/(CIMS) ： FA-Factory Automation工廠中的CAX系統(tǒng)、PPC系統(tǒng)和MSS系統(tǒng)被通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM系統(tǒng)集成為一體,從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)、技術(shù)、采購(gòu)、銷售、人員的全面自動(dòng)化管理與控制。在

28、自動(dòng)化工廠中,生產(chǎn)方案是根據(jù)市場(chǎng)而定；產(chǎn)品設(shè)計(jì)也面向市場(chǎng)；物料需求也隨之而定,并產(chǎn)生采購(gòu)清單、車間作業(yè)任務(wù)清單；加工工藝規(guī)程、加工生產(chǎn)也都自動(dòng)進(jìn)行；質(zhì)量控制也分布于各生產(chǎn)環(huán)節(jié)；發(fā)貨控制/售后效勞也隨之配套；另外,還有完整的本錢核算和財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)。此階段,工廠的生產(chǎn)是面向市場(chǎng)的,生產(chǎn)率/能力充分發(fā)揮；經(jīng)濟(jì)效益也極大提高。1.4.2 企業(yè)自動(dòng)化與信息化開展階段38第一章 CIMS概述1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段企業(yè)集成這是指工廠集團(tuán)、集團(tuán)企業(yè)的更高層次上的集成化、自動(dòng)化,包括戰(zhàn)略經(jīng)營(yíng)、戰(zhàn)略規(guī)劃、戰(zhàn)略決策、信息共享、綜合管理自動(dòng)化等。在企業(yè)中,企業(yè)戰(zhàn)略是面向國(guó)際市場(chǎng)。CIMS與OA結(jié)合構(gòu)成了

29、CIE(或CIB)。電子商務(wù)、供給鏈管理、企業(yè)資源方案ERP、并行工程CE、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM等均成為企業(yè)集成重要局部。此階段,企業(yè)內(nèi)工廠間的配合與協(xié)調(diào)能力大增,企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力提高,整體效益也明顯提高。全球化生產(chǎn)體系的形成-敏捷制造/企業(yè)群集成通過(guò)Internet建立敏捷虛擬公司,形成生產(chǎn)體系,搞動(dòng)態(tài)聯(lián)盟,并行工程和擬實(shí)制造,實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)、異地制造、異地經(jīng)營(yíng),快速響應(yīng)市場(chǎng),這是CIMS的必由開展之路。敏捷制造根底：敏捷虛擬企業(yè)AVE、并行工程CE、虛擬制造VM、電子商務(wù)、敏捷供給鏈管理SCM等。1.4.2 企業(yè)自動(dòng)化與信息化開展階段39第一章 CIMS概述1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段企

30、業(yè)信息化開展途徑40計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)與企業(yè)資源方案（CIMS & ERP） 第一章 CIMS概述1.1 從企業(yè)信息化談CIMS1.2 CIM概念目標(biāo)及內(nèi)容1.3 CIM技術(shù)開展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.4 企業(yè)自動(dòng)化與信息化的開展階段1.5 基于CIMS的自動(dòng)化工廠例子41第一章 CIMS概述1.5 基于CIMS的自動(dòng)化工廠例子42第一章 CIMS概述1.5 基于CIMS的自動(dòng)化工廠例子基于CIMS的工廠自動(dòng)化活動(dòng)1)市場(chǎng)分析市場(chǎng)分析是對(duì)與產(chǎn)品及效勞有關(guān)問(wèn)題的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的采集和記錄,進(jìn)行市場(chǎng)長(zhǎng)期開展趨勢(shì)研究,如市場(chǎng)掃描、市場(chǎng)潛力預(yù)測(cè)、銷售預(yù)測(cè)、市場(chǎng)活動(dòng)、產(chǎn)品壽命周期、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期、顧客行為與

31、未來(lái)需求等等。2)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)工作包括對(duì)公司以往表現(xiàn)和未來(lái)目標(biāo)的估計(jì),規(guī)劃與預(yù)測(cè)活動(dòng)包括：年銷售預(yù)測(cè)、生產(chǎn)量的預(yù)測(cè)、利潤(rùn)目標(biāo)制定、公司和工廠預(yù)算準(zhǔn)備、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)用預(yù)測(cè)、經(jīng)營(yíng)贏虧方案草案、投資時(shí)間進(jìn)程、資金需求估計(jì)、資源和勞務(wù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)等。這些活動(dòng)依賴建模技術(shù)、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、商業(yè)計(jì)算等。3)主要設(shè)備規(guī)劃 該活動(dòng)用于設(shè)計(jì)規(guī)劃新的或改進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,活動(dòng)內(nèi)容涉及：生產(chǎn)規(guī)模選擇、加工方法選擇、生產(chǎn)場(chǎng)地選擇、設(shè)備配置、回收投資分析等等。43第一章 CIMS概述1.5 基于CIMS的自動(dòng)化工廠例子基于CIMS的工廠自動(dòng)化活動(dòng)4)顧客訂貨效勞該活動(dòng)是經(jīng)過(guò)工廠快速高效地處理某項(xiàng)訂貨。該活動(dòng)包括：訂貨單核對(duì),特殊

32、定貨與實(shí)施工程(工程設(shè)計(jì)、原料清單、加工流程、生產(chǎn)方案)確實(shí)認(rèn)商品庫(kù)存量查詢,制造進(jìn)程安排,交貨期確定、訂貨變動(dòng)信息處理等等。5)工程設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)是指對(duì)要投入市場(chǎng)的產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)和測(cè)試,其內(nèi)容包括：產(chǎn)品定義、工作原理設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)及制圖。工程部門要處理原材料清單、工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、所用機(jī)床設(shè)備說(shuō)明。有關(guān)產(chǎn)品制造的文件包括：工程圖紙、材料清單、工藝規(guī)程、工藝設(shè)備、零件加工程序、機(jī)器負(fù)荷方案、生產(chǎn)線平衡表及質(zhì)量控制方案等等。6)制造工程及工藝過(guò)程設(shè)計(jì)該活動(dòng)是為工件加工制定操作方案和NC程序。其內(nèi)容涉及：機(jī)械加工工藝、裝配過(guò)程工序、機(jī)床選擇、裝夾方法、零件程序選擇、NC程序、裝配指令等等。44第一章 CIMS概述1.5 基于CIMS的自動(dòng)化工廠例子基于CIMS的工廠自動(dòng)化活動(dòng)7)交易(銷售)交易活動(dòng)指經(jīng)營(yíng)機(jī)構(gòu)的銷售活動(dòng),包括分析、組織、方案、控制公司的資源、策略和為滿足顧客需要的各種活動(dòng)。例如銷售活動(dòng)涉及：銷售戰(zhàn)略規(guī)劃與戰(zhàn)術(shù)、廣告市場(chǎng)評(píng)價(jià)、廣告、贏得方案、市場(chǎng)反響等等。8)生產(chǎn)指令方案和制造的監(jiān)控生產(chǎn)指令方案包括主生產(chǎn)方案、物料需求方案、能力需求方案、購(gòu)置/制造選擇、生產(chǎn)調(diào)度、工藝設(shè)備、生產(chǎn)工序、超期時(shí)間進(jìn)程安排等等。生產(chǎn)監(jiān)控則負(fù)責(zé)保證調(diào)度方案的嚴(yán)格執(zhí)行和各項(xiàng)活動(dòng)之間的協(xié)調(diào)。它所監(jiān)督的制造活動(dòng)包括：材料支出、生產(chǎn)制造控制、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量控制、包裝、裝運(yùn)等等。一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)化車