第4章 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)技術(shù)

第4章現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)技術(shù)4.3分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)在CIMS總體設(shè)計(jì)中的作用由于CIMS的復(fù)雜性，CIMS總體方案設(shè)計(jì)還須深化到各分系統(tǒng)。1．分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)是CIMS總體設(shè)計(jì)的組成部分不對(duì)各分系統(tǒng)進(jìn)展總體設(shè)計(jì)，缺乏以充分闡明CIMS系統(tǒng)的總體方案。2．分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)是保證CIMS系統(tǒng)集成的需求CIMS的關(guān)鍵是集成，CIMS的集成包括分系統(tǒng)間的集成分系統(tǒng)內(nèi)部的集成，而分系統(tǒng)間的集成往往表現(xiàn)為一個(gè)分系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)與另一個(gè)分系統(tǒng)的子系統(tǒng)間的集成，不對(duì)分系統(tǒng)進(jìn)展深化的分析和設(shè)計(jì)就難以保證這些集成。3．分系統(tǒng)設(shè)計(jì)更能表達(dá)一個(gè)CIMS工程的特點(diǎn)2華北電力大學(xué)自動(dòng)化系分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的普通原那么1〕分系統(tǒng)設(shè)計(jì)必需在CIMS總體框架下，即以CIM哲理為指點(diǎn)，在CIMS環(huán)境下思索本分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題。2〕作為分系統(tǒng)，不但要從本分系統(tǒng)所涉及的企業(yè)運(yùn)營過程的需求出發(fā)，進(jìn)展功能、信息、資源和組織設(shè)計(jì)，處理本分系統(tǒng)內(nèi)部的集成問題，還要思索與其它分系統(tǒng)的分工和聯(lián)絡(luò)，處理和其它分系統(tǒng)的集成問題。3〕要認(rèn)清分系統(tǒng)的體系構(gòu)造是CIMS系統(tǒng)的體系構(gòu)造的一部分。3華北電力大學(xué)自動(dòng)化系分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的本卷須知1．深化分析企業(yè)特點(diǎn)和需求，從全局出發(fā)，確定分系統(tǒng)的目的2．留意分系統(tǒng)之間及分系統(tǒng)與總體的一致性3．采用正確的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)道路4．把握總體，防止墮入技術(shù)細(xì)節(jié)5．防止反復(fù)4華北電力大學(xué)自動(dòng)化系CIMS各分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)消費(fèi)運(yùn)營管理分系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)制造自動(dòng)化分系統(tǒng)質(zhì)量保證分系統(tǒng)計(jì)算機(jī)支持分系統(tǒng)5華北電力大學(xué)自動(dòng)化系1.消費(fèi)運(yùn)營管理分系統(tǒng)覆蓋范圍覆蓋企業(yè)的一切管理部門。1〕在層次上覆蓋廠級(jí)決策層和管理層。2〕在職能范圍上包括運(yùn)營決策、方案、消費(fèi)、設(shè)備、物資、勞資、人事、后勤等各部門職能及廠級(jí)指點(diǎn)職能。3〕假設(shè)質(zhì)量管理不單獨(dú)設(shè)立分系統(tǒng)，那么本分系統(tǒng)也覆蓋廠級(jí)質(zhì)量管理功能。4〕對(duì)某些流程行業(yè)，如不單獨(dú)設(shè)工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)，普通也將技術(shù)管理功能納入本分系統(tǒng)。6華北電力大學(xué)自動(dòng)化系1.消費(fèi)運(yùn)營管理分系統(tǒng)功能范圍：與普通企業(yè)的管理信息系統(tǒng)〔MIS〕根本一致1〕消費(fèi)預(yù)測；2〕銷售管理；3〕物資供應(yīng)；4〕主消費(fèi)方案；5〕財(cái)務(wù)管理；6〕本錢核算；7〕庫存管理；8〕人事管理；9〕設(shè)備管理；10〕運(yùn)營及消費(fèi)規(guī)劃；11〕物資需求方案；12〕才干需求方案；13〕技術(shù)和消費(fèi)數(shù)據(jù)管理。7華北電力大學(xué)自動(dòng)化系1.消費(fèi)運(yùn)營管理分系統(tǒng)改造MRP-Ⅱ軟件，使其順應(yīng)CIMS集成需求現(xiàn)有的MRP-Ⅱ軟件由于是按單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)而開發(fā)出來的，當(dāng)用于CIMS工程中時(shí)，需進(jìn)展適當(dāng)?shù)母脑欤?〕車間作業(yè)管理〔SFC〕MRP-Ⅱ作為企業(yè)管理軟件，如獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)然要給出車間的作業(yè)方案供車間執(zhí)行。但在CIMS中，我們已有專門的分系一致車間自動(dòng)化分系統(tǒng)來完成車間的各項(xiàng)功能。因此可將SFC功能從消費(fèi)運(yùn)營管理分系統(tǒng)中去掉。2〕技術(shù)和消費(fèi)數(shù)據(jù)管理模塊它包括企業(yè)的技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品構(gòu)造清單等，在單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的MRP-Ⅱ中這是必不可少的模塊，數(shù)據(jù)經(jīng)過手工輸入系統(tǒng)。但在CIMS系統(tǒng)中，通常在工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)中處置技術(shù)規(guī)范，生成產(chǎn)品構(gòu)造清單，然后提供應(yīng)管理系統(tǒng)運(yùn)用，屬于全局共享數(shù)據(jù)，不再是管理信息系統(tǒng)公用。因此在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)必需處置好這一關(guān)系。8華北電力大學(xué)自動(dòng)化系1.消費(fèi)運(yùn)營管理分系統(tǒng)在MRP-Ⅱ根底上進(jìn)一步提高普通CIMS工程中添加的主要功能模塊有：1〕綜合信息查詢功能它可及時(shí)提供企業(yè)運(yùn)營管理綜合性信息，供廠級(jí)指點(diǎn)運(yùn)用和參考。2〕消費(fèi)動(dòng)態(tài)追蹤功能它能及時(shí)提供消費(fèi)過程及物料流動(dòng)的動(dòng)態(tài)跟蹤信息，為消費(fèi)調(diào)度、消費(fèi)控制效力。3〕消費(fèi)優(yōu)化功能，針對(duì)不同的消費(fèi)過程特點(diǎn)，在管理中采用優(yōu)化模塊可以加快消費(fèi)進(jìn)程、降低消費(fèi)本錢。4〕決策支持功能，利用集成環(huán)境提供的企業(yè)內(nèi)外部信息，建立決策支持系統(tǒng)，將多種可行決策提供應(yīng)決策者。5〕產(chǎn)品報(bào)價(jià)功能，利用信息集成，借助工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)提供的技術(shù)報(bào)價(jià)，基于本錢核算功能實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)報(bào)價(jià)，最后給出商務(wù)報(bào)價(jià)，可大大提高報(bào)價(jià)質(zhì)量和速度。9華北電力大學(xué)自動(dòng)化系1.消費(fèi)運(yùn)營管理分系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1〕.分系統(tǒng)的需求分析和目的的制定從整體和戰(zhàn)略的高度出發(fā)，企業(yè)指點(diǎn)直接參與并起指點(diǎn)作用，找出影響企業(yè)競爭力的主要要素及消費(fèi)運(yùn)營管理系統(tǒng)可以處理的問題。10華北電力大學(xué)自動(dòng)化系1.消費(fèi)運(yùn)營管理分系統(tǒng)2〕.詳細(xì)需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)企業(yè)消費(fèi)運(yùn)營特點(diǎn)，明確企業(yè)的消費(fèi)銷售環(huán)境和消費(fèi)方式，并進(jìn)而提出對(duì)MRP-Ⅱ軟件的詳細(xì)要求，把選擇軟件的任務(wù)做細(xì)：軟件必需可以正確描畫企業(yè)的產(chǎn)品構(gòu)造和工藝流程確定自行開發(fā)與購買商品軟件。MRP-Ⅱ軟件進(jìn)展改造和擴(kuò)展，經(jīng)過二次開發(fā)使之用戶化要思索與其它分系統(tǒng)集成的要求：與車間自動(dòng)化分系統(tǒng)的集成與工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)的集成軟件應(yīng)有擴(kuò)展的功能，可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的信息集成，包括管理范圍的擴(kuò)展，企業(yè)間的集成。要進(jìn)展投資效益分析，確定投資規(guī)模，在可用資金的約束下，選擇性能價(jià)錢比高的軟件。引進(jìn)先進(jìn)的管理軟件的同時(shí)，也將引進(jìn)先進(jìn)的管理思想11華北電力大學(xué)自動(dòng)化系2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)覆蓋范圍企業(yè)的一切工程設(shè)計(jì)部門，覆蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控編程以及工裝設(shè)計(jì)等。1)產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程包括了從產(chǎn)品構(gòu)思到最終構(gòu)成圖樣文件的一切活動(dòng)。設(shè)計(jì)過程可分為下述四個(gè)階段：1〕功能分析；為了尋覓最優(yōu)設(shè)計(jì)，需求對(duì)不同的對(duì)象、不同處理問題的方法，進(jìn)展調(diào)查和分析，對(duì)概念進(jìn)展縝密的論述和評(píng)價(jià)。2〕產(chǎn)品定義；對(duì)功能分析的結(jié)果進(jìn)一步精煉，并仔細(xì)研討幾種可供選擇的任務(wù)原理，從中選擇最優(yōu)方案。3〕總體設(shè)計(jì)；在產(chǎn)品定義的根底上，進(jìn)一步在適用性、經(jīng)濟(jì)性甚至美觀上予以提高。4〕詳細(xì)繪圖；產(chǎn)生詳細(xì)的工件圖和物料清單，幾乎可以全部由計(jì)算機(jī)完成。產(chǎn)品設(shè)計(jì)可分為三種類型：新設(shè)計(jì)、修正設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)。12華北電力大學(xué)自動(dòng)化系2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)

設(shè)計(jì)階段功能分析產(chǎn)品定義總體設(shè)計(jì)詳細(xì)繪圖新設(shè)計(jì)

修正設(shè)計(jì)變型設(shè)計(jì)√√√√

√√√

√√13華北電力大學(xué)自動(dòng)化系2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)2)工藝過程設(shè)計(jì)工藝過程設(shè)計(jì)〔又稱工藝過程規(guī)劃或工藝方案、工藝設(shè)計(jì)〕的義務(wù)是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息轉(zhuǎn)換為工藝規(guī)程，以便制造零件或產(chǎn)品，指點(diǎn)工件經(jīng)過各個(gè)制造階段，包括從選擇原資料開場到制呵斥零件、構(gòu)成產(chǎn)品為止的全過程。主要功能1〕選擇原資料或毛坯，包括外形、尺寸、分量、資料2〕選擇機(jī)械加工方法和順序，包括選擇：①總體加工方法及順序一工藝道路；②在一給定工位上的部分加工方法和順序一工步。3〕選擇機(jī)床。4〕輔助功能：①選擇夾具；②選擇刀具；③確定制造技術(shù)要求；④選擇丈量儀器。5〕計(jì)算制造時(shí)間：①進(jìn)給量和切削速度；②安裝時(shí)間；③預(yù)備時(shí)間；④加工時(shí)間。6〕產(chǎn)生文本，輸出工藝規(guī)程，包括輸出：①工藝規(guī)程標(biāo)題；②工藝規(guī)程參數(shù)。14華北電力大學(xué)自動(dòng)化系2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)3)數(shù)控編程數(shù)控編程包括對(duì)一切采用數(shù)控的設(shè)備如數(shù)控機(jī)床、數(shù)控檢測儀器、數(shù)控機(jī)器人等進(jìn)展程序設(shè)計(jì)。為生成數(shù)控程序，必需完成以下三項(xiàng)根本任務(wù)：1〕編譯以確定的言語格式書寫的零件程序；2〕根據(jù)刀具、資料和加工信息，計(jì)算刀位軌跡和各種幾何、工藝數(shù)據(jù)；3〕由后置處置器將通用的刀位信息轉(zhuǎn)換成NC代碼，用以支配選定的機(jī)床。15華北電力大學(xué)自動(dòng)化系2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)4)工裝設(shè)計(jì)工藝配備〔刀具、夾具、量具、輔具、磨具〕設(shè)計(jì)從本質(zhì)上講，工裝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)性質(zhì)是類似的，工裝作為一種安裝了可看成為一種不出廠的產(chǎn)品，要閱歷類似的設(shè)計(jì)過程完成類似的任務(wù)。工裝設(shè)計(jì)與工裝所效力的產(chǎn)品、部件、零件親密相關(guān)，有的工裝能夠很復(fù)雜、龐大，有的僅是一些零件。為了完成工裝設(shè)計(jì)，建立工裝CAD系統(tǒng)，必需獲取相關(guān)的產(chǎn)品信息和工藝信息，實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)品CAD、CAPP等的集成。16華北電力大學(xué)自動(dòng)化系2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)深化分析企業(yè)特點(diǎn)，明確需求和目的1〕行業(yè)的影響2〕企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)才干及對(duì)外協(xié)作方式的影響3〕企業(yè)本身?xiàng)l件的影響4〕市場競爭環(huán)境的影響(2)努力提高產(chǎn)品的自主開發(fā)才干(3)加強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)的過程管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(4)提高產(chǎn)品的“三化〞程度〔通用化、規(guī)范化和系列化〕程度(5)吸收并行工程思想，改良設(shè)計(jì)過程17華北電力大學(xué)自動(dòng)化系2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)針對(duì)企業(yè)工程設(shè)計(jì)的需求，目前已有多種成熟的CAD/CAM軟件及一些CAPP軟件可供企業(yè)選用。工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)應(yīng)完成選型設(shè)計(jì)。1〕適用原那么系統(tǒng)選型應(yīng)滿足企業(yè)的適用要求，既滿足當(dāng)前的要求，又能適當(dāng)思索以后的需求。2〕可集成的原那么3〕開放性原那么4〕充分利用企業(yè)的現(xiàn)有資源為使企業(yè)已有的工程設(shè)計(jì)資源，能充分利用，應(yīng)優(yōu)先選擇與企業(yè)原有資源易于集成的系統(tǒng)。5〕經(jīng)濟(jì)性原那么要思索企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，量力而行18華北電力大學(xué)自動(dòng)化系例子：某機(jī)床廠CIMS工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)1〕硬件：以高中檔任務(wù)站為主，輔以微機(jī)硬件環(huán)境，它應(yīng)能運(yùn)轉(zhuǎn)性能優(yōu)越，價(jià)錢合理的CAD/CAM一體化軟件，能運(yùn)轉(zhuǎn)多種數(shù)據(jù)庫，便于開發(fā)面向?qū)ο蟮墓こ虜?shù)據(jù)管理軟件，便于建立工程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，便于與CIMS主機(jī)進(jìn)展通訊；2〕CAD/CAM-體化軟件：1〕應(yīng)能滿足參數(shù)化、特征化的3維外型要求；2〕經(jīng)過3D實(shí)體外型生成2D零件圖，作到信息的雙向關(guān)聯(lián)；3〕具有一體化的有限元分析軟件，或提供與規(guī)范有限元軟件的前后處置接口，并作到雙向尺寸關(guān)聯(lián)；4〕提供2—5軸數(shù)控加工及檢測編程才干；5〕提供便于運(yùn)用的通用或公用程序開發(fā)言語，提供使各種用戶易于掌握和運(yùn)用的用戶界面；6〕提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫，便于開發(fā)工程數(shù)據(jù)庫和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的工程管理，提供點(diǎn)隊(duì)和矢量漢字庫，便于圖形和元件的漢字輸出；7〕支持產(chǎn)品自上而下的設(shè)計(jì)方，便于生成裝配圖，于涉檢測及零件明細(xì)表；8〕便于工藝特征的生成與抽取，為CAPP的開發(fā)提供文體條件，滿足機(jī)床設(shè)計(jì)的特殊要求，如箱體類零件的展開圖生成。此外還思索了軟件所需的內(nèi)存空間，軟件的價(jià)錢等等。3〕自行開發(fā)CAPP系統(tǒng)。19華北電力大學(xué)自動(dòng)化系3.制造自動(dòng)化分系統(tǒng)自動(dòng)化分系統(tǒng)應(yīng)覆蓋企業(yè)的一切車間及各種與車間功能相近的各類部門，覆蓋車間內(nèi)的全部消費(fèi)運(yùn)營活動(dòng)。由于車間之間的差別很大，詳細(xì)車間的自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成內(nèi)容也有很大差別。20華北電力大學(xué)自動(dòng)化系3.制造自動(dòng)化分系統(tǒng)1〕車間的差別企業(yè)根據(jù)其消費(fèi)需求和企業(yè)的詳細(xì)情況設(shè)置假設(shè)干個(gè)車間，或與車間功能相近的部門。一個(gè)企業(yè)的各個(gè)車間是不同的，不同企業(yè)的車間之間差別更大。規(guī)模不同職能權(quán)限不同車間的自動(dòng)化程度不同車間的組織方式不同車間的性質(zhì)不同在CIMS工程總體設(shè)計(jì)中普通關(guān)懷車間的下述性質(zhì)：1〕消費(fèi)過程的離散性，對(duì)離散性不同的車間，需采用不同的方案調(diào)度方法。2〕過程的復(fù)雜性：離散型車間由于工件數(shù)量多，工序數(shù)量多，因此方案調(diào)度復(fù)雜。流程性車間的車間級(jí)方案調(diào)度相對(duì)簡單，但設(shè)備〔安裝〕級(jí)的控制功能也是很復(fù)雜的。21華北電力大學(xué)自動(dòng)化系3.制造自動(dòng)化分系統(tǒng)2〕車間功能及層次構(gòu)造車間〔分廠〕的功能分為以下兩大類：直接完成物料的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、加工處置以及測試檢驗(yàn)等消費(fèi)制造活動(dòng)。在車間范圍內(nèi)圍繞消費(fèi)制造過程所進(jìn)展的管理、調(diào)度和控制活動(dòng)，也包括與其它分系統(tǒng)進(jìn)展的雙向信息交換活動(dòng)。按典型的企業(yè)5層遞階構(gòu)造模型，車間占有4層的功能〔對(duì)不同性質(zhì)的車間，其功能會(huì)有所不同〕：車間層：消費(fèi)管理、資源管理、質(zhì)量管理、車間報(bào)告單元層：柔性制造系統(tǒng)FMS、分布式數(shù)控單元DNC任務(wù)站層：常見的有各種加工任務(wù)站、物流任務(wù)站、刀具任務(wù)站以及各種輔助任務(wù)站設(shè)備層：主要是各種數(shù)控機(jī)床、可編程控制器、工業(yè)機(jī)器人、及其它各種可控設(shè)備和安裝。22華北電力大學(xué)自動(dòng)化系3.制造自動(dòng)化分系統(tǒng)3〕自動(dòng)化分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的指點(diǎn)思想(1)從企業(yè)的全局出發(fā)進(jìn)展車間的需求分析(2)全面規(guī)劃，突出重點(diǎn)，以點(diǎn)帶面(3)抓住車間的共性，提高設(shè)計(jì)效率(4)與企業(yè)技術(shù)改造嚴(yán)密結(jié)合(5)充分發(fā)揚(yáng)非自動(dòng)化設(shè)備和人的作用(6)結(jié)合車間特點(diǎn)進(jìn)展設(shè)計(jì)23華北電力大學(xué)自動(dòng)化系4.質(zhì)量保證分系統(tǒng)企業(yè)實(shí)施CIMS系統(tǒng)的主要目的之一，是提高企業(yè)的產(chǎn)質(zhì)量量。產(chǎn)質(zhì)量量問題貫穿于產(chǎn)品生命周期的全過程，它與企業(yè)的運(yùn)營管理，工程設(shè)計(jì)和消費(fèi)制造等各項(xiàng)活動(dòng)均有親密的關(guān)系。必需有專業(yè)的質(zhì)量部門來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。24華北電力大學(xué)自動(dòng)化系4.質(zhì)量保證分系統(tǒng)1)質(zhì)量體系按照ISO9000-9004國際規(guī)范，企業(yè)應(yīng)根據(jù)本身特點(diǎn)和詳細(xì)情況以及主管部門對(duì)質(zhì)量考核的規(guī)定，組本錢企業(yè)的質(zhì)量體系。質(zhì)量體系是保證產(chǎn)質(zhì)量量、滿足規(guī)定和潛在的要求，由組織機(jī)構(gòu)、職責(zé)、程序、活動(dòng)、才干和資源等構(gòu)成的有機(jī)整體，質(zhì)量體系貫穿于產(chǎn)質(zhì)量量構(gòu)成的全過程，25華北電力大學(xué)自動(dòng)化系4.質(zhì)量保證分系統(tǒng)2)質(zhì)量保證分系統(tǒng)的功能按企業(yè)內(nèi)質(zhì)量活動(dòng)的性質(zhì)，質(zhì)量保證分系統(tǒng)需完成4大類不同的功能。1〕質(zhì)量方案功能2〕質(zhì)量檢測功能3〕質(zhì)量評(píng)價(jià)與控制功能4〕質(zhì)量信息管理功能26華北電力大學(xué)自動(dòng)化系4.質(zhì)量保證分系統(tǒng)3)質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)深化分析企業(yè)對(duì)質(zhì)量保證功能的真實(shí)需求，確定質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總目的確定質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總體構(gòu)造〔1〕單一集成質(zhì)量系統(tǒng)采用支持分布式數(shù)據(jù)管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量系統(tǒng)的集成?！?〕將上述集成質(zhì)量系統(tǒng)在一個(gè)結(jié)點(diǎn)上與CIMS中的其它分系統(tǒng)集成這種集成可以處理質(zhì)量活動(dòng)與企業(yè)其它活動(dòng)的聯(lián)絡(luò)問題?！?〕將質(zhì)量保證功能進(jìn)展分塊處置〔4〕將一切質(zhì)量保證功能全部就近納入其它分系統(tǒng)甚至子系統(tǒng)中它是自上而下、逐級(jí)集成的，而不單獨(dú)設(shè)立質(zhì)量保證分系統(tǒng)，這是處理資源共享的較理想的方案，但需配置合格的質(zhì)量管理專家，加強(qiáng)質(zhì)量方面的總體任務(wù)，同時(shí)需留意質(zhì)量活動(dòng)的授權(quán)問題?！?〕在邏輯上仍設(shè)置質(zhì)量保證分系統(tǒng)由專業(yè)人員擔(dān)任對(duì)質(zhì)量保證功能進(jìn)展總體設(shè)計(jì)，但在物理實(shí)現(xiàn)上采用〔4〕中提出的分散方式。顯然，采用后三種方式較好27華北電力大學(xué)自動(dòng)化系4.質(zhì)量保證分系統(tǒng)3)質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)質(zhì)量量規(guī)范體系進(jìn)展技術(shù)設(shè)計(jì)不同類型企業(yè)有不同的產(chǎn)質(zhì)量量規(guī)范體系。產(chǎn)品的質(zhì)量目的不同,對(duì)產(chǎn)品的檢測要求不同,產(chǎn)品的質(zhì)量要求不同；質(zhì)量保證分系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)表達(dá)質(zhì)量規(guī)范體系提出的要求。與企業(yè)的其它活動(dòng)結(jié)合，共同處理產(chǎn)質(zhì)量量問題質(zhì)量保證分系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)質(zhì)量量只起監(jiān)視保證作用，不能獨(dú)立處理產(chǎn)質(zhì)量量問題，必需有企業(yè)的其它部門的配合。如工程設(shè)計(jì)質(zhì)量問題需工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)來處理，制造質(zhì)量問題需車間來處理等等。28華北電力大學(xué)自動(dòng)化系5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)CIMS的中心技術(shù)是信息集成。需求以操作系統(tǒng)為根底，利用包括計(jì)算機(jī)言語、數(shù)據(jù)文件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫管理、字處置、圖形圖像處置、窗口、用戶界面等在內(nèi)的計(jì)算機(jī)環(huán)境，構(gòu)成開放式體系構(gòu)造，來支持CIMS系統(tǒng)中各種運(yùn)用軟件的開發(fā)和集成運(yùn)轉(zhuǎn)。29華北電力大學(xué)自動(dòng)化系5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)1)計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)的覆蓋范圍本分系統(tǒng)覆蓋了CIMS系統(tǒng)中信息系統(tǒng)維的下4層，即；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)庫層及集成平臺(tái)層。30華北電力大學(xué)自動(dòng)化系5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)1)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)集成環(huán)境的根底，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不僅支持其上的運(yùn)用軟件開發(fā)和運(yùn)轉(zhuǎn)，也經(jīng)過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等支持集成運(yùn)轉(zhuǎn)。由于CIMS覆蓋企業(yè)的環(huán)節(jié)不同，不同企業(yè)的消費(fèi)運(yùn)營特點(diǎn)也不一樣，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的要求也各不一樣。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)涉及如下內(nèi)容：(1)任務(wù)環(huán)境(2)主機(jī)系統(tǒng)(3)外部存儲(chǔ)器系統(tǒng)(4)外部設(shè)備(5)計(jì)算機(jī)軟件(6)系統(tǒng)的物理平安(7)中文信息處置31華北電力大學(xué)自動(dòng)化系5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)2)計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的體系構(gòu)造層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用接口32華北電力大學(xué)自動(dòng)化系5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)3〕數(shù)據(jù)庫層CIMS的信息集成是經(jīng)過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，即經(jīng)過各種數(shù)據(jù)的傳輸、交換和處置，完成企業(yè)的各種消費(fèi)運(yùn)營活動(dòng)。因此，對(duì)CIMS中涉及的各種數(shù)據(jù)進(jìn)展全面管理，既要保證這些數(shù)據(jù)的正確性、一致性與完好性，又要使各分系統(tǒng)、子系統(tǒng)可以及時(shí)獲得有關(guān)數(shù)據(jù)，共享信息資源CIMS與普通簡單的信息系統(tǒng)最大差別是它更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的總體信息集成，而不是某個(gè)部門、某個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)或文件管理系統(tǒng)。33華北電力大學(xué)自動(dòng)化系5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)CIMS環(huán)境下數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)1〕復(fù)雜多樣的數(shù)據(jù)類型非構(gòu)造化性質(zhì)的如數(shù)控程序、工程圖形等；超長文本的如設(shè)計(jì)或測試規(guī)范，數(shù)據(jù)量很大；涉及復(fù)雜的工程實(shí)體，有復(fù)雜的語義交換，描畫困難；有動(dòng)態(tài)變化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?；\統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型，如各種專家系統(tǒng)中運(yùn)用的專家閱歷、規(guī)那么、知識(shí)等，這些都對(duì)數(shù)據(jù)管理提出了更高的要求。2〕分布數(shù)據(jù)管理由于企業(yè)本身的地理分散性，以及CIMS各分系統(tǒng)之間的功能差別，涉及到的數(shù)據(jù)類型差別3〕數(shù)據(jù)管理軟件功能的差別，CIMS工程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要義務(wù)是如何對(duì)待這些已有系統(tǒng)，包括取舍、改造和提高，從而提高整個(gè)CIMS系統(tǒng)的信息集成程度。對(duì)CIMS設(shè)計(jì)過程中擬引進(jìn)的計(jì)算信息系統(tǒng)如CAD、MIS等，也要思索其數(shù)據(jù)管理軟件功能及規(guī)范化程度。34華北電力大學(xué)自動(dòng)化系5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)CIMS的集成平臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫為CIMS的開發(fā)和運(yùn)轉(zhuǎn)提供了根本的集成平臺(tái)。為了滿足CIMS高度信息集成的要求，不斷出現(xiàn)新的高級(jí)集成平臺(tái)。集成框架可提供企業(yè)集成的根底構(gòu)造和支持工具，實(shí)現(xiàn)企業(yè)集成與全局優(yōu)化，它是一個(gè)使能器，可降低集成實(shí)施的復(fù)雜度，提供系統(tǒng)開放性及規(guī)范化程度，可在多種操作系統(tǒng)及硬件支持下，運(yùn)用單一接口提供多用戶運(yùn)用，它既維護(hù)原有投資，又能快速引進(jìn)新的運(yùn)用，降低維護(hù)原支持費(fèi)用，使企業(yè)的集成事半功倍。這是一種高級(jí)集成平臺(tái)，代表集成平臺(tái)的開展方向。35華北電力大學(xué)自動(dòng)化系5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)計(jì)算機(jī)支撐環(huán)境的特點(diǎn)1〕效力性計(jì)算機(jī)支撐環(huán)境是為各運(yùn)用分系統(tǒng)效力的，應(yīng)根據(jù)各運(yùn)用系統(tǒng)的要求來進(jìn)展設(shè)計(jì)。2〕先進(jìn)性CIMS的擴(kuò)展性也主要表達(dá)在計(jì)算機(jī)支撐環(huán)境上，而計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展又非常迅速，因此支撐環(huán)境的設(shè)計(jì)應(yīng)具有一定的前瞻性，即設(shè)計(jì)誚具有一定的先進(jìn)性。3〕一致性集成支持環(huán)境是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以及集成平臺(tái)共同組成的，它們之間應(yīng)是能集成的，能實(shí)現(xiàn)自下而上的支持，因此在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫要一致予以思索，使之相互匹配。36華北電力大學(xué)自動(dòng)化系5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)計(jì)算機(jī)支撐環(huán)境的設(shè)計(jì)還應(yīng)留意：〔1〕盡能夠利用現(xiàn)有資源對(duì)企業(yè)現(xiàn)有的軟、硬件資源進(jìn)展深化調(diào)查，研討其可用性?！?〕以購買為主，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)開展很快，并構(gòu)成了各種層次的軟硬件產(chǎn)品，可供用戶選用，同時(shí)鑒于支撐環(huán)境的技術(shù)難度大，企業(yè)不能夠自行開發(fā)出來，所以根本上應(yīng)以采購引進(jìn)為主；〔3〕要盡能夠減少異構(gòu)景象，為了降低集成的難度，應(yīng)盡量防止或減少異構(gòu)景象；〔4〕設(shè)計(jì)和二次開發(fā)雖然市場上提供的各種計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品具有很強(qiáng)的通用性，但對(duì)一個(gè)特定企業(yè)，仍需結(jié)合企業(yè)的詳細(xì)情況進(jìn)展設(shè)計(jì)，而且二次開發(fā)也是不可防止的。在設(shè)計(jì)和二次開發(fā)時(shí)要求設(shè)計(jì)人員具有很高的支持程度、技巧和閱歷。37華北電力大學(xué)自動(dòng)化系5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)選型應(yīng)留意下述要求：1〕滿足運(yùn)用環(huán)境的要求主要包括字長、計(jì)算速度、存儲(chǔ)容量、運(yùn)用環(huán)境，以及圖形、漢字處置才干等。2〕規(guī)范化。計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì)根據(jù)CIMS中網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和企業(yè)的詳細(xì)情況設(shè)計(jì)出具有開放性、規(guī)范化、實(shí)時(shí)性的通訊網(wǎng)絡(luò)，為CIMS的運(yùn)轉(zhuǎn)提供豐富的網(wǎng)絡(luò)效力。1〕準(zhǔn)確定位，確定先進(jìn)合理的網(wǎng)絡(luò)方案；2〕一致構(gòu)造、減少異構(gòu)；3〕選擇先進(jìn)、通用的規(guī)范。數(shù)據(jù)管理的總體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫管理是數(shù)據(jù)管理的主要方式，設(shè)計(jì)過程通常分成概念設(shè)計(jì)、邏輯構(gòu)造設(shè)計(jì)及物理設(shè)計(jì)等3個(gè)階段?？傮w設(shè)計(jì)主要針對(duì)前兩個(gè)階段，在初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)展數(shù)據(jù)庫概念方式設(shè)計(jì)，詳細(xì)階段進(jìn)展數(shù)據(jù)庫邏輯構(gòu)造設(shè)計(jì)。38華北電力大學(xué)自動(dòng)化系案例1.

成都飛機(jī)工業(yè)公司CIMS運(yùn)用工程概述成都飛機(jī)工業(yè)公司〔簡稱成飛，CAC〕是國家重點(diǎn)大型骨干企業(yè)，是中國最大的飛機(jī)出口基地。1989年，成都飛機(jī)工業(yè)公司被列為國家高技術(shù)開展〔863〕方案的每一個(gè)CIMS運(yùn)用工廠；1990年完成總體設(shè)計(jì)可行性論證，1991年完成初步設(shè)計(jì)，1992年完成詳細(xì)設(shè)計(jì)，1994年CIMS一期工程〔突破口工程〕經(jīng)過863方案自動(dòng)化領(lǐng)域組織的驗(yàn)收，1996年經(jīng)過了二期工程的驗(yàn)收。40華北電力大學(xué)自動(dòng)化系分析〔1〕當(dāng)時(shí)公司擁有一批“孤島式〞單項(xiàng)技術(shù)軟件。系統(tǒng)沒有集成，資源不能共享，整體效益差?！?〕計(jì)算機(jī)輔助管理不能滿足麥道機(jī)頭轉(zhuǎn)包消費(fèi)、批消費(fèi)飛機(jī)改型和新機(jī)研制的需求。〔3〕已擁有的輔助設(shè)計(jì)/制造軟件雖有較強(qiáng)的功能，但短少計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)〔CAPP〕及工藝文件管理功能。不能順應(yīng)多機(jī)型消費(fèi)試制技術(shù)預(yù)備任務(wù)的需求。〔4〕飛機(jī)機(jī)加構(gòu)造件車間數(shù)控機(jī)床已初具規(guī)模，靠常規(guī)的方案管理和以單臺(tái)機(jī)床為單元組織消費(fèi)，綜合消費(fèi)才干不能充分發(fā)揚(yáng)。41華北電力大學(xué)自動(dòng)化系需求處理以下幾個(gè)主要問題：〔1〕新品研制周期長；〔2〕不順應(yīng)多種類、小批量消費(fèi)要求；〔3〕信息管理不順應(yīng)消費(fèi)運(yùn)營的需求；〔4〕機(jī)加構(gòu)造件需求處理瓶頸問題和提高質(zhì)量。42華北電力大學(xué)自動(dòng)化系工程總體技術(shù)方案總的指點(diǎn)思想是以CIM概念框架為指點(diǎn)，確定總體集成方案。實(shí)施技術(shù)道路要力求穩(wěn)妥可靠，從關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研開場，從分系統(tǒng)集成著手，抓運(yùn)用促進(jìn)和帶動(dòng)CIMS的開展，逐漸掌握技術(shù)，獲得閱歷，增養(yǎng)隊(duì)伍，實(shí)現(xiàn)成都飛機(jī)工業(yè)公司CIMS。1.根據(jù)總體技術(shù)方案，充分利用公司現(xiàn)有的才干，經(jīng)完善與提高，逐漸實(shí)現(xiàn)成都飛機(jī)工業(yè)公司CIMS。利用原有IBM計(jì)算機(jī)等主機(jī)上的CAE/CAD/CAM軟件，利用現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床17臺(tái)〔包括DNC系統(tǒng)〕，三坐標(biāo)數(shù)控丈量機(jī)，大型精細(xì)平板工數(shù)控繪圖機(jī)等資源，納入成都飛機(jī)工業(yè)公司CIMS，減少新開發(fā)工程，節(jié)約投資約2億元。在此根底上，嚴(yán)密結(jié)合實(shí)際運(yùn)用，逐漸完善提高，構(gòu)成較完好的集成制造工程系統(tǒng)。2.以系統(tǒng)集成技術(shù)的需求和開展促進(jìn)成都飛機(jī)工業(yè)公司管理信息系統(tǒng)〔MIS〕的開展3.以關(guān)鍵集成技術(shù)的試點(diǎn)閱歷來帶動(dòng)機(jī)加構(gòu)造件自動(dòng)化車間〔FA〕的開展。43華北電力大學(xué)自動(dòng)化系CIMS運(yùn)用工程體系構(gòu)造由四個(gè)運(yùn)用系統(tǒng)，即管理信息系統(tǒng)〔CIS〕、工程信息系統(tǒng)〔CAD/CAM〕、車間自動(dòng)化系統(tǒng)〔FA〕和質(zhì)量信息系統(tǒng)〔QIS〕，以及兩個(gè)支持系統(tǒng)即數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)〔DB〕和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)〔NET〕組成，44華北電力大學(xué)自動(dòng)化系工程總體構(gòu)造計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫的支持下，由管理信息、質(zhì)量信息、工程信息和自動(dòng)化車間四個(gè)運(yùn)用分集成系統(tǒng)組成，將公司計(jì)算機(jī)輔助運(yùn)營、管理、設(shè)計(jì)和制造的主要功能、信息及設(shè)備初步集成起來。1管理信息分集成系統(tǒng)〔MIS〕，包括運(yùn)營管理〔BM〕、物料管理〔MM〕、消費(fèi)管理〔PM〕、人員信息管理〔LM〕、財(cái)務(wù)管理〔FM〕等系統(tǒng)。其中MM和PM在引進(jìn)的MRP-Ⅱ〔MM/PM〕軟件的根底的進(jìn)展二次開發(fā)。2質(zhì)量信息分集成系統(tǒng)〔QIS〕，包括制造過程、運(yùn)用過程、無損檢測、人員印章、器材器具、綜合統(tǒng)計(jì)、規(guī)范化信息等質(zhì)量信息管理系統(tǒng)。3工程信息分集成系統(tǒng)〔CAD/CADM〕，包括計(jì)算機(jī)輔助工程〔CAE〕、設(shè)計(jì)〔CAD〕、工藝設(shè)計(jì)〔PPS〕、飛機(jī)裝配、鈑金和機(jī)加零件工藝文件設(shè)計(jì)〔CAPP〕、機(jī)加工數(shù)控編程〔CAM〕以及型架、夾具和沖裁、壓延模設(shè)計(jì)與制造〔TD-CAD/CAM〕等系統(tǒng)。4車間自動(dòng)化分集成系統(tǒng)〔FA〕，包括兩條直接數(shù)控消費(fèi)線〔FDNC〕和兩個(gè)自動(dòng)化立體庫，具有車間控制、單元控制、任務(wù)站控制以及設(shè)備控制四層遞階控制構(gòu)造。45華北電力大學(xué)自動(dòng)化系案例2.

開封空分集團(tuán)信息化工程

立項(xiàng)背景我國空分市場80年代已對(duì)世界開放，國際上一流空分企業(yè)紛紛打入中國市場。我國消費(fèi)的空分設(shè)備與國外產(chǎn)品相比，消費(fèi)周期長、質(zhì)量穩(wěn)定性差、產(chǎn)品創(chuàng)新才干低、消費(fèi)管理粗放?？辗中袠I(yè)面臨宏大的市場壓力，經(jīng)濟(jì)效益大幅下滑，企業(yè)運(yùn)營和資金運(yùn)轉(zhuǎn)非常困難。為使企業(yè)可以生存下去，于1999年6月決然決議啟動(dòng)KF-CIMS工程，7月與國家863/CIMS主題簽署了委托研討與開發(fā)合同書。47華北電力大學(xué)自動(dòng)化系案例分析目的：分析一個(gè)詳細(xì)企業(yè)的MIE是怎樣針對(duì)本身的特點(diǎn)、需求和約束來進(jìn)展MIE建立的。開封空分集團(tuán)信息化工程〔KF-CIMS運(yùn)用示范工程〕，2001年5月經(jīng)過省級(jí)鑒定，以為“在企業(yè)知識(shí)集成，復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)，流程型成套設(shè)備報(bào)價(jià)，支持復(fù)雜設(shè)備消費(fèi)過程的并行工程等方面，具有創(chuàng)新性，到達(dá)國內(nèi)領(lǐng)先程度。48華北電力大學(xué)自動(dòng)化系產(chǎn)品特點(diǎn)空氣分別設(shè)備流程型成套設(shè)備完好的“工廠〞方式