計算機(jī)集成制造系統(tǒng)

1、首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)1一、學(xué)習(xí)要求一、學(xué)習(xí)要求1 1、了解：、了解：CIMSCIMS的產(chǎn)生背景；的產(chǎn)生背景； 2 2、掌握：、掌握：CIMSCIMS的基本概念與組成。的基本概念與組成。 二、學(xué)習(xí)要點(diǎn)二、學(xué)習(xí)要點(diǎn)1 1、CIMCIM與與CIMSCIMS的區(qū)別與聯(lián)系；的區(qū)別與聯(lián)系； 2 2、CIMSCIMS產(chǎn)生的背景與發(fā)展概況；產(chǎn)生的背景與發(fā)展概況； 3 3、CIMSCIMS的基本組成；的基本組成；4 4、CIMSCIMS應(yīng)用實(shí)例。應(yīng)用實(shí)例。 首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)

2、束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)2 20世紀(jì)世紀(jì)70年代以來年代以來，隨著電子信息技術(shù)、自動化技術(shù)，隨著電子信息技術(shù)、自動化技術(shù)的發(fā)展以及各種先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)步，的發(fā)展以及各種先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)步，制造系統(tǒng)中許多以制造系統(tǒng)中許多以自動化為特征的單元技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。自動化為特征的單元技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。如如CAD、CAPP、CAM、工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人、FMS等單元技術(shù)的應(yīng)用，為企業(yè)帶等單元技術(shù)的應(yīng)用，為企業(yè)帶來顯著效益。來顯著效益。 然而，然而，人們同時發(fā)現(xiàn)，如果局部發(fā)展這些自動化單元人們同時發(fā)現(xiàn)，如果局部發(fā)展這些自動化單元技術(shù)，會產(chǎn)生技術(shù)，會產(chǎn)生“自動化孤島自動化孤島”現(xiàn)象現(xiàn)象?！白詣踊聧u自動化孤島”

3、具有具有較大較大封閉性，相互之間難以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與共享，封閉性，相互之間難以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與共享，從而從而降低系統(tǒng)運(yùn)行的整體效率，甚至造成資源浪費(fèi)。降低系統(tǒng)運(yùn)行的整體效率，甚至造成資源浪費(fèi)。一、一、CIM和和CIMS的概念的概念 首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)3首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)4例：離散制造業(yè)CADCAPPCAMCAEROBOTFMSFAS自動化立體倉庫MRPIIOAMISDSS銷售系統(tǒng)Database未經(jīng)集成化處理的未經(jīng)集成化處理的計算機(jī)應(yīng)用

4、計算機(jī)應(yīng)用,形成了多個形成了多個“自動化孤島自動化孤島”Internet首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)5 自動化單元如果能夠?qū)崿F(xiàn)信息集成，自動化單元如果能夠?qū)崿F(xiàn)信息集成，則各種生產(chǎn)要素則各種生產(chǎn)要素之間的配置會得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以之間的配置會得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮，各種資源浪費(fèi)可以減少，從而獲得更好得到更大的發(fā)揮，各種資源浪費(fèi)可以減少，從而獲得更好的整體效益。這正是計算機(jī)集成制造系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)。的整體效益。這正是計算機(jī)集成制造系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)。 首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束

5、首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)6計算機(jī)集成制造計算機(jī)集成制造CIMCIM美國美國HarringtonHarrington博士關(guān)于博士關(guān)于CIMCIM兩個觀點(diǎn)兩個觀點(diǎn): : 企業(yè)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)是一個企業(yè)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)是一個不可分隔的整體不可分隔的整體( (集成集成) )； 企業(yè)生產(chǎn)制造過程實(shí)質(zhì)上是對企業(yè)生產(chǎn)制造過程實(shí)質(zhì)上是對信息的采集、傳遞和加工信息的采集、傳遞和加工處理的過程處理的過程（信息）。（信息）。CIMCIM定義定義：是一種組織、管理、企業(yè)生產(chǎn)的是一種組織、管理、企業(yè)生產(chǎn)的新哲理新哲理，它借助計，它借助計算機(jī)軟硬件，綜合應(yīng)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、算機(jī)

6、軟硬件，綜合應(yīng)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全部過程中有關(guān)自動化技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全部過程中有關(guān)人、技術(shù)人、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素、經(jīng)營管理三要素及其及其信息流與物質(zhì)流信息流與物質(zhì)流有機(jī)地有機(jī)地集成集成并優(yōu)化運(yùn)行并優(yōu)化運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高質(zhì)量、低成本、短交貨期，提高企業(yè)對市場，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高質(zhì)量、低成本、短交貨期，提高企業(yè)對市場變化的應(yīng)變能力和綜合競爭能力。變化的應(yīng)變能力和綜合競爭能力。CIMCIM：是一種思想、模式、哲理，強(qiáng)調(diào)企業(yè)信息集成。：是一種思想、模式、哲理，強(qiáng)調(diào)企業(yè)信息集成。首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上

7、頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)7CIMSCIMS三要素關(guān)系：三要素關(guān)系： 經(jīng)營管理與技術(shù)經(jīng)營管理與技術(shù): :技術(shù)支持技術(shù)支持企業(yè)達(dá)到預(yù)期的經(jīng)營目標(biāo)；企業(yè)達(dá)到預(yù)期的經(jīng)營目標(biāo)； 人與技術(shù)人與技術(shù): :技術(shù)支持各類人技術(shù)支持各類人員互相配合、協(xié)調(diào)一致工作；員互相配合、協(xié)調(diào)一致工作； 人與經(jīng)營管理人與經(jīng)營管理: :人員素質(zhì)提人員素質(zhì)提高支持企業(yè)的經(jīng)營管理；高支持企業(yè)的經(jīng)營管理；CIMS三要素集成 計算機(jī)集成制造系統(tǒng)計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMSCIMSCIMS:CIMS:基于基于CIMCIM哲理的一種工程集成系統(tǒng)，是一種新型哲理的一種工程集成系統(tǒng)，是一種新型制造模式。制造模式。CIMSCIMS核心核心:

8、 :是將企業(yè)內(nèi)的是將企業(yè)內(nèi)的人人和組織、和組織、經(jīng)營經(jīng)營管理和管理和技術(shù)技術(shù)三三要素之間的集成，以保證企業(yè)內(nèi)的工作流、物質(zhì)流和要素之間的集成，以保證企業(yè)內(nèi)的工作流、物質(zhì)流和信息流暢通無阻。信息流暢通無阻。首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)8 補(bǔ)充：補(bǔ)充：集成集成的概念與方式的概念與方式集成方式：集成方式：通過專用格式數(shù)據(jù)文件的集成；通過專用格式數(shù)據(jù)文件的集成；（轉(zhuǎn)換接口程序）（轉(zhuǎn)換接口程序）通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件的集成通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件的集成；（典型的標(biāo)準(zhǔn)格式；（典型的標(biāo)準(zhǔn)格式IGES和和STEP）基于統(tǒng)一產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫的集成；基于

9、統(tǒng)一產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫的集成；基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM的系統(tǒng)集成。的系統(tǒng)集成。首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)91、 20世紀(jì)世紀(jì)70年代以來，制造系統(tǒng)中許多以自動化為特征年代以來，制造系統(tǒng)中許多以自動化為特征的單元技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，但這些新技術(shù)沒有帶來人們曾的單元技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，但這些新技術(shù)沒有帶來人們曾經(jīng)預(yù)測的效益。原因是：經(jīng)預(yù)測的效益。原因是： “自動化孤島自動化孤島”現(xiàn)象現(xiàn)象2 2、制造業(yè)的巨大變革：、制造業(yè)的巨大變革：全球競爭加?。蝗蚋偁幖觿?；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程隨著先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)而急劇改變；產(chǎn)品

10、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程隨著先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)而急劇改變；傳統(tǒng)的管理、制造模式受到社會和市場的挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的管理、制造模式受到社會和市場的挑戰(zhàn)二、二、CIMS產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)103、 CIM理念產(chǎn)生于理念產(chǎn)生于20世紀(jì)世紀(jì)70年代，但基于年代，但基于CIM理念的理念的 CIMS在在20世紀(jì)世紀(jì)80年代中期才開始重視并大規(guī)模實(shí)施，其年代中期才開始重視并大規(guī)模實(shí)施，其原因是原因是20世紀(jì)世紀(jì)70年代的美國產(chǎn)業(yè)政策中過分夸大了第三產(chǎn)年代的美國產(chǎn)業(yè)政策中過分夸大了第三產(chǎn)業(yè)的作用，而將制造業(yè)，特別是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，貶低為業(yè)

11、的作用，而將制造業(yè)，特別是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，貶低為“夕陽夕陽工業(yè)工業(yè)”，這導(dǎo)致，這導(dǎo)致美國制造業(yè)優(yōu)勢的急劇衰退美國制造業(yè)優(yōu)勢的急劇衰退，并在，并在20世紀(jì)世紀(jì)80年代初開始的世界性的石油危機(jī)中暴露無遺，此時，美年代初開始的世界性的石油危機(jī)中暴露無遺，此時，美國才開始重視并決心用其信息技術(shù)的優(yōu)勢奪回制造業(yè)的霸國才開始重視并決心用其信息技術(shù)的優(yōu)勢奪回制造業(yè)的霸主地位。于是美國及其他各國紛紛制訂并執(zhí)行發(fā)展計劃。主地位。于是美國及其他各國紛紛制訂并執(zhí)行發(fā)展計劃。自此，自此，CIMS的理念、技術(shù)也隨之有了很大的發(fā)展。的理念、技術(shù)也隨之有了很大的發(fā)展。首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首

12、頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)11三、三、CIMS產(chǎn)生的發(fā)展概況產(chǎn)生的發(fā)展概況信息集成（信息集成（8080年代）年代）過程集成（過程集成（9090年代初）年代初）企業(yè)集成（面向企業(yè)集成（面向2121世紀(jì)）世紀(jì)）首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)121、信息集成：、信息集成：針對在設(shè)計、管理和加工制造中大量存在的自動化孤島，解決其信針對在設(shè)計、管理和加工制造中大量存在的自動化孤島，解決其信息的正確、高效的共享和交換息的正確、高效的共享和交換 ；通過信息集成將各自動化單項(xiàng)技術(shù)集成起來，解決通過信息集成將各自動化單項(xiàng)技術(shù)集成起來，

13、解決T、Q、C、S。2 2、過程集成：、過程集成：對產(chǎn)品設(shè)計過程進(jìn)行重構(gòu)；對產(chǎn)品設(shè)計過程進(jìn)行重構(gòu)；傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)模式采用串行產(chǎn)品開發(fā)流程傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)模式采用串行產(chǎn)品開發(fā)流程 ；反復(fù)、開發(fā)周期長反復(fù)、開發(fā)周期長以并行工程為代表以并行工程為代表計算機(jī)集成制造系統(tǒng)13串行模式串行模式Serial Mode設(shè)計設(shè)計工藝工藝制造制造裝配裝配測試測試修改意見反饋修改意見反饋首頁上頁下頁末頁結(jié)束$10$100$1,000$10,000$100,000$ ?計算機(jī)集成制造系統(tǒng)15并行模式并行模式(Concurrent Mode)設(shè)計設(shè)計工藝工藝制造制造裝配裝配測試測試修改意見反饋修改意見反饋首頁上頁下頁末頁

14、結(jié)束3、企業(yè)集成：、企業(yè)集成：傳統(tǒng)企業(yè)傳統(tǒng)企業(yè)：“小而全小而全”、“大而全大而全”；“兩頭小，中間大兩頭小，中間大”現(xiàn)代企業(yè)：現(xiàn)代企業(yè)：必須面對全球經(jīng)濟(jì)、全球制造的新形勢，充分利用必須面對全球經(jīng)濟(jì)、全球制造的新形勢，充分利用全球的制造資源（包括智力資源），更快、更好、更省地響應(yīng)全球的制造資源（包括智力資源），更快、更好、更省地響應(yīng)市場市場 針對某一特定產(chǎn)品，建立企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟（即所謂虛擬企業(yè)，針對某一特定產(chǎn)品，建立企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟（即所謂虛擬企業(yè)，Virtual Enterprise），）， 提倡提倡“扁平式扁平式”企業(yè)企業(yè)兩頭大：即強(qiáng)大的新產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)能力和強(qiáng)大的市場開拓能兩頭大：即強(qiáng)大的新產(chǎn)品

15、設(shè)計、開發(fā)能力和強(qiáng)大的市場開拓能力力 中間?。褐讣庸ぶ圃斓脑O(shè)備能力可以小，多數(shù)零部件可以靠協(xié)中間?。褐讣庸ぶ圃斓脑O(shè)備能力可以小，多數(shù)零部件可以靠協(xié)作解決作解決 以虛擬制造、敏捷制造為代表以虛擬制造、敏捷制造為代表產(chǎn)品不再適應(yīng)市場，動態(tài)聯(lián)盟產(chǎn)品不再適應(yīng)市場，動態(tài)聯(lián)盟解散解散首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)17四個功能分系統(tǒng)，兩個支撐分系統(tǒng)組成 首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)181 1、管理信息分系統(tǒng)（、管理信息分系統(tǒng)（MIS)MIS) MIS是是CIMS的神經(jīng)中樞

16、的神經(jīng)中樞 信息處理信息處理 包括信息的收集、傳輸、加工和查詢；包括信息的收集、傳輸、加工和查詢； 事務(wù)管理事務(wù)管理 包括計劃管理、物料管理、生產(chǎn)管理、財包括計劃管理、物料管理、生產(chǎn)管理、財務(wù)務(wù) 管理、人力資源管理等；管理、人力資源管理等； 輔助決策輔助決策 根據(jù)現(xiàn)有信息，利用數(shù)學(xué)分析手段預(yù)測未根據(jù)現(xiàn)有信息，利用數(shù)學(xué)分析手段預(yù)測未來，提供企業(yè)經(jīng)營管理決策。來，提供企業(yè)經(jīng)營管理決策。 核心工具：核心工具：制造資源計劃制造資源計劃MRPIIMRPII，將企業(yè)內(nèi)各個管理，將企業(yè)內(nèi)各個管理環(huán)節(jié)進(jìn)行集成，縮短生產(chǎn)周期、減少庫存、降低成本環(huán)節(jié)進(jìn)行集成，縮短生產(chǎn)周期、減少庫存、降低成本、提高企業(yè)市場應(yīng)變能力

17、。、提高企業(yè)市場應(yīng)變能力。首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)192 2、工程設(shè)計信息分系統(tǒng)、工程設(shè)計信息分系統(tǒng)(EDIS)(EDIS)（CAD/CAPP/CAM） CAD CAD 計算機(jī)繪圖、有限元分析、產(chǎn)品造型、圖像分析計算機(jī)繪圖、有限元分析、產(chǎn)品造型、圖像分析處理、優(yōu)化設(shè)計、動態(tài)分析與仿真、物料清單（處理、優(yōu)化設(shè)計、動態(tài)分析與仿真、物料清單（BOMBOM）生）生成等；成等； CAPP CAPP 毛坯設(shè)計、工藝方法選擇、工序設(shè)計、工藝路線毛坯設(shè)計、工藝方法選擇、工序設(shè)計、工藝路線制定、工時定額計算等；制定、工時定額計算等； CA

18、M CAM 刀具路徑確定、刀位文件生成、刀具軌跡仿真、刀具路徑確定、刀位文件生成、刀具軌跡仿真、NCNC代碼的生成等作業(yè)。代碼的生成等作業(yè)。 首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)20CAPPCAPP系統(tǒng)的分類系統(tǒng)的分類 檢索式：檢索式：事先把零件的工藝規(guī)程按零件圖號或成組編碼儲存在計算機(jī)中事先把零件的工藝規(guī)程按零件圖號或成組編碼儲存在計算機(jī)中編制新零件的工藝規(guī)程時，檢索編制新零件的工藝規(guī)程時，檢索調(diào)出調(diào)出編輯修改編輯修改檢索不到時，另行編制并儲存在計算機(jī)中檢索不到時，另行編制并儲存在計算機(jī)中 派生式派生式：（例如美國國際計算機(jī)輔助制

19、造公司開發(fā)的：（例如美國國際計算機(jī)輔助制造公司開發(fā)的CAM-ICAM-I系統(tǒng)）系統(tǒng)）按零件結(jié)構(gòu)和工藝的相似性，將零件分為若干零件加工族按零件結(jié)構(gòu)和工藝的相似性，將零件分為若干零件加工族對每一族零件制定優(yōu)化加工方案對每一族零件制定優(yōu)化加工方案編制新零件的工藝規(guī)程時，根據(jù)輸入信息編制零件的成組代碼編制新零件的工藝規(guī)程時，根據(jù)輸入信息編制零件的成組代碼，根據(jù)代碼識別它所屬的零件加工族，調(diào)出該族的典型工藝，根據(jù)代碼識別它所屬的零件加工族，調(diào)出該族的典型工藝，自動搜索零件的型面和尺寸參數(shù)，確定需要的工序和工步。自動搜索零件的型面和尺寸參數(shù)，確定需要的工序和工步。 首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束

20、首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)21綜合零件實(shí)際零件【例】 首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)22零件組矩陣零件編碼查 找零件組輸入表頭信息工藝規(guī)程格式工藝規(guī)程打印輸出標(biāo)準(zhǔn)工藝路線文件標(biāo)準(zhǔn)工序文件工作要素處理應(yīng)用程序工藝路線檢索/編輯標(biāo)準(zhǔn)工序檢索/編輯工藝規(guī)程存儲器CAM-I 推出的派生式 CAPP 系統(tǒng)框圖首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)23標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程文件特征矩陣文件零件圖編碼第零件組零件組形成工藝過程設(shè)計a）準(zhǔn)備階段 零件圖標(biāo)準(zhǔn)工藝檢

21、索編碼第零件組零件組搜索工藝 規(guī)程（編輯）b）使用階段派生式 CAPP 系統(tǒng)工作的兩個階段首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)24派生式派生式CAPPCAPP的特點(diǎn)的特點(diǎn)：程序簡單，易于實(shí)現(xiàn)。目前多用于回轉(zhuǎn)體類零件程序簡單，易于實(shí)現(xiàn)。目前多用于回轉(zhuǎn)體類零件CAPP系統(tǒng)。系統(tǒng)。需人工參與決策，自動化程度不高。需人工參與決策，自動化程度不高。具有濃厚的企業(yè)色彩，局限性較大。具有濃厚的企業(yè)色彩，局限性較大。首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)25創(chuàng)成式創(chuàng)成式CAPPCAPP系統(tǒng)

22、（系統(tǒng)（GenerativeGenerative CAPP System CAPP System）從無到有生成（工藝決策算法和邏輯推理）零件信息描述零件工藝過程 要求較高，目前還處于實(shí)驗(yàn)研究階段。要求較高，目前還處于實(shí)驗(yàn)研究階段。首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)263 3、制造自動化分系統(tǒng)、制造自動化分系統(tǒng)(MAS)(MAS)MASMAS地位地位: : 位于企業(yè)底層，是企業(yè)信息流和物料流的結(jié)合點(diǎn)，位于企業(yè)底層，是企業(yè)信息流和物料流的結(jié)合點(diǎn)， 是最終產(chǎn)生效益聚集地。是最終產(chǎn)生效益聚集地。MASMAS組成組成: :機(jī)械加工系統(tǒng)機(jī)械加

23、工系統(tǒng)-CNC-CNC、MCMC、FMCFMC、FMSFMS加工設(shè)備；加工設(shè)備；物流系統(tǒng)物流系統(tǒng)對工件和工具存儲、搬運(yùn)、裝卸等操作；對工件和工具存儲、搬運(yùn)、裝卸等操作；控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)- -實(shí)現(xiàn)對加工設(shè)備和物流系統(tǒng)的控制；實(shí)現(xiàn)對加工設(shè)備和物流系統(tǒng)的控制；MASMAS目標(biāo)目標(biāo): :實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)柔性自動化；實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)柔性自動化；實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低成本、短周期、高效率生產(chǎn)；實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低成本、短周期、高效率生產(chǎn)；創(chuàng)造舒適安全勞動環(huán)境。創(chuàng)造舒適安全勞動環(huán)境。 Real首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)274 4、質(zhì)量保證信息

24、分系統(tǒng)（、質(zhì)量保證信息分系統(tǒng)（QIS)QIS) 質(zhì)量計劃質(zhì)量計劃-建立質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制定檢測計劃、檢建立質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制定檢測計劃、檢測規(guī)程和規(guī)范；測規(guī)程和規(guī)范； 質(zhì)量檢測管理質(zhì)量檢測管理-包括進(jìn)出廠材料檢測、產(chǎn)品質(zhì)量檢包括進(jìn)出廠材料檢測、產(chǎn)品質(zhì)量檢測管理，設(shè)計質(zhì)量指標(biāo)管理，生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)管理；測管理，設(shè)計質(zhì)量指標(biāo)管理，生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)管理； 質(zhì)量分析評價質(zhì)量分析評價-對各類質(zhì)量問題進(jìn)行分析，評價各對各類質(zhì)量問題進(jìn)行分析，評價各種影響因素，查明主要原因。種影響因素，查明主要原因。 質(zhì)量信息綜合與控制質(zhì)量信息綜合與控制-報表生成，質(zhì)量綜合查詢，報表生成，質(zhì)量綜合查詢，采取各種質(zhì)量控制措施。采取各種質(zhì)量

25、控制措施。首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)285 5、數(shù)據(jù)庫管理分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理分系統(tǒng) 對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和調(diào)用，滿足各分系統(tǒng)信對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和調(diào)用，滿足各分系統(tǒng)信息的交換和共享。息的交換和共享。 數(shù)據(jù)的分布：采用分布式異型數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通數(shù)據(jù)的分布：采用分布式異型數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通過互連網(wǎng)絡(luò)體系，完成全局?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)用和分布式事務(wù)過互連網(wǎng)絡(luò)體系，完成全局?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)用和分布式事務(wù)處理。處理。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)類型：工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)類型：工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對圖形數(shù)據(jù)和非圖形數(shù)據(jù)處理。圖形數(shù)據(jù)和非圖形數(shù)據(jù)處理。6 6、計算

26、機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng) 是是CIMSCIMS信息集成工具，常用局域網(wǎng)，對地理范圍信息集成工具，常用局域網(wǎng)，對地理范圍大的企業(yè)，可通過遠(yuǎn)程網(wǎng)進(jìn)行互連，使大的企業(yè)，可通過遠(yuǎn)程網(wǎng)進(jìn)行互連，使CIMSCIMS同時兼同時兼有局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的特點(diǎn)。有局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的特點(diǎn)。 首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)29工廠加工車間裝配車間1#單元N#單元銑削工作站檢驗(yàn)工作站物料運(yùn)儲工作站機(jī)器人銑床零件存儲器機(jī)器人檢驗(yàn)機(jī)零件存儲器機(jī)器人機(jī)器人小車傳感器.CIMSCIMS五層遞階控制結(jié)構(gòu)五層遞階控制結(jié)構(gòu) 首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首

27、頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)30 工廠層工廠層- -最高決策層，制定長期生產(chǎn)計劃、確定資源需求、最高決策層，制定長期生產(chǎn)計劃、確定資源需求、產(chǎn)品開發(fā)、成本核算，規(guī)劃周期產(chǎn)品開發(fā)、成本核算，規(guī)劃周期幾個月幾個月/ /幾年時間幾年時間 車間層車間層- -協(xié)調(diào)車間作業(yè)和資源配置，作用周期協(xié)調(diào)車間作業(yè)和資源配置，作用周期幾周幾周/ /幾個月幾個月 單元層單元層- -完成本單元作業(yè)調(diào)度，包括作業(yè)順序和指令發(fā)放、完成本單元作業(yè)調(diào)度，包括作業(yè)順序和指令發(fā)放、進(jìn)行任務(wù)分配調(diào)度、協(xié)調(diào)物料運(yùn)輸，規(guī)劃時間進(jìn)行任務(wù)分配調(diào)度、協(xié)調(diào)物料運(yùn)輸，規(guī)劃時間幾小時幾小時/ /幾周幾周 工作站層工作站層

28、- -負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)設(shè)備小組活動，規(guī)劃時間負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)設(shè)備小組活動，規(guī)劃時間幾分鐘幾分鐘/ /幾小時幾小時 設(shè)備層設(shè)備層- -各種設(shè)備控制器，執(zhí)行上層控制命令，完成加工、各種設(shè)備控制器，執(zhí)行上層控制命令，完成加工、測量、運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)，響應(yīng)時間測量、運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)，響應(yīng)時間幾毫秒幾毫秒/ /幾分鐘幾分鐘 CIMSCIMS遞階控制結(jié)構(gòu)遞階控制結(jié)構(gòu) 首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)311、CIMS決非無人化工廠。決非無人化工廠。 在在CIMS研究初期，人們曾認(rèn)為研究初期，人們曾認(rèn)為全盤自動化和無人化工廠全盤自動化和無人化工廠或車間是其主要特征。隨著或

29、車間是其主要特征。隨著CIMS實(shí)踐的深入和一些無人化工實(shí)踐的深入和一些無人化工廠實(shí)施的失敗，人們對無人制造自動化問題進(jìn)行反思，并對廠實(shí)施的失敗，人們對無人制造自動化問題進(jìn)行反思，并對于人在于人在CIMS中的重要作用進(jìn)行重新認(rèn)識。近年來，我國實(shí)施中的重要作用進(jìn)行重新認(rèn)識。近年來，我國實(shí)施的的CIMS早已突破無人化和高度自動化的局限，而主要強(qiáng)調(diào)信早已突破無人化和高度自動化的局限，而主要強(qiáng)調(diào)信息集成和功能集成。息集成和功能集成。CIMS研究和應(yīng)用中值得注意的幾個問題研究和應(yīng)用中值得注意的幾個問題首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束首頁上頁下頁末頁結(jié)束計算機(jī)集成制造系統(tǒng)322、

30、 CIMS沒有統(tǒng)一模式。沒有統(tǒng)一模式。 CIMS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)僅針對一般情況，的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)僅針對一般情況，不同的企業(yè)類型，不不同的企業(yè)類型，不同的生產(chǎn)方式，其同的生產(chǎn)方式，其CIMS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)亦不一樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)亦不一樣。實(shí)際應(yīng)用中不。實(shí)際應(yīng)用中不應(yīng)求全和統(tǒng)一，而應(yīng)根據(jù)企業(yè)實(shí)際決定其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。應(yīng)求全和統(tǒng)一，而應(yīng)根據(jù)企業(yè)實(shí)際決定其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。3、 CIMS在應(yīng)用工程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)結(jié)合實(shí)際，總體規(guī)劃，分步在應(yīng)用工程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)結(jié)合實(shí)際，總體規(guī)劃，分步實(shí)施實(shí)施 CIMS是一個復(fù)雜的制造系統(tǒng)工程，工程投資大，投入是一個復(fù)雜的制造系統(tǒng)工程，工程投資大，投入人員多，開發(fā)周期長，因此，必須在總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根人員多，開發(fā)周期

31、長，因此，必須在總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)企業(yè)的財力和物力，分步實(shí)施，重點(diǎn)突破，既要保證系統(tǒng)據(jù)企業(yè)的財力和物力，分步實(shí)施，重點(diǎn)突破，既要保證系統(tǒng)的實(shí)用有效，又要保證系統(tǒng)的集成。的實(shí)用有效，又要保證系統(tǒng)的集成。首頁上頁下頁末頁結(jié)束qCIMSCIMS國外發(fā)展簡況國外發(fā)展簡況美國美國不僅企業(yè)重視，國家也極為重視，認(rèn)為不僅企業(yè)重視，國家也極為重視，認(rèn)為CIMCIM是是奪回失去市場、取得競爭成功的關(guān)鍵技術(shù)，并將不可奪回失去市場、取得競爭成功的關(guān)鍵技術(shù)，并將不可逆轉(zhuǎn)地成為逆轉(zhuǎn)地成為2121世紀(jì)占主導(dǎo)地位的新的生產(chǎn)方式。世紀(jì)占主導(dǎo)地位的新的生產(chǎn)方式。2020世世紀(jì)紀(jì)8080年代初，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（年代初，美國國

32、家標(biāo)準(zhǔn)局（NBANBA）所屬）所屬AMRFAMRF（自動（自動化研究實(shí)驗(yàn)基地）化研究實(shí)驗(yàn)基地）建立了世界上第一個建立了世界上第一個CIMSCIMS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)歐共體歐共體19841984年開始實(shí)施年開始實(shí)施ESPRITESPRIT（歐洲信息技術(shù)研（歐洲信息技術(shù)研究戰(zhàn)略計劃），在究戰(zhàn)略計劃），在130130個合作項(xiàng)目中，關(guān)于個合作項(xiàng)目中，關(guān)于CIMCIM項(xiàng)目占項(xiàng)目占2828項(xiàng)項(xiàng)日本日本CNCCNC、DNCDNC、FMSFMS已處于世界領(lǐng)先地位，已處于世界領(lǐng)先地位，19851985年年通產(chǎn)省主持開發(fā)通產(chǎn)省主持開發(fā)“筑波綜合實(shí)驗(yàn)工廠筑波綜合實(shí)驗(yàn)工廠”，相當(dāng)于，相當(dāng)于CIMSCIMS實(shí)驗(yàn)基地。實(shí)驗(yàn)基地。新加坡、以色列、韓國、巴西、南非等新加坡、以色列、韓國、巴西、南非等也在積極也在積極跟蹤和發(fā)展跟蹤和發(fā)展CIMCIM技術(shù)技術(shù)首頁上頁下頁末頁結(jié)束qCIMSCIMS國內(nèi)發(fā)展簡況國內(nèi)發(fā)展簡況三個階段三個階段1989-19921989-1992年年, , 典型應(yīng)用工廠的選點(diǎn)、可行性論證、初典型應(yīng)用工廠的選點(diǎn)、可行性論證、初步設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計階段；步設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計階段；1993-1