現(xiàn)代集成制造分系統(tǒng)的總體設計

第4章現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)總體設計技術(shù)4.3分系統(tǒng)的總體設計1分系統(tǒng)總體設計在CIMS總體設計中的作用由于CIMS的復雜性，CIMS總體方案設計還須深入到各分系統(tǒng)。1．分系統(tǒng)總體設計是CIMS總體設計的組成部分不對各分系統(tǒng)進行總體設計，不足以充分說明CIMS系統(tǒng)的總體方案。2．分系統(tǒng)的總體設計是保證CIMS系統(tǒng)集成的需要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)為一個分系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)與另一個分系統(tǒng)的子系統(tǒng)間的集成，不對分系統(tǒng)進行深入的分析和設計就難以保證這些集成。3．分系統(tǒng)設計更能體現(xiàn)一個CIMS工程的特點2分系統(tǒng)總體設計的一般原則1）分系統(tǒng)設計必須在CIMS總體框架下，即以CIM哲理為指導，在CIMS環(huán)境下考慮本分系統(tǒng)的設計問題。2）作為分系統(tǒng)，不但要從本分系統(tǒng)所涉及的企業(yè)經(jīng)營過程的需要出發(fā)，進行功能、信息、資源和組織設計，解決本分系統(tǒng)內(nèi)部的集成問題，還要考慮與其它分系統(tǒng)的分工和聯(lián)系，解決和其它分系統(tǒng)的集成問題。3）要認清分系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是CIMS系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的一部分。3分系統(tǒng)總體設計的注意事項1．深入分析企業(yè)特點和需求，從全局出發(fā)，確定分系統(tǒng)的目標2．注意分系統(tǒng)之間及分系統(tǒng)與總體的一致性3．采用正確的設計方法和技術(shù)路線4．把握總體，防止陷入技術(shù)細節(jié)5．避免重復4CIMS各分系統(tǒng)的總體設計生產(chǎn)經(jīng)營管理分系統(tǒng)工程設計分系統(tǒng)制造自動化分系統(tǒng)質(zhì)量保證分系統(tǒng)計算機支持分系統(tǒng)51.生產(chǎn)經(jīng)營管理分系統(tǒng)覆蓋范圍覆蓋企業(yè)的所有管理部門。1）在層次上覆蓋廠級決策層和管理層。2）在職能范圍上包括經(jīng)營決策、計劃、生產(chǎn)、設備、物資、勞資、人事、后勤等各部門職能及廠級領(lǐng)導職能。3）如果質(zhì)量管理不單獨設立分系統(tǒng)，則本分系統(tǒng)也覆蓋廠級質(zhì)量管理功能。4）對某些流程行業(yè)，如不單獨設工程設計分系統(tǒng)，一般也將技術(shù)管理功能納入本分系統(tǒng)。61.生產(chǎn)經(jīng)營管理分系統(tǒng)功能范圍：與一般企業(yè)的管理信息系統(tǒng)（MIS）基本一致1）生產(chǎn)預測；2）銷售管理；3）物資供應；4）主生產(chǎn)計劃；5）財務管理；6）成本核算；7）庫存管理；8）人事管理；9）設備管理；10）經(jīng)營及生產(chǎn)規(guī)劃；11）物資需求計劃；12）能力需求計劃；13）技術(shù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理。71.生產(chǎn)經(jīng)營管理分系統(tǒng)改造MRP-Ⅱ軟件，使其適應CIMS集成需要現(xiàn)有的MRP-Ⅱ軟件由于是按單獨運行而開發(fā)出來的，當用于CIMS工程中時，需進行適當?shù)母脑欤?）車間作業(yè)管理（SFC）MRP-Ⅱ作為企業(yè)管理軟件，如獨立運行，當然要給出車間的作業(yè)計劃供車間執(zhí)行。但在CIMS中，我們已有專門的分系統(tǒng)一車間自動化分系統(tǒng)來完成車間的各項功能。因此可將SFC功能從生產(chǎn)經(jīng)營管理分系統(tǒng)中去掉。2）技術(shù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理模塊它包括企業(yè)的技術(shù)標準和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清單等，在單獨運行的MRP-Ⅱ中這是必不可少的模塊，數(shù)據(jù)通過手工輸入系統(tǒng)。但在CIMS系統(tǒng)中，通常在工程設計分系統(tǒng)中處理技術(shù)標準，生成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清單，然后提供給管理系統(tǒng)使用，屬于全局共享數(shù)據(jù)，不再是管理信息系統(tǒng)專用。因此在系統(tǒng)總體設計時必須處理好這一關(guān)系。81.生產(chǎn)經(jīng)營管理分系統(tǒng)在MRP-Ⅱ基礎(chǔ)上進一步提高一般CIMS工程中增加的主要功能模塊有：1）綜合信息查詢功能它可及時提供企業(yè)經(jīng)營管理綜合性信息，供廠級領(lǐng)導使用和參考。2）生產(chǎn)動態(tài)追蹤功能它能及時提供生產(chǎn)過程及物料流動的動態(tài)跟蹤信息，為生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)控制服務。3）生產(chǎn)優(yōu)化功能，針對不同的生產(chǎn)過程特點，在管理中采用優(yōu)化模塊可以加快生產(chǎn)進程、降低生產(chǎn)成本。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給決策者。5）產(chǎn)品報價功能，利用信息集成，借助工程設計分系統(tǒng)提供的技術(shù)報價，基于成本核算功能實現(xiàn)財務報價，最后給出商務報價，可大大提高報價質(zhì)量和速度。91.生產(chǎn)經(jīng)營管理分系統(tǒng)設計要點1）.分系統(tǒng)的需求分析和目標的制定從整體和戰(zhàn)略的高度出發(fā)，企業(yè)領(lǐng)導直接參與并起指導作用，找出影響企業(yè)競爭力的主要因素及生產(chǎn)經(jīng)營管理系統(tǒng)可以解決的問題。101.生產(chǎn)經(jīng)營營管理分系統(tǒng)統(tǒng)2）.具體需需求和系統(tǒng)設設計根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)經(jīng)營特點，，明確企業(yè)的的生產(chǎn)銷售環(huán)環(huán)境和生產(chǎn)方方式，并進而而提出對MRP-Ⅱ軟件的具體要要求，把選擇擇軟件的工作作做細：軟件必須能夠夠正確描述企企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)和工藝流流程確定自行開發(fā)發(fā)與購買商品品軟件。MRP-Ⅱ軟件進行改造造和擴充，通通過二次開發(fā)發(fā)使之用戶化化要考慮與其它它分系統(tǒng)集成成的要求：與車間自動化化分系統(tǒng)的集集成與工程設計分分系統(tǒng)的集成成軟件應有擴展展的功能，可可以實現(xiàn)更大大范圍的信息息集成，包括括管理范圍的的擴展，企業(yè)業(yè)間的集成。。要進行投資效效益分析，確確定投資規(guī)模模，在可用資資金的約束下下，選擇性能能價格比高的的軟件。引進先進的管管理軟件的同同時，也將引引進先進的管管理思想112.工程設計計分系統(tǒng)覆蓋范圍企業(yè)的所有工工程設計部門門，覆蓋產(chǎn)品品設計的過程程，包括產(chǎn)品品設計、零部部件設計、工工藝設計、數(shù)數(shù)控編程以及及工裝設計等等。1)產(chǎn)品設計計產(chǎn)品設計過程程包括了從產(chǎn)產(chǎn)品構(gòu)思到最最終形成圖樣樣文件的所有有活動。設計計過程可分為為下述四個階階段：1）功能分析析；為了尋找找最優(yōu)設計，，需要對不同同的對象、不不同解決問題題的方法，進進行調(diào)查和分分析，對概念念進行周密的的論述和評價價。2）產(chǎn)品定義義；對功能分分析的結(jié)果進進一步精煉，，并仔細研究究幾種可供選選擇的工作原原理，從中選選擇最優(yōu)方案案。3）總體設計計；在產(chǎn)品定定義的基礎(chǔ)上上，進一步在在實用性、經(jīng)經(jīng)濟性甚至美美觀上予以提提高。4）詳細繪圖圖；產(chǎn)生詳細細的工件圖和和物料清單，，幾乎可以全全部由計算機機完成。產(chǎn)品品設計可分為為三種類型：：新設計、修修改設計、變變型設計。122.工程設計計分系統(tǒng)

設計階段功能分析產(chǎn)品定義總體設計詳細繪圖新設計

修改設計變型設計√√√√

√√√

√√132.工程設計計分系統(tǒng)2)工藝過程程設計工藝過程設計計（又稱工藝藝過程規(guī)劃或或工藝計劃、、工藝設計））的任務是將將產(chǎn)品設計信信息轉(zhuǎn)換為工工藝規(guī)程，以以便制造零件件或產(chǎn)品，指指導工件通過過各個制造階階段，包括從從選擇原材料料開始到制造造成零件、形形成產(chǎn)品為止止的全過程。。主要功能1）選擇原材材料或毛坯，，包括形狀、、尺寸、重量量、材料2）選擇機械械加工方法和和順序，包括括選擇：①總總體加工方法法及順序一工工藝路線；②②在一給定工工位上的局部部加工方法和和順序一工步步。3）選擇機床床。4）輔助功能能：①選擇夾夾具；②選擇擇刀具；③確確定制造技術(shù)術(shù)要求；④選選擇測量儀器器。5）計算制造造時間：①進進給量和切削削速度；②安安裝時間；③③準備時間；；④加工時間間。6）產(chǎn)生文本本，輸出工藝藝規(guī)程，包括括輸出：①工工藝規(guī)程標題題；②工藝規(guī)規(guī)程參數(shù)。142.工程設計計分系統(tǒng)3)數(shù)控編程程數(shù)控編程包括括對所有采用用數(shù)控的設備備如數(shù)控機床床、數(shù)控檢測測儀器、數(shù)控控機器人等進進行程序設計計。為生成數(shù)控程程序，必須完完成以下三項項基本工作：：1）編譯以確確定的語言格格式書寫的零零件程序；2）根據(jù)刀具具、材料和加加工信息，計計算刀位軌跡跡和各種幾何何、工藝數(shù)據(jù)據(jù)；3）由后置處處理器將通用用的刀位信息息轉(zhuǎn)換成NC代碼，用以操操縱選定的機機床。152.工程設計計分系統(tǒng)4)工裝設計計工藝裝備（刀刀具、夾具、、量具、輔具具、磨具）設設計從本質(zhì)上講，，工裝設計與與產(chǎn)品設計性性質(zhì)是相似的的，工裝作為為一種裝置了了可看成為一一種不出廠的的產(chǎn)品，要經(jīng)經(jīng)歷相似的設設計過程完成成相似的工作作。工裝設計與工工裝所服務的的產(chǎn)品、部件件、零件密切切相關(guān)，有的的工裝可能很很復雜、龐大大，有的僅是是一些零件。。為了完成工裝裝設計，建立立工裝CAD系統(tǒng)，必須獲獲取相關(guān)的產(chǎn)產(chǎn)品信息和工工藝信息，實實現(xiàn)與產(chǎn)品CAD、CAPP等的集成。162.工程設計計分系統(tǒng)設計要點(1)深入分分析企業(yè)特點點，明確需求求和目標1）行業(yè)的影影響2）企業(yè)的產(chǎn)產(chǎn)品設計能力力及對外合作作方式的影響響3）企業(yè)自身身條件的影響響4）市場競爭爭環(huán)境的影響響(2)努力提提高產(chǎn)品的自自主開發(fā)能力力(3)加強強產(chǎn)品品開發(fā)發(fā)的過過程管管理和和產(chǎn)品品數(shù)據(jù)據(jù)管理理(4)提高高產(chǎn)品品的““三化化”水水平（（通用用化、、標準準化和和系列列化））水平平(5)吸收收并行行工程程思想想，改改進設設計過過程172.工工程設設計分分系統(tǒng)統(tǒng)選型設設計針對企企業(yè)工工程設設計的的需要要，目目前已已有多多種成成熟的的CAD/CAM軟件及及一些些CAPP軟件可可供企企業(yè)選選用。。工程程設計計分系系統(tǒng)的的總體體設計計應完完成選選型設設計。。1）實實用原原則系系統(tǒng)選選型應應滿足足企業(yè)業(yè)的實實用要要求，，既滿滿足當當前的的要求求，又又能適適當考考慮以以后的的需求求。2）可可集成成的原原則3）開開放性性原則則4）充充分利利用企企業(yè)的的現(xiàn)有有資源源為為使使企業(yè)業(yè)已有有的工工程設設計資資源，，能充充分利利用，，應優(yōu)優(yōu)先選選擇與與企業(yè)業(yè)原有有資源源易于于集成成的系系統(tǒng)。。5）經(jīng)經(jīng)濟性性原則則要要考慮慮企業(yè)業(yè)的經(jīng)經(jīng)濟實實力，，量力力而行行18例子：：某機機床廠廠CIMS工程設設計分分系統(tǒng)統(tǒng)選型型設計計1）硬硬件：：以高高中檔檔工作作站為為主，，輔以以微機機硬件件環(huán)境境，它它應能能運行行性能能優(yōu)越越，價價格合合理的的CAD/CAM一體化化軟件件，能能運行行多種種數(shù)據(jù)據(jù)庫，，便于于開發(fā)發(fā)面向向?qū)ο笙蟮墓すこ虜?shù)數(shù)據(jù)管管理軟軟件，，便于于建立立工程程設計計計算算機局局域網(wǎng)網(wǎng)，便便于與與CIMS主機進進行通通信；；2）CAD/CAM-體化軟軟件：：1））應能能滿足足參數(shù)數(shù)化、、特征征化的的3維維造型型要求求；2）通通過3D實體造造型生生成2D零件圖圖，作作到信信息的的雙向向關(guān)聯(lián)聯(lián)；3）具具有一一體化化的有有限元元分析析軟件件，或或提供供與標標準有有限元元軟件件的前前后處處理接接口，，并作作到雙雙向尺尺寸關(guān)關(guān)聯(lián)；；4））提供供2——5軸軸數(shù)控控加工工及檢檢測編編程能能力；；5））提供供便于于使用用的通通用或或?qū)Ｓ糜贸绦蛐蜷_發(fā)發(fā)語言言，提提供使使各種種用戶戶易于于掌握握和使使用的的用戶戶界面面；6）提提供關(guān)關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)庫庫，便便于開開發(fā)工工程數(shù)數(shù)據(jù)庫庫和實實現(xiàn)產(chǎn)產(chǎn)品的的工程程管理理，提提供點點隊和和矢量量漢字字庫，，便于于圖形形和元元件的的漢字字輸出出；7）支支持產(chǎn)產(chǎn)品自自上而而下的的設計計方，，便于于生成成裝配配圖，，于涉涉檢測測及零零件明明細表表；8）便便于工工藝特特征的的生成成與抽抽取，，為CAPP的開發(fā)發(fā)提供供文體體條件件，滿滿足機機床設設計的的特殊殊要求求，如如箱體體類零零件的的展開開圖生生成。。此外外還考考慮了了軟件件所需需的內(nèi)內(nèi)存空空間，，軟件件的價價格等等等。。3）自自行開開發(fā)CAPP系統(tǒng)。。193.制制造自自動化化分系系統(tǒng)自動化化分系系統(tǒng)應應覆蓋蓋企業(yè)業(yè)的所所有車車間及及各種種與車車間功功能相相近的的各類類部門門，覆覆蓋車車間內(nèi)內(nèi)的全全部生生產(chǎn)經(jīng)經(jīng)營活活動。。由于于車間間之間間的差差別很很大，，具體體車間間的自自動化化系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)成成內(nèi)容容也有有很大大差別別。203.制制造自自動化化分系系統(tǒng)1）車車間的的差異異企業(yè)根根據(jù)其其生產(chǎn)產(chǎn)需要要和企企業(yè)的的具體體情況況設設置若若干個個車間間，或或與車車間功功能相相近的的部門門。一一個企企業(yè)的的各個個車間間是不不同的的，不不同企企業(yè)的的車間間之間間差別別更大大。規(guī)模不不同職能權(quán)權(quán)限不不同車間的的自動動化程程度不不同車間的的組織織方式式不同同車間的的性質(zhì)質(zhì)不同同在CIMS工程總總體設設計中中一般般關(guān)心心車間間的下下述性性質(zhì)：：1）生產(chǎn)產(chǎn)過程程的離離散性性，對對離散散性不不同的的車間間，需需采用用不同同的計計劃調(diào)調(diào)度方方法。。2）過過程的的復雜雜性：：離散散型車車間由由于工工件數(shù)數(shù)量多多，工工序數(shù)數(shù)量多多，因因而計計劃調(diào)調(diào)度復復雜。。流程程性車車間的的車間間級計計劃調(diào)調(diào)度相相對簡簡單，，但設設備（（裝置置）級級的控控制功功能也也是很很復雜雜的。。213.制制造造自自動動化化分分系系統(tǒng)統(tǒng)2）車間間功功能能及及層層次次結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)車間間（（分分廠廠））的的功功能能分分為為下下列列兩兩大大類類：：直接接完完成成物物料料的的運運輸輸、、儲儲存存、、加加工工處處理理以以及及測測試試檢檢驗驗等等生生產(chǎn)產(chǎn)制制造造活活動動。。在車車間間范范圍圍內(nèi)內(nèi)圍圍繞繞生生產(chǎn)產(chǎn)制制造造過過程程所所進進行行的的管管理理、、調(diào)調(diào)度度和和控控制制活活動動，，也也包包括括與與其其它它分分系系統(tǒng)統(tǒng)進進行行的的雙雙向向信信息息交交換換活活動動。。按典典型型的的企企業(yè)業(yè)5層遞遞階階結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)模模型型，，車車間間占占有有4層的的功功能能（（對對不不同同性性質(zhì)質(zhì)的的車車間間，，其其功功能能會會有有所所不不同同））：：車間間層層：：生產(chǎn)產(chǎn)管管理理、資源源管管理理、質(zhì)量量管管理理、、車車間間報報告告單元元層層：柔性性制制造造系系統(tǒng)統(tǒng)FMS、分布布式式數(shù)數(shù)控控單單元元DNC工作作站站層層：常常見見的的有有各各種種加加工工工設備層：主要是各種數(shù)控機床、可編程控制器、工業(yè)機器人、及其它各種可控設備和裝置。

223.制造造自動化化分系統(tǒng)統(tǒng)3）自動動化分系系統(tǒng)總體體設計的的指導思思想(1)從從企業(yè)的的全局出出發(fā)進行行車間的的需求分分析(2)全全面規(guī)劃劃，突出出重點，，以點帶帶面(3)抓抓住車間間的共性性，提高高設計效效率(4)與與企業(yè)技技術(shù)改造造緊密結(jié)結(jié)合(5)充充分發(fā)揮揮非自動動化設備備和人的的作用(6)結(jié)合合車間特特點進行行設計234.質(zhì)量量保證分分系統(tǒng)企業(yè)實施施CIMS系統(tǒng)的主主要目的的之一，，是提高高企業(yè)的的產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量量問題貫貫穿于產(chǎn)產(chǎn)品生命命周期的的全過程程，它與與企業(yè)的的經(jīng)營管管理，工工程設計計和生產(chǎn)產(chǎn)制造等等各項活活動均有有密切的的關(guān)系。。必須有專專業(yè)的質(zhì)質(zhì)量部門門來保證證產(chǎn)品的的質(zhì)量。。244.質(zhì)量量保證分分系統(tǒng)1)質(zhì)量體系系按照ISO9000-9004國際標準準，企業(yè)業(yè)應根據(jù)據(jù)本身特特點和具具體情況況以及主主管部門門對質(zhì)量量考核的的規(guī)定，，組成本本企業(yè)的的質(zhì)量體體系。質(zhì)量體系系是保證證產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量、滿滿足規(guī)定定和潛在在的要求求，由組組織機構(gòu)構(gòu)、職責責、程序序、活動動、能力力和資源源等構(gòu)成成的有機機整體，，質(zhì)量體體系貫穿穿于產(chǎn)品品質(zhì)量形形成的全全過程，，254.質(zhì)量量保證分分系統(tǒng)2)質(zhì)量保證證分系統(tǒng)統(tǒng)的功能能按企業(yè)內(nèi)內(nèi)質(zhì)量活活動的性性質(zhì)，質(zhì)質(zhì)量保證證分系統(tǒng)統(tǒng)需完成成4大類類不同的的功能。。1）質(zhì)量量計劃功功能2）質(zhì)量量檢測功功能3）質(zhì)量量評價與與控制功功能4）質(zhì)量量信息管管理功能能264.質(zhì)量量保證分分系統(tǒng)3)質(zhì)質(zhì)量保證證分系統(tǒng)統(tǒng)的總體體設計要要點深入分析析企業(yè)對對質(zhì)量保保證功能能的真實實需求，，確定質(zhì)質(zhì)量保證證分系統(tǒng)統(tǒng)的總目目標確定質(zhì)量量保證分分系統(tǒng)的的總體結(jié)結(jié)構(gòu)（1）單單一集成成質(zhì)量系系統(tǒng)采用用支持分分布式數(shù)數(shù)據(jù)管理理的網(wǎng)絡絡系統(tǒng)實實現(xiàn)質(zhì)量量系統(tǒng)的的集成。。（2）將將上述集集成質(zhì)量量系統(tǒng)在在一個結(jié)結(jié)點上與與CIMS中的其它它分系統(tǒng)統(tǒng)集成這這種集成成可以解解決質(zhì)量量活動與與企業(yè)其其它活動動的聯(lián)系系問題。。（3）將將質(zhì)量保保證功能能進行分分塊處理理（4）將將所有質(zhì)質(zhì)量保證證功能全全部就近近納入其其它分系系統(tǒng)甚至至子系統(tǒng)統(tǒng)中它是是自上而而下、逐逐級集成成的，而而不單獨獨設立質(zhì)質(zhì)量保證證分系統(tǒng)統(tǒng)，這是是解決資資源共享享的較理理想的方方案，但但需配置置合格的的質(zhì)量管管理專家家，加強強質(zhì)量方方面的總總體工作作，同時時需注意意質(zhì)量活活動的授授權(quán)問題題。（5）在在邏輯上上仍設置置質(zhì)量保保證分系系統(tǒng)由專專業(yè)人員員負責對對質(zhì)量保保證功能能進行總總體設計計，但在在物理實實現(xiàn)上采采用（4）中提提出的分分散方式式。顯然，采采用后三三種方式式較好274.質(zhì)量量保證分分系統(tǒng)3)質(zhì)質(zhì)量保證證分系統(tǒng)統(tǒng)的總體體設計要要點結(jié)合企業(yè)業(yè)的產(chǎn)品品質(zhì)量標標準體系系進行技技術(shù)設計計不同類型型企業(yè)有有不同的的產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量標準準體系。。產(chǎn)品的的質(zhì)量指指標不同同,對產(chǎn)產(chǎn)品的檢檢測要求求不同,產(chǎn)品的的質(zhì)量要要求不同同；質(zhì)量量保證分分系統(tǒng)的的技術(shù)設設計應體體現(xiàn)質(zhì)量量標準體體系提出出的要求求。與企業(yè)的的其它活活動結(jié)合合，共同同解決產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量問題質(zhì)量保證證分系統(tǒng)統(tǒng)對產(chǎn)品品質(zhì)量只只起監(jiān)督督保證作作用，不不能獨立立解決產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量問題，，必須有有企業(yè)的的其它部部門的配配合。如如工程設設計質(zhì)量量問題需需工程設設計分系系統(tǒng)來解解決，制制造質(zhì)量量問題需需車間來來解決等等等。285.計算算機支撐撐分系統(tǒng)統(tǒng)CIMS的核心技技術(shù)是信信息集成成。須要以操操作系統(tǒng)統(tǒng)為基礎(chǔ)礎(chǔ)，利用用包括計計算機語語言、數(shù)數(shù)據(jù)文件件、網(wǎng)絡絡、數(shù)據(jù)據(jù)庫管理理、字處處理、圖圖形圖像像處理、、窗口、、用戶界界面等在在內(nèi)的計計算機環(huán)環(huán)境，形成開放放式體系系結(jié)構(gòu)，，來支持CIMS系統(tǒng)中各各種應用用軟件的的開發(fā)和和集成運運行。295.計算算機支撐撐分系統(tǒng)統(tǒng)1)計算算機支撐撐分系統(tǒng)統(tǒng)的覆蓋蓋范圍本分系統(tǒng)統(tǒng)覆蓋了了CIMS系統(tǒng)中信信息系統(tǒng)統(tǒng)維的下下4層，，即；計計算機系系統(tǒng)層、、網(wǎng)絡層層、數(shù)據(jù)據(jù)庫層及及集成平平臺層。。305.計算算機支撐撐分系統(tǒng)統(tǒng)1)計計算機系系統(tǒng)作為計算算機集成成環(huán)境的的基礎(chǔ)，，計算機機系統(tǒng)不不僅支持持其上的的應用軟軟件開發(fā)發(fā)和運行行，也通通過計算算機網(wǎng)絡絡等支持持集成運運行。由由于CIMS覆蓋企業(yè)的環(huán)環(huán)節(jié)不同，不不同企業(yè)的生生產(chǎn)經(jīng)營特點點也不相同，，對計算機系系統(tǒng)的要求也也各不相同。。計算機系統(tǒng)統(tǒng)涉及如下內(nèi)內(nèi)容：(1)工作環(huán)環(huán)境(2)主機系系統(tǒng)(3)外部存存儲器系統(tǒng)(4)外部設設備(5)計算機軟件(6)系統(tǒng)的的物理安全(7)中文信信息處理315.計算機支支撐分系統(tǒng)2)計算機機通信網(wǎng)絡網(wǎng)絡的體系結(jié)結(jié)構(gòu)層網(wǎng)絡互聯(lián)網(wǎng)絡管理網(wǎng)絡應用接口口325.計算機支支撐分系統(tǒng)3）數(shù)據(jù)庫層層CIMS的信息集成是是通過數(shù)據(jù)驅(qū)驅(qū)動來實現(xiàn)的的，即通過各各種數(shù)據(jù)的傳傳輸、交換和和處理，完成成企業(yè)的各種種生產(chǎn)經(jīng)營活活動。因此，，對CIMS中涉及的各種種數(shù)據(jù)進行全全面管理，既既要保證這些些數(shù)據(jù)的正確確性、一致性性與完整性，，又要使各分分系統(tǒng)、子系系統(tǒng)可以及時時獲得有關(guān)數(shù)數(shù)據(jù)，共享信信息資源CIMS與一般簡單的的信息系統(tǒng)最最大差別是它它更強調(diào)系335.計算機支支撐分系統(tǒng)CIMS環(huán)境下數(shù)據(jù)管管理的特點1）復雜多樣樣的數(shù)據(jù)類型型非結(jié)構(gòu)化性質(zhì)質(zhì)的如數(shù)控程程序、工程圖圖形等；超長文本的如如設計或測試試規(guī)范，數(shù)據(jù)據(jù)量很大；涉及復雜的工工程實體，有有復雜的語義義交換，描述述困難；有動態(tài)變化的的實時數(shù)據(jù)。。抽象的數(shù)據(jù)類類型，如各種種專家系統(tǒng)中中使用的專家家經(jīng)驗、規(guī)則則、知識等，，這些都對數(shù)數(shù)據(jù)管理提出出了更高的要要求。2）分布數(shù)據(jù)據(jù)管理由于企企業(yè)本身的地地理分散性，，以及CIMS各分系統(tǒng)之間間的功能差異異，涉及到的的數(shù)據(jù)類型差差異3）數(shù)據(jù)管理理軟件功能的的差異，CIMS工程設計的一一項重要任務務是如何對待待這些已有系系統(tǒng)，包括取取舍、改造和和提高，從而而提高整個CIMS系統(tǒng)的信息集集成水平。對對CIMS設計過程中擬擬引進的計算算信息系統(tǒng)如如CAD、MIS等，也要考慮慮其數(shù)據(jù)管理理軟件功能及及標準化程度度。345.計算機支支撐分系統(tǒng)CIMS的集成平臺計算機系統(tǒng)、、網(wǎng)絡系統(tǒng)和和分布式數(shù)據(jù)據(jù)庫為CIMS的開發(fā)和運行行提供了基本本的集成平臺臺。為了滿足足CIMS高度信息集成成的要求，不不斷出現(xiàn)新的的高級集成平平臺。集成框架可提提供企業(yè)集成成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)和支持工具具，實現(xiàn)企業(yè)業(yè)集成與全局局優(yōu)化，它是是一個使能器器，可降低集集成實施的復復雜度，提供供系統(tǒng)開放性性及標準化水水平，可在多多種操作系統(tǒng)統(tǒng)及硬件支持持下，使用單單一接口提供供多用戶應用用，它既保護護原有投資，，又能快速引引進新的應用用，降低維護護原支持費用用，使企業(yè)的的集成事半功功倍。這是一一種高級集成成平臺，代表表集成平臺的的發(fā)展方向。。355.計算機支支撐分系統(tǒng)計算機支撐環(huán)環(huán)境的特點1）服務性計計算機機支撐環(huán)境是是為各應用分分系統(tǒng)服務的的，應根據(jù)各各應用系統(tǒng)的的要求來進行行設計。2）先進性CIMS的擴展性也主主要體現(xiàn)在計計算機支撐環(huán)環(huán)境上，而計計算機技術(shù)的的發(fā)展又非常常迅速，因此此支撐環(huán)境的的設計應具有有一定的前瞻瞻性，即設計計誚具有一定定的先進性。。3））統(tǒng)統(tǒng)一一性性集集成成支支持持環(huán)環(huán)境境是是由由計計算算機機系系統(tǒng)統(tǒng)、、網(wǎng)網(wǎng)絡絡系系統(tǒng)統(tǒng)、、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫系系統(tǒng)統(tǒng)，，以以及及集集成成平平臺臺共共同同組組成成的的，，它它們們之之間間應應是是能能集集成成的的，，能能實實現(xiàn)現(xiàn)自自下下而而上上的的支支持持，，因因此此在在設設計計時時對對計計算算機機、、網(wǎng)網(wǎng)絡絡、、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫要要統(tǒng)統(tǒng)一一予予以以考考慮慮，，使使之之相相互互匹匹配配。。365.計計算算機機支支撐撐分分系系統(tǒng)統(tǒng)計算算機機支支撐撐環(huán)環(huán)境境的的設設計計還還應應注注意意：（1））盡盡可可能能利利用用現(xiàn)現(xiàn)有有資資源源對對企企業(yè)業(yè)現(xiàn)現(xiàn)有有的的軟軟、、硬硬件件資資源源進進行行深深入入調(diào)調(diào)查查，，研研究究其其可可用用性性。。（2））以以購購買買為為主主，，由由于于計計算算機機技技術(shù)術(shù)發(fā)發(fā)展展很很快快，，并并形形成成了了各各種種層層次次的的軟軟硬硬件件產(chǎn)產(chǎn)品品，，可可供供用用戶戶選選用用，，同同時時鑒鑒于于支支撐撐環(huán)環(huán)境境的的技技術(shù)術(shù)難難度度大大，，企企業(yè)業(yè)不不可可能能自自行行開開發(fā)發(fā)出出來來，，所所以以基基本本上上應應以以采采購購引引進進為為主主；；（3））要要盡盡可可能能減減少少異異構(gòu)構(gòu)現(xiàn)現(xiàn)象象，，為為了了降降低低集集成成的的難難度度，，應應盡盡量量避避免免或或減減少少異異構(gòu)構(gòu)現(xiàn)現(xiàn)象象；；（4））設設計計和和二二次次開開發(fā)發(fā)盡盡管管市市場場上上提提供供的的各各種種計計算算375.計計算算機機支支撐撐分分系系統(tǒng)統(tǒng)計算算機機系系統(tǒng)統(tǒng)選選型型應應注注意意下下述述要要求求：：1））滿滿足足應應用用環(huán)環(huán)境境的的要要求求主主要要包包括括字字長長、、計計算算速速度度、、存存儲儲容容量量、、使使用用環(huán)環(huán)境境，，以以及及圖圖形形、、漢漢字字處處理理能能力力等等。。2））標標準準化化。。計算算機機通通信信網(wǎng)網(wǎng)絡絡的的總總體體設設計計根據(jù)據(jù)CIMS中網(wǎng)網(wǎng)絡絡的的特特點點和和企企業(yè)業(yè)的的具具體體情情況況設設計計出出具具有有開開放放性性、、標標準準化化、、實實時時性性的的通通信信網(wǎng)網(wǎng)絡絡，，為為CIMS的運運行行提提供供豐豐富富的的網(wǎng)網(wǎng)絡絡服服務務。。1））準準確確定定位位，，確確定定先先進進合合理理的的網(wǎng)網(wǎng)絡絡方方案案；；2）統(tǒng)一一結(jié)構(gòu)、、減少異異構(gòu)；3）選擇擇先進、、通用的的標準。。數(shù)據(jù)管理理的總體體設計數(shù)據(jù)庫管管理是數(shù)數(shù)據(jù)管理理的主要要形式，，設計過過程通常常分成概概念設計計、邏輯輯結(jié)構(gòu)設設計及物物理設計計等3個個階段。。總體設設計主要要針對前前兩個階階段，在在初步設設計階段段進行數(shù)數(shù)據(jù)庫概概念模式式設計，，詳細階階段進行行數(shù)據(jù)庫庫邏輯結(jié)結(jié)構(gòu)設計計。38案例1.

成都都飛機工工業(yè)公司司CIMS應用工程程39概述成都飛機機工業(yè)公公司（簡簡稱成飛飛，CAC）是國家重重點大型型骨干企企業(yè)，是是中國最最大的飛飛機出口口基地。。1989年，成都都飛機工工業(yè)公司司被列為為國家高高技術(shù)發(fā)發(fā)展（863）計劃的的每一個個CIMS應用工廠廠；1990年完成總總體設計計可行性性論證，，1991年完成初初步設計計，1992年完成詳詳細設計計，1994年CIMS一期工程程（突破破口項目目）通過過863計劃自動動化領(lǐng)域域組織的的驗收，，1996年通過了了二期工工程的驗驗收。40分析（1）當時公公司擁有有一批““孤島式式”單項項技術(shù)軟軟件。系系統(tǒng)沒有有集成，，資源不不能共享享，整體體效益差差。（2）計算機機輔助管管理不能能滿足麥麥道機頭頭轉(zhuǎn)包生生產(chǎn)、批批生產(chǎn)飛飛機改型型和新機機研制的的需要。。（3）已擁有有的輔助助設計/制造軟件件雖有較較強的功功能，但但缺少計計算機輔輔助工藝藝設計（（CAPP）及工藝文文件管理理功能。。不能適適應多機機型生產(chǎn)產(chǎn)試制技技術(shù)準備備工作的的需求。。（4）飛機機機加結(jié)構(gòu)構(gòu)件車間間數(shù)控機機床已初初具規(guī)模模，靠常常規(guī)的計計劃管理理和以單單臺機床床為單元元組織生生產(chǎn)，綜綜合生產(chǎn)產(chǎn)能力不不能充分分發(fā)揮。。41需求解決以下下幾個主主要問題題：（1）新品研研制周期期長；（2）不適應應多品種種、小批批量生產(chǎn)產(chǎn)要求；；（3）信息管管理不適適應生產(chǎn)產(chǎn)經(jīng)營的的需求；；（4）機加結(jié)結(jié)構(gòu)件需需要解決決瓶頸問問題和提提高質(zhì)量量。42工程總總體技技術(shù)方方案總的指指導思思想是是以CIM概念框框架為為指導導，確確定總總體集集成方方案。。實施施技術(shù)術(shù)路線線要力力求穩(wěn)穩(wěn)妥可可靠，，從關(guān)關(guān)鍵技技術(shù)預預研開開始，，從分分系統(tǒng)統(tǒng)集成成著手手，抓抓應用用促進進和帶帶動CIMS的發(fā)展展，逐逐步掌掌握技技術(shù)，，取得得經(jīng)驗驗，增增養(yǎng)隊隊伍，，實現(xiàn)現(xiàn)成都都飛機機工業(yè)業(yè)公司司CIMS。1.根據(jù)總總體技技術(shù)方方案，，充分分利用用公司司現(xiàn)有有的能能力，，經(jīng)完完善與與提高高，逐逐步實實現(xiàn)成成都飛飛機工工業(yè)公公司CIMS。利用原原有IBM計算機機等主主機上上的CAE/CAD/CAM軟件，，利用用現(xiàn)有有數(shù)控控機床床17臺（包包括DNC系統(tǒng)）），三三坐標標數(shù)控控測量量機，，大型型精密密平板板工數(shù)數(shù)控繪繪圖機機等資資源，，納入入成都都飛機機工業(yè)業(yè)公司司CIMS，減少新新開發(fā)發(fā)項目目，節(jié)節(jié)約投投資約約2億元。。在此此基礎(chǔ)礎(chǔ)上，，緊密密結(jié)合合實踐踐應用用，逐逐步完完善提提高，，形成成較完完整的的集成成制造造工程程系統(tǒng)統(tǒng)。2.以系統(tǒng)統(tǒng)集成成技術(shù)術(shù)的需需要和和發(fā)展展促進進成都都飛機機工業(yè)業(yè)公司司管理理信息息系統(tǒng)統(tǒng)（MIS）的發(fā)展展3.以以關(guān)鍵鍵集成成技術(shù)術(shù)的試試點經(jīng)經(jīng)驗來來帶動動機加加結(jié)構(gòu)構(gòu)件自自動化化車間間（FA））的發(fā)展展。43CIMS應用工工程體體系結(jié)結(jié)構(gòu)由四個個應用用系統(tǒng)統(tǒng)，即即管理理信息息系統(tǒng)統(tǒng)（CIS）、工程信信息系系統(tǒng)（（CAD/CAM）、車間自自動化化系統(tǒng)統(tǒng)（FA）和質(zhì)量量信息息系統(tǒng)統(tǒng)（QIS），以及兩兩個支支持系系統(tǒng)即即數(shù)據(jù)據(jù)庫系系統(tǒng)（（DB）和網(wǎng)絡絡系統(tǒng)統(tǒng)（NET）組成，，44工程總總體結(jié)結(jié)構(gòu)計算機機網(wǎng)絡絡和分分布式式數(shù)據(jù)據(jù)庫的的支持持下，，由管管理信信息、、質(zhì)量量信息息、工工程信信息和和自動動化車車間四四個應應用分分集成成系統(tǒng)統(tǒng)組成成，將將公司司計算算機輔輔助經(jīng)經(jīng)營、、管理理、設設計和和制造造的主主要功功能、、信息息及設設備初初步集集成起起來。。1管理理信息息分集集成系系統(tǒng)（（MIS），包括經(jīng)經(jīng)營管管理（（BM））、物料管管理（（MM））、生產(chǎn)管管理（（PM））、人員信信息管管理（（LM））、財務管管理（（FM））等系統(tǒng)統(tǒng)。其其中MM和PM在引進進的MRP-ⅡⅡ（MM/PM）軟件的的基礎(chǔ)礎(chǔ)的進進行二二次開開發(fā)。。2質(zhì)量量信息息分集集成系系統(tǒng)（（QIS），，包括制制造過過程、、使用用過程程、無無損檢檢測、、人員員印章章、器器材器器具、、綜合合統(tǒng)計計、標標準化化信息息等質(zhì)質(zhì)量信信息管管理系系統(tǒng)。。3工程程信息息分集集成系系統(tǒng)（（CAD/CADM）），包括計計算機機輔助助工程程（CAE）、、設計（（CAD）、、工藝設設計（（PPS）、、飛機裝裝配、、鈑金金和機機加零零件工工藝文文件設設計（（CAPP））、機加工工數(shù)控控編程程（CAM）以及型型架、、夾具具和沖沖裁、、壓延延模設設計與與制造造（TD-CAD/CAM））等系統(tǒng)統(tǒng)。4車間間自動動化分分集成成系統(tǒng)統(tǒng)（FA）），包括兩兩條直直接數(shù)數(shù)控生生產(chǎn)線線（FDNC））和兩個個自動動化立立體庫庫，具具有車車間控控制、、單元元控制制、工工作站站控制制以及及設備備控制制四層層遞階階控制制結(jié)構(gòu)構(gòu)。45案例2.開封空空分集集團信信息化化工程程46立項背背景我國空空分市市場80年年代已已對世世界開開放，，國際際上一一流空空分企企業(yè)紛紛紛打打入中中國市市場。。我國生生產(chǎn)的的空分分設備備與國國外產(chǎn)產(chǎn)品相相比，，生產(chǎn)產(chǎn)周期期長、、質(zhì)量量穩(wěn)定定性差差、產(chǎn)產(chǎn)品創(chuàng)創(chuàng)新能能力低低、生生產(chǎn)管管理粗粗放。?？辗中行袠I(yè)面面臨巨巨大的的市場場壓力力，經(jīng)經(jīng)濟效效益大大幅下下滑，，企業(yè)業(yè)經(jīng)營營和資資金運運轉(zhuǎn)十十分困困難。。為使企企業(yè)能能夠生生存下下去，，于1999年年6月月毅然然決定定啟動動KF-CIMS工程，，7月月與國國家863/CIMS主題簽簽訂了了委托托研究究與開開發(fā)合合