第3章 計算機集成制造系統(tǒng)

2024/2/281第3章計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）技術(shù)2024/2/28中南大學(xué)2什么是CIMS？CIMS－計算機集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegratedManufacturingSystems）CIMS－現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（ContemporaryIntegratedManufacturingSystems）C是手段M是指大制造（制造業(yè)）S是指整個系統(tǒng)I是核心，即通過集成提高制造企業(yè)的市場競爭能力2024/2/28中南大學(xué)3為什么要學(xué)習(xí)CIMS?了解相關(guān)知識從事企業(yè)軟件開發(fā)CAD/CAE/CAPPPDM/PLMERPCRM專用、高附加值的軟件從事企業(yè)信息化工作企業(yè)的技術(shù)主管CIO從事企業(yè)信息化項目實施金碟、用友浪潮、華天2024/2/28中南大學(xué)4課程主要內(nèi)容理念篇CIMS的基本概念、基本原理、基本方法、應(yīng)用背景CIMS的方法體系技術(shù)篇CIMS總體設(shè)計技術(shù)CIMS關(guān)鍵技術(shù)管理、設(shè)計、制造、集成實踐篇企業(yè)信息化我國的制造業(yè)信息化工程戰(zhàn)略2024/2/28中南大學(xué)53.1信息時代的制造業(yè)制造業(yè)的發(fā)展歷史信息化帶動工業(yè)化是必由之路2024/2/28中南大學(xué)6制造業(yè)的內(nèi)涵制造業(yè)是指對原材料(采掘業(yè)的產(chǎn)品和農(nóng)產(chǎn)品)進行加工或再加工，以及對零部件裝配的工業(yè)的總稱。制造業(yè)一般有消費品制造業(yè)和資本品制造業(yè)、輕型制造業(yè)和重型制造業(yè)、民用制造業(yè)和軍工制造業(yè)、傳統(tǒng)制造業(yè)和現(xiàn)代制造業(yè)之分，其中裝備制造業(yè)越來越重要。工業(yè)化國家：約1/4的人口從事制造業(yè)，約70%～80%的物質(zhì)財富來自制造業(yè)。2024/2/28中南大學(xué)7物質(zhì)生產(chǎn)貫穿人類歷史材料、能源和信息是人類社會經(jīng)濟的三大重要支柱。人類社會經(jīng)濟發(fā)展的歷史，就是人類利用材料、能源和信息進行物質(zhì)生產(chǎn)的歷史。材料、能源和信息領(lǐng)域的任何技術(shù)革命，必然導(dǎo)致生產(chǎn)方式的革命和生產(chǎn)力發(fā)展的飛躍。物質(zhì)生產(chǎn)材料產(chǎn)品信息能源2024/2/28中南大學(xué)8制造業(yè)發(fā)展史制造業(yè)創(chuàng)造了人類人與猿相分離，是由于人學(xué)會了雙足行走和用手制造并使用工具，這是人類進化的關(guān)鍵一步。隨著狩獵和采集技術(shù)的改進，人們制造的工具日趨精細，種類越來越多，出現(xiàn)了有組織的石料開采和加工，形成了原始制造業(yè)。使用工具、制造工具，即原始的制造技術(shù)和生產(chǎn)方式的改變引發(fā)了古猿進化的改轍，驅(qū)引他們用腦思維，腦容量增大，經(jīng)選擇遺傳而與猿類分離，變成堂堂直立的人類。毛主席1964年有一首詞《賀新郎·讀史》，頭幾句是：“人猿相揖別，只幾個石頭磨過，小兒時節(jié)。”原始的工具制造是人類社會制造業(yè)的最早萌芽。2024/2/28中南大學(xué)9制造業(yè)發(fā)展史制造業(yè)是產(chǎn)業(yè)革命的主力軍18世紀的產(chǎn)業(yè)革命和接踵而來的電氣化運動，從1765年瓦特發(fā)明蒸汽機算起已延續(xù)了240年。這場波瀾壯闊的工業(yè)革命使人類的生產(chǎn)和生活方式發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的偉大變化。產(chǎn)業(yè)革命的標志———瓦特蒸汽機的發(fā)明工業(yè)革命的第二個高潮———電氣化發(fā)生在19世紀后半葉和20世紀初。以1948年美國貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克利發(fā)明晶體管，1958年制成第一臺固體元件計算機為開端，晶體管的發(fā)明和微電子制造技術(shù)的飛速發(fā)展，開創(chuàng)了全新的信息時代。2024/2/28中南大學(xué)10制造業(yè)發(fā)展史的啟示蒸汽機和電機的應(yīng)用，延伸了人的體力勞動，催生了工業(yè)革命，使人類社會通過工業(yè)化從農(nóng)業(yè)社會發(fā)展到工業(yè)社會。以計算機為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，則延伸了人的腦力勞動，引發(fā)了新的工業(yè)革命，使人類社會通過信息化從工業(yè)社會發(fā)展到信息社會，信息化是信息時代的工業(yè)革命。農(nóng)業(yè)社會工業(yè)社會信息社會工業(yè)化工業(yè)革命信息化新的工業(yè)革命2024/2/28中南大學(xué)11從工業(yè)化到信息化的里程碑1765年——蒸汽機的發(fā)明拉開工業(yè)化革命序幕；20世紀上半葉——一批發(fā)達國家完成工業(yè)化革命；1948年——晶體管發(fā)明；1958年——第一臺固體元件計算機；1959年——第一個集成電路；1960年——ALGOL和COBOL計算機語言；1964年——大型電子計算機IBM360系列；1969年——互聯(lián)網(wǎng)誕生；1971年——用大規(guī)模集成電路組成的微處理機；1977年——個人計算機；1989年——萬維網(wǎng)（WWW）誕生；在短短的50年時間內(nèi)，信息技術(shù)使我們的生活發(fā)生了質(zhì)的變化，世界全面轉(zhuǎn)向信息化時代。2024/2/28中南大學(xué)12機械制造業(yè)發(fā)展的幾個階段第一階段－－手工單件生產(chǎn)第二階段－－大批量重復(fù)生產(chǎn)第三階段－－自動化生產(chǎn)第四階段－－現(xiàn)代集成制造2024/2/28中南大學(xué)13單件手工生產(chǎn)（第1階段）法國巴黎P&L汽車制造公司的汽車制造過程(1890年)年產(chǎn)量800臺有許多獨立的工匠手工完成單件制造方式生產(chǎn)流程幾個主要伙伴討論用戶需求，確定汽車規(guī)格定購主要零件、各個承包商制造零件、匯總安裝特點勞動力在設(shè)計、制造工藝水平上較高，組織十分分散產(chǎn)量低、價格高、產(chǎn)品維護費用高追求的目標全面滿足客戶的要求較高的制造裝配工藝水平2024/2/28中南大學(xué)14大批量重復(fù)生產(chǎn)（第2階段）Ford生產(chǎn)線方式的引入（1908年）－零件互換、標準化技術(shù)的引入－裝配線（固定線－>流動線）－結(jié)果：生產(chǎn)成本大量下降、生產(chǎn)率提高、產(chǎn)品的維護費用下降、維護方法簡化－當生產(chǎn)量達200萬量時，價格降低了2/3。特點－勞動力專業(yè)化分工、培訓(xùn)時間縮短－組織結(jié)構(gòu)一體化、大而全，計劃管理，由上而下協(xié)調(diào)生產(chǎn)組織－>官僚主義，對市場的響應(yīng)能力下降－機床的能力不斷提高大批量生產(chǎn)追求的目標（50年代前）－大量生產(chǎn)－低成本－提高勞動生產(chǎn)率2024/2/28中南大學(xué)15自動化生產(chǎn)（第三階段，50-70年代）新的生產(chǎn)組織模式制造資源計劃（MRPII，美國）精益生產(chǎn)（日本）Siemag粗計劃系統(tǒng)（德國）制造設(shè)備水平提高數(shù)控機床（50年代）FMS（70年代）計算機輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用CAD、CAPP、CAM、CAE單元技術(shù)應(yīng)用2024/2/28中南大學(xué)16自動化生產(chǎn)特點計算機應(yīng)用水平提高CAD、CAPP、CAM、CAE技術(shù)應(yīng)用MRPII技術(shù)應(yīng)用管理信息系統(tǒng)應(yīng)用車間控制技術(shù)局部集成技術(shù)MRPII（計劃、物料、庫存、生產(chǎn)能力、財務(wù)、銷售信息集成）CAD/CAPP/CAM集成FMS、獨立制造島（加工設(shè)備、物料傳送、倉庫存儲設(shè)備的集成〕優(yōu)化MRPII系統(tǒng)優(yōu)化了物料供應(yīng)和生產(chǎn)計劃FMS應(yīng)用優(yōu)化了生產(chǎn)調(diào)度和控制策略車間作業(yè)計劃與調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)化了制造資源分配2024/2/28中南大學(xué)17現(xiàn)代集成制造（20世紀80年代以后以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)集成與優(yōu)化為手段，以提高企業(yè)的市場競爭能力為目標，致力于全面提高企業(yè)的T、Q、C、S水平?！白詣踊聧u”問題：片面提高自動化水平并不能夠帶來企業(yè)效益的提高“信息孤島”問題：孤立的信息單元作用有限集成成為現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主旋律2024/2/28中南大學(xué)18現(xiàn)代集成制造的代表模式計算機集成制造并行工程虛擬制造精良生產(chǎn)敏捷制造協(xié)同制造網(wǎng)絡(luò)化制造2024/2/2819自然經(jīng)濟

商品經(jīng)濟科技生產(chǎn)力經(jīng)濟形態(tài)19102000奴隸社會封建社會資本主義、社會主義共產(chǎn)主義200年差距作坊式生產(chǎn)自然經(jīng)濟

大量流水和成批生產(chǎn)

多品種小批量

商品經(jīng)濟產(chǎn)品經(jīng)濟蒸汽機

電動機信息技術(shù)19001980產(chǎn)品經(jīng)濟科學(xué)管理，系統(tǒng)管理，現(xiàn)代管理計劃經(jīng)濟科學(xué)管理系統(tǒng)管理現(xiàn)代管理t傳統(tǒng)管理中國2024/2/28中南大學(xué)20信息技術(shù)引發(fā)了制造業(yè)的深刻變革信息技術(shù)促使工業(yè)產(chǎn)品知識化，制造業(yè)信息化產(chǎn)品信息化設(shè)計制造過程信息化管理信息化資源信息化服務(wù)信息化信息技術(shù)推動了新技術(shù)經(jīng)濟體系的形成產(chǎn)生了新的生產(chǎn)管理和組織形式形成了當代最先進的生產(chǎn)力為制造業(yè)注入了新的活力增強了制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新能力。信息技術(shù)促進了經(jīng)濟全球化與制造全球化2024/2/28中南大學(xué)21信息時代制造業(yè)新的工業(yè)革命信息技術(shù)促進了敏捷制造的發(fā)展，形成了以虛擬制造和動態(tài)聯(lián)盟為特征的新型制造模式。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進了全球化制造的發(fā)展，引發(fā)了制造業(yè)的重新分工和資源的重新配置。計算機技術(shù)促進設(shè)計制造數(shù)字化，提高了產(chǎn)品創(chuàng)新能力，縮短了設(shè)計周期，降低了產(chǎn)品開發(fā)成本。電子商務(wù)技術(shù)促進了全球化采購/銷售，降低了采購與銷售成本，提高了服務(wù)質(zhì)量。2024/2/28中南大學(xué)22數(shù)字BOEING技術(shù)趨勢虛擬設(shè)計制造全生命周期設(shè)計制造PLM并行工程CE全球化的協(xié)作平臺EXSTAR美國B777的應(yīng)用效果開發(fā)周期：9年－>4.5年成本降低：25％100％整機數(shù)字化設(shè)計世界壟斷與霸主地位制造業(yè)發(fā)生的深刻變革數(shù)字化飛機2024/2/28中南大學(xué)23技術(shù)趨勢數(shù)字化設(shè)計制造虛擬樣機全球采購和分銷大規(guī)模定制通用公司應(yīng)用狀況開發(fā)周期（48月－>24月－>12月）碰撞試驗（100次－>50次）個性化定單－>3小時通過在線采購降低成本10％產(chǎn)品概念設(shè)計產(chǎn)品詳細設(shè)計制造業(yè)發(fā)生的深刻變革數(shù)字化轎車2024/2/28中南大學(xué)242024/2/28中南大學(xué)25中國的進步2024/2/28262024/2/28中南大學(xué)27數(shù)字化設(shè)計/制造創(chuàng)我國梟龍飛機研制周期最短的奇跡梟龍/FC-1型飛機從凍結(jié)技術(shù)狀態(tài)到首飛成功，只用了23個月的時間，這是采用了數(shù)字化設(shè)計/制造/管理技術(shù)創(chuàng)造的奇跡。建立梟龍/FC-1型飛機全機結(jié)構(gòu)數(shù)字樣機，實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享全機工藝規(guī)程編制計算機化實現(xiàn)梟龍/FC-1飛機主要結(jié)構(gòu)件數(shù)字化設(shè)計/工藝/加工/檢測，突破結(jié)構(gòu)件制造瓶頸2024/2/2828

超七全機結(jié)構(gòu)數(shù)字樣機

數(shù)字化技術(shù)在超七飛機研制中的應(yīng)用來源：成都飛機公司2024/2/28中南大學(xué)29數(shù)字化技術(shù)在超七飛機研制中的應(yīng)用來源：成都飛機公司

超七全機結(jié)構(gòu)分析模型

2024/2/2830新支線飛機虛擬樣機數(shù)字化定義來源：中國航空工業(yè)第一集團公司2024/2/2831全機外形前機身理論數(shù)據(jù)駕駛艙駕駛員座椅安裝中央操縱臺機械系統(tǒng)登機門機構(gòu)壁板STA148.550-229.000長桁和接頭壁板連接件前起落架支撐梁前機身結(jié)構(gòu)登機門來源：中國航空工業(yè)第一集團公司新支線飛機虛擬樣機數(shù)字化定義2024/2/2832鐵路機車車輛虛擬樣機系統(tǒng)來源：中國鐵路機車車輛北方集團公司大連鐵道學(xué)院清華大學(xué)2024/2/28中南大學(xué)33滬東造船廠以自行開發(fā)產(chǎn)品“中國滬東型”74500噸散貨輪作為主要應(yīng)用對象，設(shè)計效率提高40%以上,生產(chǎn)準備周期縮短了131天。年增加新產(chǎn)品舯艦1

2艘（每艘船價平均為1.7億）2024/2/28中南大學(xué)34深海載人潛器示意圖2024/2/28中南大學(xué)35深海載人潛器的工作原理和效果圖2024/2/28中南大學(xué)36機床2024/2/28373.2計算機集成制造系統(tǒng)——CIMS的基本概念2024/2/2838CIM概念1973年，J.Harrinton博士提出CIM概念基本思想系統(tǒng)的觀點：企業(yè)的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的，應(yīng)該加以統(tǒng)一處理信息的觀點：整個生產(chǎn)過程實質(zhì)上也是對信息的采集、傳遞和加工處理的過程，在企業(yè)中主要存在信息流和物流這兩種運動過程，而物流又是受信息流控制的。2024/2/2839為什么要提出CIM？在20世紀70年代，美國產(chǎn)業(yè)政策過分夸大了第三產(chǎn)業(yè)的作用，而將制造業(yè)貶低為“夕陽工業(yè)”、“生了銹的皮帶”，導(dǎo)致美國制造業(yè)優(yōu)勢的衰退。20世紀80年代初開始的世界性石油危機，暴露出美國制造業(yè)的優(yōu)勢多數(shù)已被日本所取代，美國報紙說：“十個高技術(shù)產(chǎn)品中的七個，其市場已為日本所占有”、“日本產(chǎn)品在美國人心目中已經(jīng)成為質(zhì)量好、價格便宜的同義詞”。美國要用其信息技術(shù)的優(yōu)勢奪回制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位，認為“對CIMS，不要再猶豫了?。–IMS，nolongerachoice!）”2024/2/28中南大學(xué)40“自動化孤島”2024/2/28中南大學(xué)411+1=2?2024/2/28中南大學(xué)42將“自動化孤島”集成在一起2024/2/28中南大學(xué)43早期CIM的定義CIM是一種組織、管理與運行企業(yè)生產(chǎn)的新哲理，它藉助計算機硬軟件，綜合運用現(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)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全部過程中有關(guān)人、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素及其信息流與物流有機地集成并優(yōu)化運行，以實現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)、低耗、上市快，從而使企業(yè)贏得市場競爭經(jīng)營管理人/組織技術(shù)T、Q、C、S2024/2/28中南大學(xué)44幾層含義CIM是一種組織、管理與運行企業(yè)生產(chǎn)的哲理，其宗旨是使企業(yè)的產(chǎn)品高質(zhì)量、低成本、上市快，從而使企業(yè)贏得競爭力企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，是一個不可分割的有機整體企業(yè)生產(chǎn)的要素包括人、技術(shù)及經(jīng)營管理，其中，尤其重視發(fā)揮人在現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)中的主導(dǎo)作用。企業(yè)生產(chǎn)活動中包括信息流（采集、傳遞和加工處理）和物流兩大部分?，F(xiàn)代企業(yè)中尤其重視信息流的管理運行及信息流與物流間的集成。CIM技術(shù)是基于現(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)工程技術(shù)的一門綜合性技術(shù)。2024/2/28中南大學(xué)45CIMS定義

CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）是基于CIM哲理而組成的系統(tǒng)，定義為：“CIMS是通過計算機硬軟件，并綜合運用現(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)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全部過程有關(guān)的人、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素及其信息與物流有機物有機集成并優(yōu)化運行的復(fù)雜的大系統(tǒng)?！?024/2/28中南大學(xué)463.3計算機集成制造系統(tǒng)——CIMS的基本概念2024/2/28中南大學(xué)47提出1986年提出了863/CIMS主題計劃。它以“發(fā)展高科技、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”為宗旨，在國家科委(科技部)直接領(lǐng)導(dǎo)和各有關(guān)部門的大力支持下，經(jīng)過近10000名專家、技術(shù)人員和管理人員不懈的努力，立足國情，創(chuàng)新發(fā)展，從早期的以信息集成為特征的計算機集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegratedManufacturingSystem）開始，發(fā)展到以信息集成和企業(yè)優(yōu)化為特征的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（ContemporaryIntegratedManufacturingSystem），走出了一條具有中國特色的CIMS之路，取得重大進展，并在國際上取得了一席之地。2024/2/28中南大學(xué)48時代背景1.全球化趨勢2.以客戶為中心的市場3.競爭新環(huán)境和新形式4.知識經(jīng)濟初露端倪5.因特網(wǎng)的沖擊6.環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的呼聲日盛2024/2/28中南大學(xué)49CIM新定義“CIM是一種組織、管理和運行現(xiàn)代制造類企業(yè)的理念。它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代化信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機結(jié)合，使企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（從市場需求分析到最終報廢處理）各階段活動中有關(guān)的人（組織、管理）、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素及其信息流、物流和價值流三流有機集成并優(yōu)化運行，以達到產(chǎn)品（P）上市快（T）、高質(zhì)（Q）、低耗（C）、服務(wù)好（S）、環(huán)境清潔（E），進而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性，使企業(yè)贏得市場競爭?！?024/2/28中南大學(xué)50信息集成過程集成企業(yè)間集成51四個功能分系統(tǒng)，兩個支撐分系統(tǒng)組成

3.4CIMS的基本組成、體系結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)521、管理信息分系統(tǒng)（MIS)

MIS是CIMS的神經(jīng)中樞信息處理包括信息的收集、傳輸、加工和查詢；事務(wù)管理包括計劃管理、物料管理、生產(chǎn)管理、財務(wù)管理、人力資源管理等；輔助決策根據(jù)現(xiàn)有信息，利用數(shù)學(xué)分析手段預(yù)測未來，提供企業(yè)經(jīng)營管理決策。核心工具：制造資源計劃MRPII，將企業(yè)內(nèi)各個管理環(huán)節(jié)進行集成，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。532、工程設(shè)計信息分系統(tǒng)(EDIS)（CAD/CAPP/CAM）CAD計算機繪圖、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（BOM）生成等；CAPP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；CAM刀具路徑確定、刀位文件生成、刀具軌跡仿真、NC代碼的生成等作業(yè)。

54CAPP系統(tǒng)的分類

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中編制新零件的工藝規(guī)程時，檢索—調(diào)出—編輯修改檢索不到時，另行編制并儲存在計算機中

派生式：例如美國國際計算機輔助制造公司開發(fā)的CAM-I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，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。

55綜合零件實際零件【例】56零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)程打印輸出標準工藝路線文件標準工序文件工作要素處理應(yīng)用程序工藝路線檢索/編輯標準工序檢索/編輯工藝規(guī)程存儲器CAM-I推出的派生式CAPP系統(tǒng)框圖57標準工藝規(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）準備階段零件圖標準工藝檢索編碼×××××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58派生式CAPP的特點：程序簡單，易于實現(xiàn)。目前多用于回轉(zhuǎn)體類零件CAPP系統(tǒng)。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。59創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（GenerativeCAPPSystem）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，目前還處于實驗研究階段。603、制造自動化分系統(tǒng)(MAS)MAS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，是最終產(chǎn)生效益聚集地。MAS組成:機械加工系統(tǒng)-CNC、MC、FMC、FMS加工設(shè)備；物流系統(tǒng)—對工件和工具存儲、搬運、裝卸等操作；控制系統(tǒng)-實現(xiàn)對加工設(shè)備和物流系統(tǒng)的控制；MAS目標:實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)柔性自動化；實現(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。Real614、質(zhì)量保證信息分系統(tǒng)（QIS)

質(zhì)量計劃--建立質(zhì)量技術(shù)標準，制定檢測計劃、檢測規(guī)程和規(guī)范；

質(zhì)量檢測管理--包括進出廠材料檢測、產(chǎn)品質(zhì)量檢測管理，設(shè)計質(zhì)量指標管理，生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)管理；

質(zhì)量分析評價--對各類質(zhì)量問題進行分析，評價各種影響因素，查明主要原因。

質(zhì)量信息綜合與控制--報表生成，質(zhì)量綜合查詢，采取各種質(zhì)量控制措施。625、數(shù)據(jù)庫管理分系統(tǒng)

對各類數(shù)據(jù)進行存儲和調(diào)用，滿足各分系統(tǒng)信息的交換和共享。

數(shù)據(jù)的分布：采用分布式異型數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通過互連網(wǎng)絡(luò)體系，完成全局數(shù)據(jù)調(diào)用和分布式事務(wù)處理。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)類型：工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對圖形數(shù)據(jù)和非圖形數(shù)據(jù)處理。6、計算機網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)

是CIMS信息集成工具，常用局域網(wǎng)，對地理范圍大的企業(yè)，可通過遠程網(wǎng)進行互連，使CIMS同時兼有局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的特點。

63工廠加工車間裝配車間1#單元N#單元銑削工作站檢驗工作站物料運儲工作站機器人銑床零件存儲器機器人檢驗機零件存儲器機器人機器人小車傳感器……….…..CIMS五層遞階控制結(jié)構(gòu)

64

工廠層-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)劃周期幾個月/幾年時間車間層-協(xié)調(diào)車間作業(yè)和資源配置，作用周期幾周/幾個月單元層-完成本單元作業(yè)調(diào)度，包括作業(yè)順序和指令發(fā)放、進行任務(wù)分配調(diào)度、協(xié)調(diào)物料運輸，規(guī)劃時間幾小時/幾周工作站層-負責(zé)協(xié)調(diào)設(shè)備小組活動，規(guī)劃時間幾分鐘/幾小時設(shè)備層-各種設(shè)備控制器，執(zhí)行上層控制命令，完成加工、測量、運輸?shù)热蝿?wù)，響應(yīng)時間幾毫秒/幾分鐘

CIMS遞階控制結(jié)構(gòu)

651、CIMS決非無人化工廠。

在CIMS研究初期，人們曾認為全盤自動化和無人化工廠或車間是其主要特征。隨著CIMS實踐的深入和一些無人化工廠實施的失敗，人們對無人制造自動化問題進行反思，并對于人在CIMS中的重要作用進行重新認識。近年來，我國實施的CIMS早已突破無人化和高度自動化的局限，而主要強調(diào)信息集成和功能集成。CIMS研究和應(yīng)用中值得注意的幾個問題662、CIMS沒有統(tǒng)一模式。

CIMS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)僅針對一般情況，不同的企業(yè)類型，不同的生產(chǎn)方式，其CIMS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)亦不一樣。實際應(yīng)用中不應(yīng)求全和統(tǒng)一，而應(yīng)根據(jù)企業(yè)實際決定其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。3、CIMS在應(yīng)用工程中應(yīng)強調(diào)結(jié)合實際，總體規(guī)劃，分步實施

CIMS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，根據(jù)企業(yè)的財力和物力，分步實施，重點突破，既要保證系統(tǒng)的實用有效，又要保證系統(tǒng)的集成。CIMS國外發(fā)展簡況美國——不僅企業(yè)重視，國家也極為重視，認為CIM是奪回失去市場、取得競爭成功的關(guān)鍵技術(shù)，并將不可逆轉(zhuǎn)地成為21世紀占主導(dǎo)地位的新的生產(chǎn)方式。20世紀80年代初，美國國家標準局（N