制造業(yè)信息化第2章課件

1第2章制造業(yè)信息化的先進(jìn)

理論與模式1第2章制造業(yè)信息化的先進(jìn)

理論與模式

一、基本概念

CIM：ComputerIntegratedManufacturing

計算機(jī)集成制造

ContemporaryIntegratedManufacturing

現(xiàn)代集成制造

CIMS：CIM+S（System）

CIM是組織、管理生產(chǎn)的一種哲理、思想與方法，而CIMS是這種思想的具體實現(xiàn)。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)一、基本概念2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)3

CIM是一種概念，一種哲理，它是用來組織工業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)思想。CIM是1973年由哈林頓提出的，包含2個基本的觀點(diǎn)：一是整體觀點(diǎn)（系統(tǒng)觀點(diǎn)）：企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，即從市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、經(jīng)營管理直到售后服務(wù)的全部生產(chǎn)活動，形成了一個不可分割的整體，它們彼此緊密連接；單一的生產(chǎn)活動都應(yīng)在企業(yè)整個框架下作統(tǒng)一的考慮。二是信息觀點(diǎn)：整個生產(chǎn)過程實質(zhì)上是一個數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過程。最終形成的產(chǎn)品可以看作是“數(shù)據(jù)”的物質(zhì)表現(xiàn)。按照這一哲理和技術(shù)構(gòu)成的具體系統(tǒng)便是計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)3CIM是一種概念，一種哲理，它是用來組織工業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)4CIM概念的產(chǎn)生反應(yīng)了人們對“制造”認(rèn)識的深化。制造不僅包括工藝規(guī)劃、庫存控制、生產(chǎn)及維護(hù)這些活動，而應(yīng)該包括產(chǎn)品生命周期中的全部活動；制造不僅是一個物料轉(zhuǎn)換的過程，即由原材料經(jīng)過加工、裝配、最終變成一個產(chǎn)品，而應(yīng)是一個復(fù)雜的信息變換的過程，在制造中進(jìn)行的一切活動都是信息處理連續(xù)統(tǒng)一的一部分。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)4CIM概念的產(chǎn)生反應(yīng)了人們對“制造”認(rèn)識的深化。制造不僅包5CIM概念的產(chǎn)生反應(yīng)了人們對“制造”認(rèn)識的深化。制造不僅包括工藝規(guī)劃、庫存控制、生產(chǎn)及維護(hù)這些活動，而應(yīng)該包括產(chǎn)品生命周期中的全部活動；制造不僅是一個物料轉(zhuǎn)換的過程，即由原材料經(jīng)過加工、裝配、最終變成一個產(chǎn)品，而應(yīng)是一個復(fù)雜的信息變換的過程，在制造中進(jìn)行的一切活動都是信息處理連續(xù)統(tǒng)一的一部分。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)5CIM概念的產(chǎn)生反應(yīng)了人們對“制造”認(rèn)識的深化。制造不僅包制造業(yè)信息化第2章71987年，我國863計劃CIMS主題專家組對CIMS下的定義是：CIMS是未來工廠自動化的一種模式。它把以往企業(yè)內(nèi)相互分離的技術(shù)（如CAD、CAM、FMC、MRPII等）和人員，通過計算機(jī)有機(jī)地綜合起來，使企業(yè)內(nèi)部各種活動高速度、有節(jié)奏、靈活和相互協(xié)調(diào)地進(jìn)行，以提高企業(yè)對多變競爭環(huán)境的適應(yīng)能力，使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)穩(wěn)步地增長。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)71987年，我國863計劃CIMS主題專家組對CIMS下的制造業(yè)信息化第2章91997年5月，國家科委對CIMS的定義為：CIMS是企業(yè)組織、管理和運(yùn)行的新模式。它綜合運(yùn)用現(xiàn)代制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)和管理技術(shù)，將企業(yè)各項活動中的人、技術(shù)和經(jīng)營管理，以及信息流、物料流和資金流有機(jī)集成，并實現(xiàn)企業(yè)整體優(yōu)化，從而達(dá)到產(chǎn)品上市快、質(zhì)量高、成本低和服務(wù)好，使企業(yè)贏得市場競爭。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)91997年5月，國家科委對CIMS的定義為：CIMS是企業(yè)10863/CIMS專家組于1998年提出了現(xiàn)代集成制造和現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的新概念，認(rèn)為：它是一種組織、管理和運(yùn)行企業(yè)的理念。它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、自動化技術(shù)、管理技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，借助計算機(jī)，使企業(yè)產(chǎn)品全生命周期——市場需求分析、產(chǎn)品定義、研究開發(fā)、設(shè)計、制造、支持（包括質(zhì)量、銷售、采購、發(fā)送、服務(wù)）以及產(chǎn)品最后報廢、環(huán)境處理等各階段活動中有關(guān)的人/組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素以及信息流、物流和價值流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行，實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品全生命周期各類活動的計算機(jī)化、信息化、智能化、集成優(yōu)化，以達(dá)到產(chǎn)品上市快、高質(zhì)、低耗、服務(wù)好、環(huán)境清潔的目標(biāo)，進(jìn)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。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)10863/CIMS專家組于1998年提出了現(xiàn)代集成制造11CIM的內(nèi)涵：1）CIM是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)的生產(chǎn)哲理。2）企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)是一個不可分割的相互關(guān)聯(lián)的整體，要從系統(tǒng)的觀點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)、集成、優(yōu)化與控制。3）CIM強(qiáng)調(diào)人在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中的主導(dǎo)作用，重視企業(yè)生產(chǎn)過程的三要素——人/組織、技術(shù)和經(jīng)營管理的集成。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)11CIM的內(nèi)涵：2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)124）CIM重視現(xiàn)代企業(yè)中價值流的管理、運(yùn)行、集成和優(yōu)化。以價值流為目標(biāo)，實現(xiàn)價值流、信息流和物流之間的集成。5）CIM推動了傳統(tǒng)制造技術(shù)的變革，使制造業(yè)成為集制造技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)為一體的綜合性技術(shù)。6）CIM哲理不僅適于離散型制造業(yè)，也適用于流程式、混合型制造業(yè)。其主要特征是計算機(jī)化、信息化、智能化和集成化。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)124）CIM重視現(xiàn)代企業(yè)中價值流的管理、運(yùn)行、集成和優(yōu)化。132.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)132.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)14根據(jù)CIMS的三要素互相間的關(guān)系可以看出有4類集成問題需要加以解決：1.利用計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、制造技術(shù)及信息技術(shù)等來支持企業(yè)達(dá)到預(yù)期的經(jīng)營目標(biāo)。2.利用技術(shù)來支持企業(yè)中各種人員的工作，使之能互相配合，并協(xié)調(diào)一致。3.通過改進(jìn)組織機(jī)構(gòu)、培訓(xùn)人員及提高人員素質(zhì)，支持企業(yè)達(dá)到經(jīng)營目標(biāo)。4.統(tǒng)一管理并實現(xiàn)經(jīng)營、人/機(jī)構(gòu)及技術(shù)三者的集成。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)14根據(jù)CIMS的三要素互相間的關(guān)系可以看出有4類集成問題需15市場信息技術(shù)信息銷售服務(wù)信息產(chǎn)品原材料管理信息分系統(tǒng)工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)制造自動化分系統(tǒng)質(zhì)量保證分系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)圖7.4企業(yè)CIMS的構(gòu)成二、CIMS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)15市場信息技術(shù)信息銷售服務(wù)信息產(chǎn)品原材料管理信息分系統(tǒng)工程16

由四個應(yīng)用分系統(tǒng)和兩個支撐分系統(tǒng)組成。（1）管理信息分系統(tǒng)（MIS）具有預(yù)測、經(jīng)營決策、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、銷售、供應(yīng)、財務(wù)、成本、設(shè)備、工具和人力資源等管理信息功能，通過信息集成，達(dá)到縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、降低流動資金占用、提高企業(yè)應(yīng)變能力的目的。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)16由四個應(yīng)用分系統(tǒng)和兩個支撐分系統(tǒng)組成。217

（2）工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)（EDS）用計算機(jī)輔助進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、制造準(zhǔn)備、產(chǎn)品性能測試及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等工作，即CAD/CAPP/CAE/CAM/PDM系統(tǒng)，目的是使產(chǎn)品開發(fā)活動更高效，更優(yōu)質(zhì)地進(jìn)行。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)172.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)18

（3）制造自動化分系統(tǒng)（MAS）是CIMS中信息流和物流的結(jié)合點(diǎn)。由制造設(shè)備及相應(yīng)的支持軟件組成。如對于離散型制造業(yè)，可以由數(shù)控機(jī)床、加工中心、清洗機(jī)、測量機(jī)、運(yùn)輸小車、立體倉庫、多級分布式控制計算機(jī)等硬件和車間生產(chǎn)信息與管理、車間生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)過程檢測、庫存管理等應(yīng)用軟件組成。對于連續(xù)型生產(chǎn)過程，可以由DCS控制下的制造裝備組成。通過管理與控制，達(dá)到提高生產(chǎn)率、優(yōu)化生產(chǎn)過程、降低成本和能耗的目的。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)18（3）制造自動化分系統(tǒng)（MAS）2.119

（4）質(zhì)量保證分系統(tǒng)（QAS/CAQ）包括質(zhì)量決策、質(zhì)量檢測與數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量評價、控制與跟蹤等功能。該系統(tǒng)保證從產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測到后勤服務(wù)的整個過程的質(zhì)量，以實現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)量、低成本，提高企業(yè)競爭力的目的。（5）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)（NES）滿足各應(yīng)用分系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)支持的不同需求，支持資源共享、分布處理、分布數(shù)據(jù)庫、分層遞階和實時控制。（6）數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)（DBS）是邏輯上統(tǒng)一的、物理上分布的全局?jǐn)?shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)共享和信息集成。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)19（4）質(zhì)量保證分系統(tǒng)（QAS/CAQ）20

三、集成技術(shù)的內(nèi)涵與發(fā)展2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)20三、集成技術(shù)的內(nèi)涵與發(fā)展2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)21

1、信息集成

信息集成是指企業(yè)信息化不同應(yīng)用系統(tǒng)之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)信息集成就是要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換(不同數(shù)據(jù)格式和存儲之間的轉(zhuǎn)換)、數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一(同一個數(shù)據(jù)僅有一個數(shù)據(jù)入口)、數(shù)據(jù)一致性的維護(hù)、異構(gòu)環(huán)境下不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送。信息集成的理想目標(biāo)是五個“正確”的實現(xiàn)，即“在正確的時間，將正確的信息以正確的方式傳送給正確的人(或機(jī)器)以做出正確的決策或操作?！痹谄髽I(yè)實施信息化的早期階段，應(yīng)用系統(tǒng)的集成首先是信息集成。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)211、信息集成2.1計算機(jī)集成制22

分系統(tǒng)之間的信息集成通常有以下一些方法：①各分系統(tǒng)的應(yīng)用之間通過開發(fā)一對一的專用集成接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和集成，這種方法的缺點(diǎn)是開發(fā)量大，系統(tǒng)可維護(hù)性差，任何一個應(yīng)用系統(tǒng)的修改都會導(dǎo)致一大批相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的修改；

②采用獨(dú)立于任何具體應(yīng)用系統(tǒng)的共享信息庫的方式實現(xiàn)信息共享，這種方式可以避免重復(fù)開發(fā)功能相同的集成接口；

③采用集成平臺支持的中間件的方式進(jìn)行信息共享，這種方式可以實現(xiàn)應(yīng)用對數(shù)據(jù)的透明訪問，解決應(yīng)用對于操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲方式的依賴性，是當(dāng)今最先進(jìn)的應(yīng)用系統(tǒng)集成方式之一。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)22分系統(tǒng)之間的信息集成通常有以下一些方法23

2、過程集成

信息集成在很大程度上提高了生產(chǎn)率，但是傳統(tǒng)的串行設(shè)計、開發(fā)方法往往造成產(chǎn)品開發(fā)過程的經(jīng)常反復(fù)，這無疑使產(chǎn)品開發(fā)周期延長，成本增加。在此背景下，產(chǎn)生了過程集成，其內(nèi)涵是：以并行的思想綜合考慮產(chǎn)品全生命周期中的所有活動，實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品全周期中各業(yè)務(wù)過程的整體優(yōu)化。過程集成是信息集成在廣度和深度上的擴(kuò)展和延伸，更多的考慮了系統(tǒng)的優(yōu)化。并行工程正是體現(xiàn)過程集成的一種先進(jìn)制造模式，它將產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中的各個串行過程盡可能多的轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿羞^程，在設(shè)計時考慮到下游工作中的可制造性、可裝配以及質(zhì)量問題，從而減少反復(fù)過程的發(fā)生。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)232、過程集成2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)24

關(guān)鍵技術(shù)有：

1）團(tuán)隊協(xié)同技術(shù)-CSCW2）并行產(chǎn)品開發(fā)工具–DFX3）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理–PDM4）企業(yè)過程重構(gòu)-BPR2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)24關(guān)鍵技術(shù)有：2.1計算機(jī)集成制25

3、企業(yè)間的集成

企業(yè)要提高市場競爭能力，不能走“小而全”、“大而全”的模式，必須要面對市場競爭全球化的新形勢，充分利用全球的制造資源，以更快、更好、更省的方式響應(yīng)市場，這客觀上要求企業(yè)要走出“家門”，同其他企業(yè)結(jié)成‘‘動態(tài)聯(lián)盟”，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、資源共享，從而提高企業(yè)的競爭能力，企業(yè)間集成就在這種要求下產(chǎn)生了。其內(nèi)涵是：企業(yè)在綜合運(yùn)用先進(jìn)信息技術(shù)、制造技術(shù)等的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)同其他優(yōu)勢企業(yè)的聯(lián)合，形成以產(chǎn)品為中心的“虛擬企業(yè)”，以求最大優(yōu)化企業(yè)內(nèi)、外部資源。企業(yè)間集成以美國提出的敏捷制造為代表。敏捷制造實現(xiàn)形成扁平式企業(yè)組織管理結(jié)構(gòu)和“啞鈴型企業(yè)”，克服了傳統(tǒng)企業(yè)的弊端，將企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為適應(yīng)全球經(jīng)濟(jì)、全球制造，既競爭又聯(lián)合的新模式。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)253、企業(yè)間的集成2.1計算機(jī)集成制造系26

4、人的集成

企業(yè)信息化的實施對人的工作責(zé)任心、協(xié)作精神、知識水平、生產(chǎn)技能等各方面的素質(zhì)都提出了更高的要求。人的集成是企業(yè)信息化工程系統(tǒng)集成中最關(guān)鍵的問題。企業(yè)信息化工程中人的集成可分為三個層次：

①技術(shù)人員和管理人員通過信息技術(shù)的應(yīng)用，提高自身的工作效率和工作水平，并協(xié)同地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計、經(jīng)營管理等業(yè)務(wù)過程，提高企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)和經(jīng)營管理的效率和水平。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)264、人的集成2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)27

②技術(shù)人員和管理人員通過熟練地掌握和應(yīng)用信息系統(tǒng)，與戰(zhàn)略合作伙伴一起不斷地對企業(yè)的業(yè)務(wù)過程、工作方法和企業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)、完善、優(yōu)化和再造，不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新。③通過上述過程造就一批業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、熱愛企業(yè)、有事業(yè)心、創(chuàng)新精神和協(xié)作精神的技術(shù)骨干和管理骨干，特別是既懂技術(shù)又懂經(jīng)營管理的復(fù)合型人才。同時通過人才自我價值的實現(xiàn)做到事業(yè)留人。這些人才及其所擁有的知識和創(chuàng)新能力形成企業(yè)未來的核心競爭力。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)27②技術(shù)人員和管理人員通過熟練地掌握和應(yīng)用28

4、幾種集成的相互關(guān)系

1）信息集成是過程集成的基礎(chǔ)

2）信息集成和過程集成為更好地實現(xiàn)企業(yè)間集成創(chuàng)造了條件

3）企業(yè)集成的發(fā)展促進(jìn)信息集成和過程集成向更高層次發(fā)展

4）人的集成是實現(xiàn)信息集成、過程集成和企業(yè)集成的基本保障四方面的集成技術(shù)都在不斷地向前發(fā)展著，發(fā)展的更高層次將是知識集成。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)284、幾種集成的相互關(guān)系2.1計29

四、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

1）集成化

2）數(shù)字化/虛擬化

3）網(wǎng)絡(luò)化

4）柔性化

5）智能化

6）綠色化2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)29四、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢2.1計算30第2章制造業(yè)信息化的先進(jìn)

理論與模式1第2章制造業(yè)信息化的先進(jìn)

理論與模式

一、基本概念

CIM：ComputerIntegratedManufacturing

計算機(jī)集成制造

ContemporaryIntegratedManufacturing

現(xiàn)代集成制造

CIMS：CIM+S（System）

CIM是組織、管理生產(chǎn)的一種哲理、思想與方法，而CIMS是這種思想的具體實現(xiàn)。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)一、基本概念2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)32

CIM是一種概念，一種哲理，它是用來組織工業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)思想。CIM是1973年由哈林頓提出的，包含2個基本的觀點(diǎn)：一是整體觀點(diǎn)（系統(tǒng)觀點(diǎn)）：企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，即從市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、經(jīng)營管理直到售后服務(wù)的全部生產(chǎn)活動，形成了一個不可分割的整體，它們彼此緊密連接；單一的生產(chǎn)活動都應(yīng)在企業(yè)整個框架下作統(tǒng)一的考慮。二是信息觀點(diǎn)：整個生產(chǎn)過程實質(zhì)上是一個數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過程。最終形成的產(chǎn)品可以看作是“數(shù)據(jù)”的物質(zhì)表現(xiàn)。按照這一哲理和技術(shù)構(gòu)成的具體系統(tǒng)便是計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)3CIM是一種概念，一種哲理，它是用來組織工業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)33CIM概念的產(chǎn)生反應(yīng)了人們對“制造”認(rèn)識的深化。制造不僅包括工藝規(guī)劃、庫存控制、生產(chǎn)及維護(hù)這些活動，而應(yīng)該包括產(chǎn)品生命周期中的全部活動；制造不僅是一個物料轉(zhuǎn)換的過程，即由原材料經(jīng)過加工、裝配、最終變成一個產(chǎn)品，而應(yīng)是一個復(fù)雜的信息變換的過程，在制造中進(jìn)行的一切活動都是信息處理連續(xù)統(tǒng)一的一部分。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)4CIM概念的產(chǎn)生反應(yīng)了人們對“制造”認(rèn)識的深化。制造不僅包34CIM概念的產(chǎn)生反應(yīng)了人們對“制造”認(rèn)識的深化。制造不僅包括工藝規(guī)劃、庫存控制、生產(chǎn)及維護(hù)這些活動，而應(yīng)該包括產(chǎn)品生命周期中的全部活動；制造不僅是一個物料轉(zhuǎn)換的過程，即由原材料經(jīng)過加工、裝配、最終變成一個產(chǎn)品，而應(yīng)是一個復(fù)雜的信息變換的過程，在制造中進(jìn)行的一切活動都是信息處理連續(xù)統(tǒng)一的一部分。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)5CIM概念的產(chǎn)生反應(yīng)了人們對“制造”認(rèn)識的深化。制造不僅包制造業(yè)信息化第2章361987年，我國863計劃CIMS主題專家組對CIMS下的定義是：CIMS是未來工廠自動化的一種模式。它把以往企業(yè)內(nèi)相互分離的技術(shù)（如CAD、CAM、FMC、MRPII等）和人員，通過計算機(jī)有機(jī)地綜合起來，使企業(yè)內(nèi)部各種活動高速度、有節(jié)奏、靈活和相互協(xié)調(diào)地進(jìn)行，以提高企業(yè)對多變競爭環(huán)境的適應(yīng)能力，使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)穩(wěn)步地增長。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)71987年，我國863計劃CIMS主題專家組對CIMS下的制造業(yè)信息化第2章381997年5月，國家科委對CIMS的定義為：CIMS是企業(yè)組織、管理和運(yùn)行的新模式。它綜合運(yùn)用現(xiàn)代制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)和管理技術(shù)，將企業(yè)各項活動中的人、技術(shù)和經(jīng)營管理，以及信息流、物料流和資金流有機(jī)集成，并實現(xiàn)企業(yè)整體優(yōu)化，從而達(dá)到產(chǎn)品上市快、質(zhì)量高、成本低和服務(wù)好，使企業(yè)贏得市場競爭。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)91997年5月，國家科委對CIMS的定義為：CIMS是企業(yè)39863/CIMS專家組于1998年提出了現(xiàn)代集成制造和現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的新概念，認(rèn)為：它是一種組織、管理和運(yùn)行企業(yè)的理念。它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、自動化技術(shù)、管理技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，借助計算機(jī)，使企業(yè)產(chǎn)品全生命周期——市場需求分析、產(chǎn)品定義、研究開發(fā)、設(shè)計、制造、支持（包括質(zhì)量、銷售、采購、發(fā)送、服務(wù)）以及產(chǎn)品最后報廢、環(huán)境處理等各階段活動中有關(guān)的人/組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素以及信息流、物流和價值流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行，實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品全生命周期各類活動的計算機(jī)化、信息化、智能化、集成優(yōu)化，以達(dá)到產(chǎn)品上市快、高質(zhì)、低耗、服務(wù)好、環(huán)境清潔的目標(biāo)，進(jìn)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。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)10863/CIMS專家組于1998年提出了現(xiàn)代集成制造40CIM的內(nèi)涵：1）CIM是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)的生產(chǎn)哲理。2）企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)是一個不可分割的相互關(guān)聯(lián)的整體，要從系統(tǒng)的觀點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)、集成、優(yōu)化與控制。3）CIM強(qiáng)調(diào)人在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中的主導(dǎo)作用，重視企業(yè)生產(chǎn)過程的三要素——人/組織、技術(shù)和經(jīng)營管理的集成。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)11CIM的內(nèi)涵：2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)414）CIM重視現(xiàn)代企業(yè)中價值流的管理、運(yùn)行、集成和優(yōu)化。以價值流為目標(biāo)，實現(xiàn)價值流、信息流和物流之間的集成。5）CIM推動了傳統(tǒng)制造技術(shù)的變革，使制造業(yè)成為集制造技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)為一體的綜合性技術(shù)。6）CIM哲理不僅適于離散型制造業(yè)，也適用于流程式、混合型制造業(yè)。其主要特征是計算機(jī)化、信息化、智能化和集成化。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)124）CIM重視現(xiàn)代企業(yè)中價值流的管理、運(yùn)行、集成和優(yōu)化。422.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)132.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)43根據(jù)CIMS的三要素互相間的關(guān)系可以看出有4類集成問題需要加以解決：1.利用計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、制造技術(shù)及信息技術(shù)等來支持企業(yè)達(dá)到預(yù)期的經(jīng)營目標(biāo)。2.利用技術(shù)來支持企業(yè)中各種人員的工作，使之能互相配合，并協(xié)調(diào)一致。3.通過改進(jìn)組織機(jī)構(gòu)、培訓(xùn)人員及提高人員素質(zhì)，支持企業(yè)達(dá)到經(jīng)營目標(biāo)。4.統(tǒng)一管理并實現(xiàn)經(jīng)營、人/機(jī)構(gòu)及技術(shù)三者的集成。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)14根據(jù)CIMS的三要素互相間的關(guān)系可以看出有4類集成問題需44市場信息技術(shù)信息銷售服務(wù)信息產(chǎn)品原材料管理信息分系統(tǒng)工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)制造自動化分系統(tǒng)質(zhì)量保證分系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)圖7.4企業(yè)CIMS的構(gòu)成二、CIMS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)15市場信息技術(shù)信息銷售服務(wù)信息產(chǎn)品原材料管理信息分系統(tǒng)工程45

由四個應(yīng)用分系統(tǒng)和兩個支撐分系統(tǒng)組成。（1）管理信息分系統(tǒng)（MIS）具有預(yù)測、經(jīng)營決策、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、銷售、供應(yīng)、財務(wù)、成本、設(shè)備、工具和人力資源等管理信息功能，通過信息集成，達(dá)到縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、降低流動資金占用、提高企業(yè)應(yīng)變能力的目的。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)16由四個應(yīng)用分系統(tǒng)和兩個支撐分系統(tǒng)組成。246

（2）工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)（EDS）用計算機(jī)輔助進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、制造準(zhǔn)備、產(chǎn)品性能測試及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等工作，即CAD/CAPP/CAE/CAM/PDM系統(tǒng)，目的是使產(chǎn)品開發(fā)活動更高效，更優(yōu)質(zhì)地進(jìn)行。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)172.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)47

（3）制造自動化分系統(tǒng)（MAS）是CIMS中信息流和物流的結(jié)合點(diǎn)。由制造設(shè)備及相應(yīng)的支持軟件組成。如對于離散型制造業(yè)，可以由數(shù)控機(jī)床、加工中心、清洗機(jī)、測量機(jī)、運(yùn)輸小車、立體倉庫、多級分布式控制計算機(jī)等硬件和車間生產(chǎn)信息與管理、車間生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)過程檢測、庫存管理等應(yīng)用軟件組成。對于連續(xù)型生產(chǎn)過程，可以由DCS控制下的制造裝備組成。通過管理與控制，達(dá)到提高生產(chǎn)率、優(yōu)化生產(chǎn)過程、降低成本和能耗的目的。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)18（3）制造自動化分系統(tǒng)（MAS）2.148

（4）質(zhì)量保證分系統(tǒng)（QAS/CAQ）包括質(zhì)量決策、質(zhì)量檢測與數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量評價、控制與跟蹤等功能。該系統(tǒng)保證從產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測到后勤服務(wù)的整個過程的質(zhì)量，以實現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)量、低成本，提高企業(yè)競爭力的目的。（5）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)（NES）滿足各應(yīng)用分系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)支持的不同需求，支持資源共享、分布處理、分布數(shù)據(jù)庫、分層遞階和實時控制。（6）數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)（DBS）是邏輯上統(tǒng)一的、物理上分布的全局?jǐn)?shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)共享和信息集成。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)19（4）質(zhì)量保證分系統(tǒng)（QAS/CAQ）49

三、集成技術(shù)的內(nèi)涵與發(fā)展2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)20三、集成技術(shù)的內(nèi)涵與發(fā)展2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)50

1、信息集成

信息集成是指企業(yè)信息化不同應(yīng)用系統(tǒng)之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)信息集成就是要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換(不同數(shù)據(jù)格式和存儲之間的轉(zhuǎn)換)、數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一(同一個數(shù)據(jù)僅有一個數(shù)據(jù)入口)、數(shù)據(jù)一致性的維護(hù)、異構(gòu)環(huán)境下不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送。信息集成的理想目標(biāo)是五個“正確”的實現(xiàn)，即“在正確的時間，將正確的信息以正確的方式傳送給正確的人(或機(jī)器)以做出正確的決策或操作。”在企業(yè)實施信息化的早期階段，應(yīng)用系統(tǒng)的集成首先是信息集成。

2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)211、信息集成2.1計算機(jī)集成制51

分系統(tǒng)之間的信息集成通常有以下一些方法：①各分系統(tǒng)的應(yīng)用之間通過開發(fā)一對一的專用集成接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和集成，這種方法的缺點(diǎn)是開發(fā)量大，系統(tǒng)可維護(hù)性差，任何一個應(yīng)用系統(tǒng)的修改都會導(dǎo)致一大批相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的修改；

②采用獨(dú)立于任何具體應(yīng)用系統(tǒng)的共享信息庫的方式實現(xiàn)信息共享，這種方式可以避免重復(fù)開發(fā)功能相同的集成接口；

③采用集成平臺支持的中間件的方式進(jìn)行信息共享，這種方式可以實現(xiàn)應(yīng)用對數(shù)據(jù)的透明訪問，解決應(yīng)用對于操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲方式的依賴性，是當(dāng)今最先進(jìn)的應(yīng)用系統(tǒng)集成方式之一。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)22分系統(tǒng)之間的信息集成通常有以下一些方法52

2、過程集成

信息集成在很大程度上提高了生產(chǎn)率，但是傳統(tǒng)的串行設(shè)計、開發(fā)方法往往造成產(chǎn)品開發(fā)過程的經(jīng)常反復(fù)，這無疑使產(chǎn)品開發(fā)周期延長，成本增加。在此背景下，產(chǎn)生了過程集成，其內(nèi)涵是：以并行的思想綜合考慮產(chǎn)品全生命周期中的所有活動，實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品全周期中各業(yè)務(wù)過程的整體優(yōu)化。過程集成是信息集成在廣度和深度上的擴(kuò)展和延伸，更多的考慮了系統(tǒng)的優(yōu)化。并行工程正是體現(xiàn)過程集成的一種先進(jìn)制造模式，它將產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中的各個串行過程盡可能多的轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿羞^程，在設(shè)計時考慮到下游工作中的可制造性、可裝配以及質(zhì)量問題，從而減少反復(fù)過程的發(fā)生。2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)232、過程集成2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)53

關(guān)鍵技術(shù)有：

1）團(tuán)隊協(xié)同技術(shù)-CSCW2）并行產(chǎn)品開發(fā)工具–DFX3）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理–PDM4）企業(yè)過程重構(gòu)-BPR2.1計算機(jī)集成制造系統(tǒng)24關(guān)鍵技術(shù)有：2.1計算機(jī)集成制54

3、企業(yè)間的集成

企業(yè)要提高市場競爭能力，不能走“小而全”、“大而全”的模式，必須要面對市場競爭全球化的新形勢，充分利用全球的制造資源，以更快、更好、更省的方式響應(yīng)市場，這客觀上要求企業(yè)要走出“家門”，同其他企業(yè)結(jié)成‘‘動態(tài)聯(lián)盟”，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、資源共享，從而提高企業(yè)的