現(xiàn)代制造技術(shù)山穎第八章

現(xiàn)代制造技術(shù)第一章現(xiàn)代制造技術(shù)概述第二章CAD、CAE、CAPP與CAM 第三章數(shù)控技術(shù)第四章柔性制造第五章虛擬制造第六章快速原型制造第七章敏捷制造第八章CIMS：現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)第九章智能制造與網(wǎng)絡(luò)制造第十章激光技術(shù)第十一章綠色制造第八章現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)第一節(jié)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的概述第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)知：1．了解現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成及發(fā)展策略；

2．了解現(xiàn)代集成制造的概念和發(fā)展歷程；

3．了解CIMS的技術(shù)概要、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。

應(yīng)會(huì)：通過網(wǎng)絡(luò)了解現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)新發(fā)展。重點(diǎn)：了解現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成。了解CIMS的技術(shù)概要、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。難點(diǎn)：了解現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成。了解CIMS的技術(shù)概要。

第八章現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)第一節(jié)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)概述第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)第一節(jié)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)概述一、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的定位現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（CIMS）是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段，在繼承計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，從信息集成、過程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展，在先進(jìn)制造技術(shù)中處于核心地位。是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)使企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營(yíng)、管理和技術(shù)有機(jī)集成和優(yōu)化運(yùn)行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化，達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量?jī)?yōu)、成本低的目的，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性。先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點(diǎn)：（1）從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會(huì)的需要；（2）從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動(dòng)者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮；（3）從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié)；（4）從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，縮短工作周期，提高工作質(zhì)量；（5）從按照功能劃分部門的固定組織形式向動(dòng)態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。二、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成第一節(jié)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)概述在先進(jìn)制造技術(shù)中，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)推動(dòng)并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的研究工作深入進(jìn)行，并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)中的成功經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)思想，將它們進(jìn)行推廣應(yīng)用。它要求產(chǎn)品開發(fā)人員在一開始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶要求。二、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成第一節(jié)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)概述國(guó)內(nèi)的研究剛剛起步，主要集中在三個(gè)方面：（1）產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)：主要包括虛擬產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái)、虛擬測(cè)試、虛擬裝配以及機(jī)床、模具的虛擬設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)等。（2）產(chǎn)品虛擬制造技術(shù)：主要包括材料熱加工工藝模擬、加工過程仿真、板材成型模擬、模具制造仿真等。（3）虛擬制造系統(tǒng)：主要包括虛擬制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)支持、開發(fā)策略等。第一節(jié)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)概述應(yīng)該注重運(yùn)用并行工程的哲理，使各種先進(jìn)制造技術(shù)相互銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展，并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)的成熟成果，為先進(jìn)制造技術(shù)在我國(guó)的廣泛應(yīng)用起到促進(jìn)的作用。由于我國(guó)當(dāng)前正處在改革過程中，多種機(jī)制同時(shí)運(yùn)行，多方利益難以協(xié)調(diào)，在資金使用上往往顧此失彼，而且國(guó)家財(cái)政困難，也難以使用重金支持現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究。針對(duì)上述實(shí)際情況，我們提出下列解決方案：三、我國(guó)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略第一節(jié)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)概述（1）以“甩圖板”工程為契機(jī)，大力普及CAD技術(shù)，幫助企業(yè)進(jìn)行人員培訓(xùn)，提高企業(yè)人員的素質(zhì)。（2）組織企業(yè)和科研部門進(jìn)行多方面、多層次的合作，加強(qiáng)科研成果的應(yīng)用推廣，組織多學(xué)科、跨地區(qū)的科研力量共同攻關(guān)。（3）不要過度追求世界領(lǐng)先，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)實(shí)際要求，解決實(shí)際問題，力爭(zhēng)盡快創(chuàng)造效益，以此取得企業(yè)的支持并獲得資金上的幫助，以便形成良性循環(huán)，促進(jìn)研究工作的進(jìn)一步開展（4）針對(duì)我國(guó)科研力量分散的弱點(diǎn)，仿照分散網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的思想，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，開展合作研究，建立分布式網(wǎng)絡(luò)化研究中心，協(xié)調(diào)一致進(jìn)行科技攻關(guān)。三、我國(guó)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略第一節(jié)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)概述“自動(dòng)化孤島”廣大CAD用戶一方面通過CAD等技術(shù)的推廣應(yīng)用，明顯地提高了設(shè)計(jì)能力，特別是采用三維模型設(shè)計(jì)、有限元分析驗(yàn)證、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真等手段，大大地減少了差錯(cuò)、提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低了返工率；因此這些獨(dú)立的系統(tǒng)分別在產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、工藝過程設(shè)計(jì)自動(dòng)化和數(shù)控編程自動(dòng)化方面起到了重要的作用。但是，另一方面采用這些各自獨(dú)立的系統(tǒng)，不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的自動(dòng)傳遞和交換。用CAD系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的結(jié)果是只能輸出圖紙和有關(guān)的技術(shù)文檔。這些信息，不能直接為CAPP系統(tǒng)所接收，進(jìn)行工藝過程設(shè)計(jì)時(shí)，還須由人工將這些圖樣、文檔等紙面上的文件轉(zhuǎn)換成CAPP系統(tǒng)所需的輸入數(shù)據(jù)，并通過人機(jī)交互方式輸入給CAPP系統(tǒng)進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果輸出成加工工藝規(guī)程。將“自動(dòng)化孤島”集成在一起

目前，只有把CAD和生產(chǎn)制造結(jié)合成一體，才能進(jìn)一步提高生產(chǎn)力和加工精度。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益廣泛和深入，人們很快發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)CAD系統(tǒng)一次性輸入的信息能在后續(xù)環(huán)節(jié)（如CAPP、CAM中）一再被應(yīng)用，才是最經(jīng)濟(jì)的。所以，人們首先致力于把已經(jīng)存在的CAD、CAPP、CAM系統(tǒng)通過工程數(shù)據(jù)庫(kù)及有關(guān)應(yīng)用接口，實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/CAPP的集成，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的自動(dòng)化。將“自動(dòng)化孤島”集成在一起

自70年代起，人們就開始研究CAD、CAPP、CAM之間數(shù)據(jù)和信息的自動(dòng)化傳遞與轉(zhuǎn)換問題，即3C集成技術(shù)。目前，PDM系統(tǒng)是最好3C集成平臺(tái)。它可以把與產(chǎn)品有關(guān)的信息統(tǒng)一管理起來，并將信息按不同的用途分門別類地進(jìn)行有條不紊的管理。不同的CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)都可以從PDM中提取各自所需要的信息，再把結(jié)果放回PDM中，從而真正實(shí)現(xiàn)3C集成；以解決由各單元技術(shù)的發(fā)展而造成的企業(yè)信息孤島并由此造成的多重?cái)?shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)狀態(tài)失控等問題。產(chǎn)品形成過程的昨天-今天-明天產(chǎn)品規(guī)劃概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)準(zhǔn)備PDM數(shù)字模型過程管理明天過程流產(chǎn)品規(guī)劃概念設(shè)計(jì)生產(chǎn)準(zhǔn)備詳細(xì)設(shè)計(jì)昨天過程序列產(chǎn)品規(guī)劃概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)準(zhǔn)備PDM今天過程鏈CIMS的發(fā)展信息集成過程集成企業(yè)間集成第八章現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)第一節(jié)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)概述第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（CIMS）作為一種對(duì)我國(guó)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有重要作用的綜合性技術(shù)，提供了：第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵一、定義企業(yè)現(xiàn)代管理的新模式：集成制造、精益生產(chǎn)、企業(yè)重組、并行工程、敏捷制造等。企業(yè)現(xiàn)代化制造的新技術(shù)：集成化CAD/CAM/PDM、信息集成、并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（從市場(chǎng)需求分析到最終報(bào)廢處理）的各個(gè)階段。通過信息集成、過程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物流、信息流、價(jià)值流的集成和優(yōu)化運(yùn)行達(dá)到人（組織、管理）、經(jīng)營(yíng)和技術(shù)三要素的集成。以加強(qiáng)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的T、Q、C、S、E（環(huán)境），從而提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。CIMS的理論基礎(chǔ)：系統(tǒng)科學(xué)。建模與優(yōu)化是系統(tǒng)科學(xué)的核心，貫穿于CIMS的各個(gè)方面。技術(shù)特征：集成化信息集成——過程集成——企業(yè)集成。網(wǎng)絡(luò)化局域網(wǎng)——廣域網(wǎng)。數(shù)字化零件的數(shù)字化模型——部件——產(chǎn)品的全數(shù)字化的模型。虛擬化2D、3D仿真——基于仿真的VM——基于VR的VM。智能化由專家系統(tǒng)等——分布人工智能DAI。第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵1973年，美國(guó)學(xué)者哈林頓博士提出計(jì)算機(jī)集成制造——CIM的概念，其基本出發(fā)點(diǎn)是：（1）企業(yè)的名種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)是不可分割的，要統(tǒng)一考慮；（2）整個(gè)生產(chǎn)制造過程實(shí)質(zhì)上是信息的采集、傳遞和加工處理的過程。CIMS與計(jì)算機(jī)綜合自動(dòng)化制造系統(tǒng)是同義詞，是自動(dòng)化程度不同的多個(gè)子系統(tǒng)的集成，如管理信息系統(tǒng)（MIS）、制造資源計(jì)劃系統(tǒng)（MRPII）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)（CAPP）、計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)（CAM）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等。第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵八十年代世界性的“石油危機(jī)”震驚了西方世界，以美國(guó)為首的西方國(guó)家深刻地認(rèn)識(shí)到：“制造業(yè)面臨日益劇烈的全球競(jìng)爭(zhēng)，強(qiáng)大的制造業(yè)是增強(qiáng)國(guó)家綜合實(shí)力與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的根本，一個(gè)國(guó)家只有生產(chǎn)的好，才能生活的好。20年來，各國(guó)紛紛推出了國(guó)家級(jí)的先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，如美國(guó)的先進(jìn)制造計(jì)劃、team計(jì)劃、ngm計(jì)劃、cals計(jì)劃；歐共體的esprit計(jì)劃；德國(guó)的2000計(jì)劃；日本的智能制造系統(tǒng)計(jì)劃，以及韓國(guó)的高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國(guó)家計(jì)劃等等。面臨日益劇烈的全球競(jìng)爭(zhēng)，1986年，黨中央高瞻遠(yuǎn)矚地提出了863/cims主題計(jì)劃。第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵二、CIMS發(fā)展歷程1．歷史的回顧15年來，經(jīng)歷了三個(gè)工作階段，邁上了三個(gè)臺(tái)階，進(jìn)而發(fā)展形成了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的理論、方法、技術(shù)、工具和具有中國(guó)特色的cims研究、開發(fā)、應(yīng)用、推廣體系,并在應(yīng)用示范工程、重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、目標(biāo)產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究等方面取得重大進(jìn)展成功地探索并實(shí)踐了一條“用信息化帶動(dòng)制造業(yè)現(xiàn)代化，用高新技術(shù)改造制造業(yè)，以實(shí)現(xiàn)制造業(yè)跨越發(fā)展”的道路。①第一個(gè)臺(tái)階(“七五”)—工作重點(diǎn)：建成一批高水平的研究開發(fā)基地；技術(shù)重點(diǎn)：突破系統(tǒng)信息集成技術(shù)。②第二個(gè)臺(tái)階(“八五”)—工作重點(diǎn)：成功實(shí)施一批國(guó)內(nèi)領(lǐng)先效益顯著的cims應(yīng)用示范工程；技術(shù)重點(diǎn)：突破以并行工程為代表的系統(tǒng)過程集成技術(shù)。③第三個(gè)臺(tái)階(“九五”)—工作重點(diǎn)：大力促成中國(guó)cims產(chǎn)業(yè)；使應(yīng)用示范工程在廣度、深度上有新的、更大的發(fā)展；技術(shù)重點(diǎn)：突破（部分）以敏捷工程為代表的企業(yè)間系統(tǒng)集成技術(shù)，并發(fā)展形成現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的理論、方法、技術(shù)與工具，建成具有中國(guó)特色的cims研究、開發(fā)、應(yīng)用、推廣體系。第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵863/cims主題提出的cim理念：“將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（從市場(chǎng)需求分析到最終報(bào)廢處理）的各個(gè)階段。通過信息集成、過程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物流、信息流、價(jià)值流的集成和優(yōu)化運(yùn)行，達(dá)到人/組織、經(jīng)營(yíng)管理和技術(shù)三要素的集成優(yōu)化，以改進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品(p)開發(fā)的t（時(shí)間）、q（質(zhì)量）、c（成本）、s（服務(wù)）、e（環(huán)境），從而提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力?！?63/cims主題提出的“cims”是一種基于cim理念構(gòu)成的數(shù)字化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化、集成優(yōu)化的制造系統(tǒng)；它是信息時(shí)代的一種新型生產(chǎn)制造模式。第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵2．

cim和cims概念（1）成功實(shí)施一批國(guó)內(nèi)領(lǐng)先/國(guó)際知名的效益顯著的應(yīng)用示范工程，奠定國(guó)內(nèi)cims推廣應(yīng)用的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；（2）突破一批達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平，并對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有重要影響的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果；（3）開發(fā)出一批有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的目標(biāo)產(chǎn)品，促進(jìn)形成中國(guó)cims產(chǎn)業(yè)中堅(jiān)力量；（4）建成一批高水平的研究開發(fā)基地；（5）培養(yǎng)一支跨世紀(jì)的研究、開發(fā)、應(yīng)用骨干隊(duì)伍。第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵3．主題戰(zhàn)略目標(biāo)第八章現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)第一節(jié)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)概述第二節(jié)現(xiàn)代集成制造的內(nèi)涵第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)人們僅把工藝規(guī)劃、庫(kù)存控制、生產(chǎn)及維護(hù)這些活動(dòng)稱為制造，但這是一種狹義的理解。從廣義上講，制造還應(yīng)包括對(duì)產(chǎn)品需求的考察，產(chǎn)品概念的形成、設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售，甚至包括對(duì)用戶在使用產(chǎn)品過程中的服務(wù)等一切活動(dòng)。過去人們僅僅把制造看作一個(gè)物料轉(zhuǎn)換過程，制造是一個(gè)復(fù)雜的信息交換過程，在制造中一切活動(dòng)都是信息處理連續(xù)統(tǒng)一體的一部分。CIMS則是在CIM這個(gè)新概念指導(dǎo)下建立的制造系統(tǒng)，是在信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)及其軟件把制造過程中各種分散的自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)地集成起來，以形成適用于多品種、中小批量生產(chǎn)并能產(chǎn)生總體高效益的智能制造系統(tǒng)。第三節(jié)CIMS的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)一、CIM與CIMS的區(qū)別與聯(lián)系CIMS包括經(jīng)營(yíng)管理、工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、質(zhì)量保證和物資保障等五個(gè)功能系統(tǒng)，包括一個(gè)能有效連接這些系統(tǒng)的支撐環(huán)境，即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，從而構(gòu)成企業(yè)的信息集成系統(tǒng)。第三節(jié)CIMS的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)二、CIMS的體系結(jié)構(gòu)及組成1．管理信息系統(tǒng)在CIMS環(huán)境中的管理信息分系統(tǒng)（MIS），是指以CIM為指導(dǎo)思想、使用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)管理企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的應(yīng)用系統(tǒng)。制造業(yè)MIS系統(tǒng)可由以下功能模塊組成：經(jīng)營(yíng)決策、綜合統(tǒng)計(jì)分析、計(jì)劃管理、辦公自動(dòng)化、財(cái)務(wù)管理、銷售管理、生產(chǎn)管理、庫(kù)存管理、車間任務(wù)和作業(yè)管理、技術(shù)管理、新品開發(fā)、物資供應(yīng)、設(shè)備管理、能源管理、人事勞資管理等等。第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)2．產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化是指利用計(jì)算機(jī)軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)全過程的一種技術(shù)，即在網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)輔助下通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，全面模擬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、裝配和分析等過程，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析系統(tǒng)(CAE)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃系統(tǒng)(CAPP)、工裝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)編制數(shù)控加工程序的子系統(tǒng)(NCP)等等。3．制造過程控制系統(tǒng)制造自動(dòng)化分系統(tǒng)(MAS)主要指車間的生產(chǎn)設(shè)備和過程的控制及管理，其中主要是CNC、FMC、FMS等設(shè)備或系統(tǒng)的制造過程控制和管理，一般由數(shù)控機(jī)床、加工中心、清洗機(jī)、測(cè)量機(jī)、運(yùn)輸小車、立體倉(cāng)庫(kù)、多級(jí)分布式控制(管理)計(jì)算機(jī)等設(shè)備及相應(yīng)支持軟件組成。第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)4．質(zhì)量保證系統(tǒng)質(zhì)量保證體系是一個(gè)保證產(chǎn)品質(zhì)量的全企業(yè)范圍內(nèi)的系統(tǒng)。質(zhì)量保證工作從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始，設(shè)計(jì)師必須為特定的產(chǎn)品和零件選擇最好的結(jié)構(gòu)和適宜的材料以保證獲得最佳性能。5．物資存儲(chǔ)運(yùn)輸與保障系統(tǒng)這是保障全企業(yè)物資供應(yīng)的系統(tǒng)。包括原材料外購(gòu)配套元器件、自產(chǎn)零部件、產(chǎn)品的存儲(chǔ)和按生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃及時(shí)提供給生產(chǎn)單位和操作人員。第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)6．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)7．網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)CIMS環(huán)境下的各個(gè)功能系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)都要在一個(gè)結(jié)構(gòu)合理的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)里進(jìn)行存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是指各功能系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)通訊和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能在通訊協(xié)議下完成各分系統(tǒng)間信息、數(shù)據(jù)的通訊和交換。CIMS是自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)相互滲透而產(chǎn)生的集成系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)化和接口技術(shù)顯得至關(guān)重要。第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)三、實(shí)現(xiàn)ClMS的關(guān)鍵技術(shù)1．信息傳輸信息傳輸是工廠實(shí)現(xiàn)CIMS的關(guān)鍵和先決條件，解決不了通訊問題就不能將分離的各部分集成為一體。目前，信息傳輸技術(shù)正向網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化和開放系統(tǒng)等方向發(fā)展。2．產(chǎn)品集成模型現(xiàn)代設(shè)計(jì)自動(dòng)化的方法論強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程與制造過程的一體化和并行化，強(qiáng)調(diào)從設(shè)計(jì)信息到制造信息的順暢傳遞和快速反饋，要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造采用統(tǒng)一的產(chǎn)品主模型。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部把一個(gè)產(chǎn)品的全部信息集成在一起，就構(gòu)成了產(chǎn)品模型。產(chǎn)品建模的前提條件是技術(shù)、物理、管理信息提供的可能性，以及解決它們?nèi)绾闻c幾何信息相連的問題。生產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)具有三大功能：建立適應(yīng)生產(chǎn)變化的機(jī)制，完成訂貨選擇；加強(qiáng)物料的供應(yīng)管理；通過綜合信息管理壓縮庫(kù)存物資。物料需求計(jì)劃(MRP)、制造資源規(guī)劃(MRPII)和企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng)的出現(xiàn)，為利用計(jì)算機(jī)處理中小批生產(chǎn)的管理問題提供了可能性。3．生產(chǎn)管理第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)三、CIMS在各國(guó)發(fā)展的概況及趨勢(shì)1．國(guó)外現(xiàn)狀國(guó)外開展CIMS的研究與應(yīng)用已有20多年歷史。美國(guó)在二戰(zhàn)后，制定了“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃，這是一個(gè)高科技發(fā)展研究計(jì)劃，其中CIM占重要的份額。歐洲共同體國(guó)家如德、英、法等國(guó)都將CIMS作為戰(zhàn)略目標(biāo)中的重要部分，不僅各國(guó)都有自己的發(fā)展計(jì)劃(如英國(guó)的ALVEY計(jì)劃)，而且在共同體內(nèi)建立了一個(gè)稱為“歐洲信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃(ESPRIT)”的高科技研究合作計(jì)劃，CIM是該計(jì)劃中的重要研究?jī)?nèi)容之一。日本是亞洲地區(qū)高科技發(fā)展最快的國(guó)家，其車間制造系統(tǒng)自動(dòng)化程度達(dá)到非常高的水平。在70年代，日本的CNC、DNC、FMS等物理層設(shè)備自動(dòng)化方面發(fā)展很快。我國(guó)于1986年開始制定了國(guó)家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃(簡(jiǎn)稱“863”計(jì)劃)，將CIMS確定為自動(dòng)化領(lǐng)域的主題研究項(xiàng)目之一。至今開展CIMS研究與應(yīng)用已有10多年的歷史。我國(guó)CIMS的最主要特點(diǎn)是：用“系統(tǒng)論”指導(dǎo)CIMS的研究與發(fā)展、強(qiáng)調(diào)集成與優(yōu)化，多學(xué)科協(xié)同發(fā)展，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。在產(chǎn)品開發(fā)方面也已取得了重大成果。我國(guó)有20多個(gè)省市(行業(yè))的200多個(gè)企業(yè)實(shí)施或正在實(shí)施CIMS應(yīng)用示范工程，其中已有50家左右通過驗(yàn)收，并取得顯著效益、包括北京第一機(jī)床廠、沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠等。我國(guó)在CIMS應(yīng)用上還面臨著不少問題。主要表現(xiàn)為：國(guó)民經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化所需裝備的2／3依賴進(jìn)口，對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力差，產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、交貨慢。第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)2．國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀CIMS的“集成”已經(jīng)從原先的企業(yè)內(nèi)部的信息集成和功能集成，發(fā)展到當(dāng)前的以并行工程為代表的過程集成，并正在向以敏捷制造為代表的企業(yè)間集成發(fā)展。第三節(jié)CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)3．ClMS的發(fā)展趨勢(shì)使CIMS技術(shù)持續(xù)發(fā)展，這主要表現(xiàn)在下述幾方面：①總體技術(shù)系統(tǒng)總體模式：包括柔性制造、集成制造、并行工程、敏捷制造、智能制造、綠色制造、全能制造等模式。(1)從設(shè)計(jì)、管理、加工生產(chǎn)等“技術(shù)孤島”發(fā)展為集成的CIMS技術(shù)體系。系統(tǒng)集成方法論：包括信息集成、過程集成、企業(yè)間集成及知識(shí)集成等方法論；系統(tǒng)集成技術(shù)：包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理及后勤等子系統(tǒng)間的集成技術(shù)，企業(yè)三要素（人/組織、經(jīng)營(yíng)管理和技術(shù)）及三流（信息流、物流和價(jià)值流）的集成技術(shù)等；標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)：包括產(chǎn)品信息標(biāo)準(zhǔn)、過程信息標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換與格式標(biāo)準(zhǔn)、圖形標(biāo)準(zhǔn)及零件庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)；企業(yè)建模和仿真技術(shù)：包括企業(yè)功能、信息、工作流、資源及組織模型等的建立、確認(rèn)及仿真技術(shù)；CIMS系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)施技術(shù)：包括企業(yè)診斷、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、組織實(shí)施、質(zhì)量保證及效益評(píng)價(jià)等技術(shù)。第三節(jié)CI