計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng) 課件 09 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

9.1CIMS概述9.2CIMS的組成和層次結(jié)構(gòu)9.4CIMS開發(fā)與實(shí)施第9章計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)9.3CIMS的功能系統(tǒng)19.1CIMS概述9.1.1CIM和CIMS的概念9.1.2CIMS的分類9.1.3CIMS的發(fā)展和趨勢29.1.1CIM和CIMS的概念（1）（1）CIM的概念（1）計(jì)算機(jī)集成制造（ComputerIntegratedManufacturing，CIM）的概念最早由美國的約瑟夫·哈林頓（JosephHarrington)博士于1973年提出。哈林頓認(rèn)為，企業(yè)的生產(chǎn)組織和管理應(yīng)該強(qiáng)調(diào)兩個(gè)觀點(diǎn)：①整體觀點(diǎn)。企業(yè)的各種生產(chǎn)經(jīng)營活動是不可分割的，需要統(tǒng)一考慮；②信息觀點(diǎn)。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ISO將CIM定義為：CIM是將企業(yè)所有的人員、功能、信息和組織等諸方面集成為一個(gè)整體的生產(chǎn)方式39.1.1CIM和CIMS的概念（2）（1）CIM的概念（2）我國863/CIMS主題認(rèn)為：CIM是一種組織管理企業(yè)的新理念，它將信息技術(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)營和技術(shù)三要素的集成，以改進(jìn)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間（T）、質(zhì)量（Q）、成本（C）、服務(wù)（S）和環(huán)境（E)，從而提高企業(yè)的市場應(yīng)變能力和競爭能力。49.1.1CIM和CIMS的概念（3）（1）CIM的概念（3）CIM技術(shù)是基于傳統(tǒng)制造技術(shù)、信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)的一門綜合性技術(shù)。CIM綜合并發(fā)展了企業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)有關(guān)的技術(shù)，如總體技術(shù)（CIMS集成模式、體系結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、系統(tǒng)的建模與仿真等）、支撐技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、CASE、集成框架、企業(yè)級產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作技術(shù)、人機(jī)接口等）、設(shè)計(jì)自動化技術(shù)（CAD、CAE、APP）；加工制造自動化技術(shù)（DNS、CNC、工業(yè)機(jī)器人、FMC、FMS）、管理與決策信息系統(tǒng)技術(shù)（MIS、OA、DSS、MRP-II、JIT、ERP）等等。CIM的主要特征是“四化”—即計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化和集成化。59.1.1CIM和CIMS的概念（4）（2）CIMS的概念計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是基于CIM理念而組成的系統(tǒng)，是CIM的具體實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)把市場、設(shè)計(jì)、制造、管理和售后服務(wù)等作為一個(gè)整體，通過計(jì)算機(jī)軟硬件，綜合利用現(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)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的信息流、物流和價(jià)值流的集成控制、優(yōu)化運(yùn)行和合理調(diào)度。863/CIMS主題對CIMS的闡述:“CIMS是一種基于CIM哲理構(gòu)成的計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化、集成優(yōu)化的制造系統(tǒng)”。69.1.2CIMS的分類（1）根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，CIMS分為流程工業(yè)CIMS和離散工業(yè)CIMS（1）流程工業(yè)CIMS（1）流程工業(yè)：指通過物理上的混合、分離、成型或化學(xué)反應(yīng)使原材料增值的行業(yè)。其生產(chǎn)過程一般是連續(xù)的或成批的，需要嚴(yán)格的過程控制和安全性措施。主要包括化工、冶金、石油、電力、橡膠、制藥、食品、造紙、塑料、陶瓷等行業(yè)。79.1.2CIMS的分類（1）（1）流程工業(yè)CIMS（2）流程工業(yè)CIMS：CIM思想在流程工業(yè)中的應(yīng)用和體現(xiàn)。在獲取生產(chǎn)流程所需全部信息的基礎(chǔ)上，將分散的過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)和管理決策系統(tǒng)等集成起來，綜合運(yùn)用自動化技術(shù)、信息技術(shù)、工程技術(shù)和管理科學(xué)，從生產(chǎn)過程的全局出發(fā)，通過對各種信息的集成，形成一個(gè)集控制、監(jiān)測、優(yōu)化、調(diào)度、管理、經(jīng)營、決策等功能于一體，總體最優(yōu)的、高質(zhì)量、高效益、高柔性的現(xiàn)代化企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)，以達(dá)到提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、適應(yīng)能力和競爭能力的目的。89.1.2CIMS的分類（2）（1）流程工業(yè)CIMS（3）通常所說的計(jì)算機(jī)集成流程生產(chǎn)系統(tǒng)（ComputerIntegratedProcessingSystem，CIPS）、企業(yè)（或工廠）綜合自動化系統(tǒng)等，與流程工業(yè)CIMS都是同一概念。流程工業(yè)CIMS的特點(diǎn)：①連續(xù)性。CIMS能夠處理和優(yōu)化連續(xù)流動的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。②高安全性和穩(wěn)定性。CIMS需要具備強(qiáng)大的監(jiān)控和控制能力，確保生產(chǎn)過程的安全和穩(wěn)定。③復(fù)雜的配方管理。CIMS需要能夠精確管理和控制原料配比和生產(chǎn)條件。④高度自動化。涉及大量的傳感器、執(zhí)行器和自動控制系統(tǒng)，CIMS需要與這些自動化系統(tǒng)高度集成。99.1.2CIMS的分類（3）（2）離散工業(yè)CIMS離散制造業(yè)是指現(xiàn)在制造工業(yè)中以機(jī)械、電子等零部件加工、裝配、調(diào)試、檢驗(yàn)為主要生產(chǎn)手段，生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品、民用和軍用產(chǎn)品的工業(yè)行業(yè)，其產(chǎn)品或零部件在制造加工過程中從形態(tài)上和加工工序上看均呈離散狀態(tài)，如機(jī)床、機(jī)械設(shè)備、汽車、儀器儀表、家電等行業(yè)。離散工業(yè)CIMS的特點(diǎn)：①離散制造過程。每個(gè)產(chǎn)品由多個(gè)獨(dú)立的零部件組裝而成。②多樣性和復(fù)雜性。產(chǎn)品種類多樣，制造工藝和流程復(fù)雜。③高精度和高質(zhì)量要求。制造過程中需嚴(yán)格控制每個(gè)環(huán)節(jié)。④靈活性和響應(yīng)速度。能夠快速適應(yīng)市場對產(chǎn)品的需求變化。109.1.2CIMS的分類（4）（3）流程工業(yè)CIMS與離散工業(yè)CIMS的區(qū)別生產(chǎn)計(jì)劃方面：計(jì)劃穩(wěn)定；計(jì)劃復(fù)雜多變工程設(shè)計(jì)方面：側(cè)重配方；側(cè)重結(jié)構(gòu)調(diào)度管理方面：調(diào)度簡單；調(diào)度復(fù)雜信息處理方面：實(shí)時(shí)性要求高；是實(shí)行要求不高安全可靠性方面：安全可靠是首要任務(wù)；側(cè)重單個(gè)裝置的監(jiān)控經(jīng)營決策方面：注重資金流；提高生產(chǎn)效率人的作用方面：不直接參與加工；直接參與加工理論研究方面：缺乏有效的理論指導(dǎo)；完善的理論體系和規(guī)范119.1.3CIMS的發(fā)展和趨勢（1）（1）CIMS發(fā)展歷程1952年，第一臺數(shù)控機(jī)床在美國誕生，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）的開始，一般也被認(rèn)為是CIMS的起點(diǎn)。自20世紀(jì)80年代中期以來，以CIMS為標(biāo)志的綜合生產(chǎn)自動化逐漸成為離散制造業(yè)的熱點(diǎn)。在歐美以及日本等先進(jìn)工業(yè)國家，離散制造業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了CIMS化，使其產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低，在市場上長期保持強(qiáng)盛的競爭勢頭。在美、歐、日本等國的很多大型流程工業(yè)企業(yè)，從20世紀(jì)80年代后期就開始在全廠或整個(gè)企業(yè)實(shí)施計(jì)算機(jī)綜合自動化系統(tǒng)，也就是流程工業(yè)CIMS。129.1.3CIMS的發(fā)展和趨勢（2）（2）CIMS發(fā)展階段1）信息集成階段信息集成階段解決的根本問題是設(shè)計(jì)、管理和加工制造中大量存在的信息孤島問題，使信息正確、高效的共享和交換。信息集成是改善企業(yè)時(shí)間（T）、質(zhì)量（Q）、成本（C）、服務(wù)（S）所必需的。實(shí)現(xiàn)信息集成就是要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換（不同數(shù)據(jù)格式和存儲方式之間的轉(zhuǎn)換）、數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一（同一個(gè)數(shù)據(jù)僅有一個(gè)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。139.1.3CIMS的發(fā)展和趨勢（3）（2）CIMS發(fā)展階段2）過程集成階段過程集成階段就是對過程進(jìn)行重構(gòu)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)并行工程。并行工程：集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及相關(guān)過程的系統(tǒng)化方法。過程集成能夠指高效、實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)CIMS應(yīng)用間的數(shù)據(jù)、資源的共享和應(yīng)用間的協(xié)同工作，將孤立的應(yīng)用過程集成起來形成一個(gè)協(xié)調(diào)的企業(yè)CIMS運(yùn)行系統(tǒng)。149.1.3CIMS的發(fā)展和趨勢（4）（2）CIMS發(fā)展階段3）企業(yè)集成階段進(jìn)入21世紀(jì)以后，制造企業(yè)開始采用“敏捷制造”新模式，為適應(yīng)這一模式，CIMS進(jìn)入“企業(yè)集成”為特征的發(fā)展新階段。敏捷制造要求企業(yè)“兩頭大、中間小”，即強(qiáng)大的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)能力和強(qiáng)大的市場開拓能力，“中間小”指加工制造的設(shè)備能力可以小，多數(shù)零部件可以靠協(xié)作解決。關(guān)鍵技術(shù)：信息集成技術(shù)、并行工程、虛擬制造、支持敏捷工程的使能技術(shù)系統(tǒng)、基于網(wǎng)絡(luò)的敏捷制造以及資源優(yōu)化。159.1.3CIMS的發(fā)展和趨勢（5）（3）CIMS的發(fā)展趨勢①集成化。從企業(yè)信息集成，發(fā)展到以并行工程為代表的過程集成，和以敏捷制造為代表的企業(yè)集成。②智能化。AI在制造過程中的應(yīng)用將越來越廣泛，用于優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃、預(yù)測設(shè)備故障、改進(jìn)質(zhì)量控制等。③全球化。網(wǎng)絡(luò)全球化、市場全球化、競爭全球化、經(jīng)營全球化。④虛擬化。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、虛擬產(chǎn)品開發(fā)（VPD）、虛擬制造（VM）、虛擬企業(yè)（VE）和數(shù)字孿生（DT）等。⑤柔性化。敏捷設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)，柔性可重組機(jī)器技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)敏捷制造。⑥綠色化。綠色制造、生態(tài)工廠、清潔化工廠等概念是全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造技術(shù)中的體現(xiàn)169.2CIMS的組成和層次結(jié)構(gòu)9.2.1CIMS的組成9.2.2CIMS的層次結(jié)構(gòu)179.2.1CIMS的組成（1）CIMS通常是由管理信息分系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)、制造自動化分系統(tǒng)、質(zhì)量控制分系統(tǒng)、環(huán)境和安全管理分系統(tǒng)、維護(hù)和支持分系統(tǒng)等六個(gè)功能分系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)兩個(gè)支撐分系統(tǒng)組成。189.2.1CIMS的組成（2）（1）管理信息分系統(tǒng)將企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中產(chǎn)、供、銷、人、財(cái)、物等進(jìn)行統(tǒng)一管理的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，是CIMS的神經(jīng)中樞，指揮與控制著CIMS其他各部分有條不紊地工作。包括預(yù)測、經(jīng)營決策、各級生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、銷售、供應(yīng)、財(cái)務(wù)、成本、設(shè)備、工具、人力資源等管理信息功能。（2）工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中引用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、制造準(zhǔn)備及產(chǎn)品性能測試等階段的工作，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)工作更有效、更優(yōu)質(zhì)、更自動地進(jìn)行。包括CAD/CAE/CAPP/CNCP等。199.2.1CIMS的組成（3）（3）制造自動化分系統(tǒng)位于企業(yè)制造環(huán)境的底層，是直接完成制造活動的基本環(huán)節(jié)，CIMS的信息流和物料流的結(jié)合點(diǎn)，是CIMS最終產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的聚集地。主要目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)多品種、小批量產(chǎn)品制造的柔性自動化，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低成本、短周期及高效率生產(chǎn)，為作業(yè)人員創(chuàng)造舒適而安全的勞動環(huán)境。（4）質(zhì)量控制分系統(tǒng)以提高企業(yè)產(chǎn)品制造質(zhì)量和企業(yè)工作管理質(zhì)量為目標(biāo)，通過質(zhì)量保證規(guī)劃、工況監(jiān)控采集、質(zhì)量分析評價(jià)和控制。覆蓋產(chǎn)品生命周期的各個(gè)階段，包括質(zhì)量計(jì)劃子系統(tǒng)、質(zhì)量檢測管理子系統(tǒng)、質(zhì)量分析評價(jià)子系統(tǒng)和質(zhì)量信息綜合管理與反饋控制子系統(tǒng)。209.2.1CIMS的組成（4）（5）環(huán)境和安全管理分系統(tǒng)主要功能是監(jiān)控和管理生產(chǎn)過程中的環(huán)境和安全因素，確保符合相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，降低環(huán)境影響，保障生產(chǎn)安全。通過集成先進(jìn)的監(jiān)測、控制、評估和管理工具，有效降低環(huán)境和安全風(fēng)險(xiǎn)，提高企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力和社會責(zé)任感。（6）維護(hù)和支持分系統(tǒng)主要功能是保障系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)化性能。涵蓋設(shè)備維護(hù)、軟件支持、故障管理、培訓(xùn)和文檔管理等方面，確保整個(gè)CIMS的有效性和高效性。219.2.1CIMS的組成（5）（7）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)支持CIMS各個(gè)分系統(tǒng)的開放型網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)異種機(jī)互聯(lián)，異構(gòu)局部網(wǎng)絡(luò)及多種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。以分布為手段，滿足各應(yīng)用分系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)支持服務(wù)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(shí)時(shí)控制。（8）數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)支持CIMS各分系統(tǒng)形成覆蓋企業(yè)全部信息的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在邏輯上是統(tǒng)一的，在物理上可以是分布的全局?jǐn)?shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)共享和信息集成。229.2.2CIMS的層次結(jié)構(gòu)（1）美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)局和亞瑟·安德森公司將CIMS分為五層結(jié)構(gòu)，即工廠層、車間層、單元層、工作站層和設(shè)備層。各個(gè)層次均從其上一層接受命令，并向上一層反饋信息。23（1）工廠層最高決策與管理層，其決策周期一般從幾個(gè)月到幾年。功能包括進(jìn)行市場預(yù)測、制定長期生產(chǎn)計(jì)劃、確定生產(chǎn)資源需求、制定資源規(guī)劃、產(chǎn)品開發(fā)及工藝過程規(guī)劃、廠級經(jīng)營管理。（2）車間層根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃協(xié)調(diào)車間作業(yè)及資源配置，其決策周期為幾周到幾個(gè)月。功能包括從設(shè)計(jì)部門的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)接受產(chǎn)品材料清單，和從計(jì)算機(jī)輔助工藝過程規(guī)劃接受工藝過程數(shù)據(jù)，根據(jù)工廠層的生產(chǎn)計(jì)劃和物料需求計(jì)劃進(jìn)行車間內(nèi)各單元的作業(yè)管理和資源分配。9.2.2CIMS的層次結(jié)構(gòu)（2）24（3）單元層主要完成單元作業(yè)調(diào)度，包括零件的作業(yè)順序、作業(yè)調(diào)度指令、物料運(yùn)輸、機(jī)床和操作者的任務(wù)分配及調(diào)整。將實(shí)際質(zhì)量數(shù)據(jù)與零件技術(shù)規(guī)范比較，將實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與允許狀態(tài)進(jìn)行比較，必要時(shí)采取措施以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。（4）工作站層分為加工工作站、檢測工作站、刀具管理工作站、物料貯運(yùn)工作站等。例如，加工工作站完成工件安裝、夾緊、切削加工、檢測、清除、卸下工件等工作順序的控制、協(xié)調(diào)任務(wù)。（5）設(shè)備層包括各種設(shè)備(如機(jī)械手、機(jī)床、加工中心、無人小車等)的控制器。設(shè)備層執(zhí)行上層的控制命令完成加工、測量、運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。其響應(yīng)時(shí)間從幾毫秒到幾分鐘。9.2.2CIMS的層次結(jié)構(gòu)（3）259.3CIMS的功能系統(tǒng)9.3.1管理信息分系統(tǒng)9.3.2工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)9.3.3制造自動化分系統(tǒng)9.3.4質(zhì)量控制分系統(tǒng)9.3.5環(huán)境和安全管理分系統(tǒng)9.3.6維護(hù)和支持分系統(tǒng)26管理信息分系統(tǒng)是CIMS的核心組成部分之一，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部各個(gè)部門和業(yè)務(wù)流程。核心是MRP和ERP。制造資源計(jì)劃（ManufacturingResourcesPlanning，MRPII）是一個(gè)面向多品種小批量生產(chǎn)類型的，能覆蓋企業(yè)產(chǎn)、供、銷和人、財(cái)、物各生產(chǎn)經(jīng)營活動的計(jì)算機(jī)輔助管理信息系統(tǒng)，它的核心是物料需求計(jì)劃(MaterialRequirementPlanning，MRP)。企業(yè)資源計(jì)劃(EnterpriseResourcePlanning，ERP)是新一代的MRPII，它仍然是以MRPII為核心，但在功能和技術(shù)上超越了傳統(tǒng)的MRPII。9.3.1管理信息分系統(tǒng)（1）279.3.1管理信息分系統(tǒng)（2）（1）MRP、MRPII和ERP（1）物料需求計(jì)劃（MRP）是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)在美國，70年代發(fā)展起來的一種管理技術(shù)和方法。MRP是根據(jù)物料清單、庫存數(shù)據(jù)和主生產(chǎn)計(jì)劃計(jì)算物料需求的一套技術(shù)。MRP基本邏輯流程：289.3.1管理信息分系統(tǒng)（3）（1）MRP、MRPII和ERP（2）制造資源計(jì)劃（MRPII）：將MRP的信息共享程度擴(kuò)大，使生產(chǎn)、銷售、財(cái)務(wù)、采購、工程緊密結(jié)合在一起，共享有關(guān)數(shù)據(jù)，組成了一個(gè)全面生產(chǎn)管理的集成優(yōu)化模式。為了避免名詞的混淆，物料需求計(jì)劃稱作狹義MRP，而制造資源計(jì)劃稱作廣義MRP或MRPII。MRPII是對制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)資源進(jìn)行有效計(jì)劃的一整套生產(chǎn)經(jīng)營管理計(jì)劃體系，是一種計(jì)劃主導(dǎo)型的管理模式。299.3.1管理信息分系統(tǒng)（4）（1）MRP、MRPII和ERP（3）ERP：為新一代MRPII，其概念是由美國GartherGroup公司于20世紀(jì)90年代初首先提出的。ERP具備的功能：①超越MRPⅡ范圍的集成功能。②支持混合方式的制造環(huán)境。③支持能動的監(jiān)控能力，提高業(yè)務(wù)績效。④支持開放的客戶機(jī)/服務(wù)器計(jì)算環(huán)境ERP作為下一代制造系統(tǒng)必然向三個(gè)方向發(fā)展：

客戶驅(qū)動、基于時(shí)間、面向整個(gè)供應(yīng)鏈309.3.1管理信息分系統(tǒng)（5）（2）主生產(chǎn)計(jì)劃（MasterProductionschedule，MPS)MRPII的一個(gè)重要的計(jì)劃層次。關(guān)于“將要生產(chǎn)什么”的一種描述，它起著承上啟下、從宏觀計(jì)劃向微觀計(jì)劃過渡的作用。生產(chǎn)部門的工具，因?yàn)樗赋隽藢⒁a(chǎn)什么。主生產(chǎn)計(jì)劃也是市場銷售部門的工具，因?yàn)樗赋隽藢⒁獮橛脩羯a(chǎn)什么。聯(lián)系市場銷售同生產(chǎn)制造的橋梁，使生產(chǎn)活動符合不斷變化的市場需求，又向銷售部門提供生產(chǎn)和庫存的信息，起著溝通內(nèi)外的作用。319.3.1管理信息分系統(tǒng)（6）（3）物料清單（BillofMateriale，BOM)BOM：將企業(yè)所制造的產(chǎn)品構(gòu)成和所要涉及到的物料，為了便于計(jì)算機(jī)識別，把用圖示表達(dá)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成某種數(shù)據(jù)格式。明確產(chǎn)品的零部件組成和結(jié)構(gòu)關(guān)系，為生產(chǎn)計(jì)劃和采購提供依據(jù)。BOM：CIMS的最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它不僅是MRP的重要輸入數(shù)據(jù)，也是財(cái)務(wù)部門核算成本、制造部門組織生產(chǎn)等的重要依據(jù)。329.3.1管理信息分系統(tǒng)（7）（4）庫存管理(InventoryManagement，IM)庫存管理的主要功能：在供、需之間建立一個(gè)物料存貯緩沖區(qū)。用來減緩用戶需求與制造業(yè)生產(chǎn)能力之間，最終裝配需求與零件可用性之間、某工序所要求的來料與前序輸出之間、生產(chǎn)制造與供應(yīng)商之間的供需矛盾。以保持從生產(chǎn)加工到用戶的物流和生產(chǎn)流暢通。庫存管理的對象：企業(yè)中的所有物料，包括原料、零部件、在制品、半成品及產(chǎn)品，以及其它輔助物料。庫存管理的目標(biāo)：恰好有足夠的庫存，按時(shí)滿足各種需求。339.3.1管理信息分系統(tǒng)（8）（5）采購作業(yè)管理（PurchaseActivityManagement，PAM）采購作業(yè)管理的作用：直接影響庫存價(jià)值實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)的第一個(gè)保證環(huán)節(jié)就是采購作業(yè)，它直接關(guān)系到計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)。采購作業(yè)管理的內(nèi)容：貨源調(diào)查和供應(yīng)商評審、選擇供應(yīng)商并進(jìn)行洽談、核準(zhǔn)并下達(dá)采購訂單、采購訂單跟蹤、到貨驗(yàn)收入庫、采購訂單完成等。供應(yīng)商調(diào)度：按照現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)營觀點(diǎn)，企業(yè)同供應(yīng)商的關(guān)系是合作伙伴關(guān)系，按照滾動計(jì)劃方法，近期采購條件比較具體詳細(xì)，遠(yuǎn)期條件可以比較籠統(tǒng)。把長期協(xié)定（半年至一年）和短期合同（月）結(jié)合起來，一次簽約，分期供貨。349.3.1管理信息分系統(tǒng)（9）（6）車間作業(yè)管理（ProductionActivityControl，PAC）車間作業(yè)管理：對實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行提前規(guī)劃、實(shí)施計(jì)劃、控制生產(chǎn)過程、評估生產(chǎn)結(jié)果，并不斷進(jìn)行調(diào)整的一系列活動。（7）成本管理（CostManagement，CM）成本管理：按照管理會計(jì)的原理,對企業(yè)的生產(chǎn)成本進(jìn)行預(yù)測、計(jì)劃、決策、控制、分析與考核。通常采用標(biāo)準(zhǔn)成本體系，特點(diǎn)是事前計(jì)劃、事中控制、事后分析。在MRPII系統(tǒng)中主要是按全部成本計(jì)算法對成本進(jìn)行分類，就是把固定間接費(fèi)也分?jǐn)偟缴a(chǎn)成本中去的一種計(jì)算成本的方法。359.3.1管理信息分系統(tǒng)（10）（8）客戶關(guān)系管理（CustomerRelationshipManagement，CRM）CRM的作用：用于管理和優(yōu)化企業(yè)與客戶之間的關(guān)系，提高客戶滿意度和忠誠度。CRM主要功能：信息管理、銷售管理、售后服務(wù)管理、市場營銷管理。（9）產(chǎn)品生命周期管理（ProductLifecycleManagement）PLM的作用：用于管理產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到退役的整個(gè)生命周期。PLM主要功能:產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、版本控制和協(xié)作、設(shè)計(jì)變更管理、項(xiàng)目管理。369.3.1管理信息分系統(tǒng)（11）（10）業(yè)務(wù)智能（BusinessIntelligence，BI）和數(shù)據(jù)分析BI的作用：收集、分析和展示企業(yè)運(yùn)營中的各類數(shù)據(jù)，支持管理層的決策。BI主要功能：數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、報(bào)表和儀表盤、績效管理。（11）人力資源管理系統(tǒng)(HumanResourceManagementSystem，HRMS)HRMS的作用：管理企業(yè)的人力資源，提高人力資源管理的效率和員工滿意度。HRMS主要功能:員工信息管理、招聘管理、培訓(xùn)與發(fā)展、績效考核。（12）電子商務(wù)（e-Commerce）電子商務(wù)系統(tǒng)的作用：負(fù)責(zé)在線銷售和市場營銷。電子商務(wù)系統(tǒng)主要功能：在線銷售、服務(wù)、營銷。379.3.2工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)（1）工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)（EngineeringDesignSystem）：主要支持和管理產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程。該系統(tǒng)通過集成各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和工程工具，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的數(shù)字化、自動化和協(xié)同化。工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)的主要單元技術(shù)成組技術(shù)（GT）、計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP）、計(jì)算機(jī)數(shù)控編程（CNCP）389.3.2工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)（2）（1）成組技術(shù)（GroupTechnology，GT）GT的概念：利用相似性原理，對零件進(jìn)行分類編碼，實(shí)現(xiàn)信息的簡化、標(biāo)準(zhǔn)化和要素化，為數(shù)據(jù)的獲取、組織、轉(zhuǎn)換和分配提供有效的手段。GT是提高多品種、小批量機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)水平，增加生產(chǎn)效益的一種基礎(chǔ)技術(shù)。成組技術(shù)的概念從原先的機(jī)械加工擴(kuò)充到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的全過程。（2）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ComputerAidedDesign，CAD）CAD的概念：指工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為工具，用各自的專業(yè)知識，對產(chǎn)品進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、繪圖、分析和編寫技術(shù)文檔等設(shè)計(jì)活動的總稱。CAD的主要功能:建立幾何模型、工程分析、動態(tài)模擬、自動繪圖399.3.2工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)（3）（3）計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（ComputerAidedProcessPlanning，CAPP）CAPP的概念：根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)所給出的信息進(jìn)行產(chǎn)品的加工方法和制造過程的設(shè)計(jì)。CAPP系統(tǒng)的功能：毛坯設(shè)計(jì)、加工方法選擇、工序設(shè)計(jì)、工藝路線制定和工時(shí)定額計(jì)算。（4）計(jì)算機(jī)輔助制造（ComputerAidedManufacture，CAM）CAM的概念：CAM系統(tǒng)與CAD緊密集成，用于將設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的制造指令。CAM的主要功能:數(shù)控編程、加工仿真和工藝規(guī)劃。409.3.3制造自動化分系統(tǒng)（1）CIMS的制造自動化分系統(tǒng)是其關(guān)鍵組件之一，負(fù)責(zé)自動化和優(yōu)化制造過程。它主要包括以下系統(tǒng)：數(shù)控系統(tǒng)機(jī)器人系統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)自動化倉儲與物流人機(jī)界面生產(chǎn)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集柔性制造系統(tǒng)419.3.3制造自動化分系統(tǒng)（2）（1）數(shù)控系統(tǒng)（ComputerNumericalControl，CNC）數(shù)控系統(tǒng)的概念：制造自動化的基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)控制機(jī)床和其他加工設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高精度和高效率的制造過程。數(shù)控系統(tǒng)主要功能：自動化加工、精度控制、柔性制造。（2）機(jī)器人系統(tǒng)機(jī)器人系統(tǒng)的概念：機(jī)器人系統(tǒng)在制造自動化中扮演著重要角色，用于完成各種重復(fù)性、高精度和危險(xiǎn)的操作。機(jī)器人系統(tǒng)主要功能：搬運(yùn)和裝配、焊接和噴涂、檢測和分揀429.3.3制造自動化分系統(tǒng)（3）（3）制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem，MES）MES的概念：位于上層的計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)。MES在制造自動化系統(tǒng)中起著連接車間層與企業(yè)管理層的橋梁作用，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理生產(chǎn)過程。MES主要功能：生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)采集和分析。439.3.3制造自動化分系統(tǒng)（4）（4）自動化倉儲與物流自動化倉儲與物流系統(tǒng)用于優(yōu)化物料的存儲和流通，提高倉儲管理和物流配送的效率主要功能：自動化倉庫、物料跟蹤、物流優(yōu)化（5）過程控制系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)制造過程中的各項(xiàng)參數(shù)，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定和優(yōu)化主要功能：實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動調(diào)節(jié)、故障診斷449.3.3制造自動化分系統(tǒng)（5）（6）人機(jī)界面（HMI）人機(jī)界面是操作人員與自動化系統(tǒng)交互的橋梁，提供直觀的操作界面和實(shí)時(shí)信息顯示。主要功能：操作控制、狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)輸入和報(bào)告（7）生產(chǎn)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）SCADA系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制生產(chǎn)過程中的設(shè)備和工藝，確保生產(chǎn)過程的安全和高效主要功能：數(shù)據(jù)采集、過程控制、報(bào)警管理459.3.3制造自動化分系統(tǒng)（6）（8）柔性制造系統(tǒng)（FMS）柔性制造系統(tǒng)通過集成自動化設(shè)備和信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的高效和靈活性主要功能：自動化設(shè)備集成、生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化、快速換型469.3.4質(zhì)量控制分系統(tǒng)（1）CIMS的質(zhì)量控制分系統(tǒng)（QualityControlSystem，QCS）是確保產(chǎn)品質(zhì)量、提升生產(chǎn)過程穩(wěn)定性的重要組成部分。該系統(tǒng)集成了多種自動化檢測和管理工具，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和反饋，全面管理和控制生產(chǎn)過程中的質(zhì)量。它主要包括以下子系統(tǒng)。全面質(zhì)量管理計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量控制質(zhì)量管理信息系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)過程控制計(jì)算機(jī)輔助檢測供應(yīng)商質(zhì)量管理客戶反饋和投訴管理實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)479.3.4質(zhì)量控制分系統(tǒng)（2）（1）全面質(zhì)量管理（TotalQualityManagement，TQM）TQM的核心思想是，企業(yè)的一切活動都圍繞著質(zhì)量來進(jìn)行主要功能：質(zhì)量文化建設(shè)、持續(xù)改進(jìn)、跨部門協(xié)作、客戶滿意度管理（2）計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量控制（ComputerAidedQualitycontrol，CAQ）CAQ系統(tǒng)在質(zhì)量控制系統(tǒng)中發(fā)揮著核心作用，支持質(zhì)量規(guī)劃、質(zhì)量檢測和質(zhì)量改進(jìn)等各個(gè)環(huán)節(jié)。主要功能：質(zhì)量規(guī)劃、質(zhì)量檢測、質(zhì)量記錄和報(bào)告、缺陷管理489.3.4質(zhì)量控制分系統(tǒng)（3）（3）質(zhì)量管理信息系統(tǒng)（QMS（QualityManagementSystem，QMS）QMS是支持質(zhì)量管理活動的信息系統(tǒng)，集成和管理質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)和流程。主要功能：文檔管理、流程管理、審計(jì)和合規(guī)、績效評估（4）統(tǒng)計(jì)過程控制（StatisticalProcessControl，SPC）SPC通過統(tǒng)計(jì)方法監(jiān)控和控制生產(chǎn)過程，確保過程穩(wěn)定和產(chǎn)品一致性。主要功能：控制圖、過程能力分析、趨勢分析、數(shù)據(jù)采集和分析499.3.4質(zhì)量控制分系統(tǒng)（4）（5）計(jì)算機(jī)輔助檢測（ComputerAidedTesting，CAT）CAT系統(tǒng)使用自動化檢測設(shè)備和技術(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行高效、精確的質(zhì)量檢測。主要功能：無損檢測、在線監(jiān)測、離線檢測、智能檢測（6）供應(yīng)商質(zhì)量管理（SupplierQualityManagement，SQM）。SQM系統(tǒng)用于管理和控制供應(yīng)商提供的原材料和零部件的質(zhì)量。主要功能：）供應(yīng)商評估和選擇、進(jìn)貨檢驗(yàn)、）供應(yīng)商績效監(jiān)控、協(xié)同質(zhì)量管理509.3.4質(zhì)量控制分系統(tǒng)（5）（7）客戶反饋和投訴管理客戶反饋和投訴管理系統(tǒng)用于收集和處理客戶的反饋和投訴，改進(jìn)產(chǎn)品和服務(wù)。主要功能：無損檢測、在線監(jiān)測、離線檢測、智能檢測（8）實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LaboratoryInformationManagementSystem，LIMS）。LIMS用于管理實(shí)驗(yàn)室的檢測和分析過程，確保檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。。主要功能：樣品管理、檢測流程管理、數(shù)據(jù)管理、質(zhì)量控制519.3.5環(huán)境與安全管理分系統(tǒng)環(huán)境與安全管理分系統(tǒng)是CIMS中不可或缺的一部分，旨在確保生產(chǎn)過程符合環(huán)保法規(guī)和安全標(biāo)準(zhǔn)，降低環(huán)境影響和安全風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)境與安全管理分系統(tǒng)主要包括以下子系統(tǒng)：環(huán)境管理子系統(tǒng)主要功能：環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境影響評估、排放控制、資源管理、環(huán)保合規(guī)管理、可持續(xù)發(fā)展報(bào)告安全管理子系統(tǒng)主要功能：風(fēng)險(xiǎn)評估、安全監(jiān)控、應(yīng)急管理、安全培訓(xùn)、安全檢查與審計(jì)、安全事件管理529.3.6維護(hù)和支持分系統(tǒng)（1）在CIMS中，維護(hù)和支持分系統(tǒng)是保障系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)化性能的重要組成部分。該系統(tǒng)涵蓋了設(shè)備維護(hù)、軟件支持、故障管理、培訓(xùn)和文檔管理等方面，確保整個(gè)CIMS的有效性和高效性。維護(hù)和支持分系統(tǒng)主要包括以下子系統(tǒng)：設(shè)備維護(hù)軟件支持故障管理培訓(xùn)文檔管理539.3.6維護(hù)和支持分系統(tǒng)（2）（1）設(shè)備維護(hù)主要功能：預(yù)防性維護(hù)、預(yù)測性維護(hù)、維修管理（2）軟件支持主要功能：軟件更新與升級、技術(shù)支持、系統(tǒng)備份與恢復(fù)（3）故障管理主要功能：故障檢測與診斷、故障