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计算机集成制造系统(CIMS)

2019-02-23 00:009780
计算机集成制造系统(Computer Intergrated Manufacturing System)是一种集市场分析、产品设计、加工制造、经营管理、售后服务与一体,借助于计算机的的控制与信息处理功能,使企业运作的信息流、物质流、价值流和人力资源有机融合,实现产品快速更新、生产率大幅提高、质量稳定、资金有效利用、损耗降低、人员合理配置、市场快速反馈和良好服务的全新的企业生产模式。

1、CIMS的功能构成

CIMS的功能构成包括下列内容,如下图所示。

(1)管理功能  CIMS能够对生产计划、材料采购、仓储和运输、资金和财务以及人力资源进行合理配置和有效协调。

(2)设计功能  CIMS能够运用CAD、CAE、CAPP(计算机辅助工艺编制)、NCP(数控程序编制)等技术手段实现产品设计、工艺设计等。

(3)制造功能  CIMS能够按工艺要求,自动组织协调生产设备(CNC、FMC、FMS、FAL、机器人等)、储运设备和辅助设备(送料、排屑、清洗等设备)完成制造过程。

 

图 CIMS的组成

(4)质量控制功能  CIMS运用CAQ(计算机辅助质量管理)来完成生产过程的质量管理和质量保证,它不仅在软件上形成质量管理体系,在硬件上还参与生产过程的测试与监控。

(5)集成控制与网络功能  CIMS采用多层计算机管理模式,例如工厂控制级、车间控制级、单元控制级、工作站控制级、设备控制级等,各级间分工明确、资源共享,并依赖网络实现信息传递。CIMS还能够与客户建立网络沟通渠道,实现自动定货、服务反馈、外协合作等。

从上述介绍可知,CIMS是目前最高级别的自动化制造系统,但这并不意味着CIMS是完全自动化的制造系统。事实上,目前意义上CIMS的自动化程度甚至比柔性制造系统还要低。CIMS强调的主要是信息集成,而不是制造过程物流的自动化。CIMS的主要特点是系统十分庞大,包括的内容很多,要在一个企业完全实现难度很大。但可以采取部分集成的方式,逐步实现整个企业的信息及功能集成。

2、CIMS的关键技术

CIMS是传统制造技术、自动化技术、信息技术、管理科学、网络技术、系统工程技术综合应用的产物,是复杂而庞大的系统工程。CIMS的主要特征是计算机化、信息化、智能化和高度集成化。目前各个国家都处在局部集成和较低水平的应用阶段,CIMS所需解决的关键技术主要有信息集成、过程集成和企业集成等问题。

(1)信息集成  针对设计、管理和加工制造的不同单元,实现信息正确、高效的共享和交换,是改善企业技术和管理水平必须首先解决的问题。信息集成的首要问题是建立企业的系统模型。利用企业的系统模型来科学的分析和综合企业的各部分的功能关系、信息关系和动态关系,解决企业的物质流、信息流、价值流、决策流之间的关系,这是企业信息集成的基础。其次,由于系统中包含了不同的操作系统、控制系统、数据库和应用软件,且各系统间可能使用不同的通信协议,因此信息集成还要处理好信息间的接口问题。

(2)过程集成  企业为了提高T(效率)、Q(质量)、C(成本)、S(服务)、E(环境)等目标,除了信息集成这一手段外,还必须处理好过程间的优化与协调。过程集成要求将产品开发、工艺设计、生产制造、供应销售中的各串行过程尽量转变为并行过程,如在产品设计时就考虑到下游工作中的可制造性、可装配性、可维护性等,并预见产品的质量、售后服务内容等。过程集成还包括快速反应和动态调整,即当某一过程出现未预见偏差,相关过程及时调整规划和方案。

(3)企业集成  充分利用全球的物质资源、信息资源、技术资源、制造资源、人才资源和用户资源,满足以人为核心的智能化和以用户为中心的产品柔性化是CIMS全球化目标,企业集成就是解决资源共享、资源优化、信息服务、虚拟制造、并行工程、网络平台等方面的关键技术。
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