制造是人类按照所需目的

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1、·13·第1章绪论第1章绪论1.1引言制造是人类按照所需目的，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品，并投放市场的全过程。因此，制造不单单是加工过程，而且还包括市场调研和预测、产品设计、选材和工艺设计、生产加工、质量保证、生产过程管理、销售以及售后服务等产品生命周期内一系列相互联系的活动。图1-1为经过简化、抽象后的制造系统结构示意图，表示了现代企业生产经营强调物质与信息运动过程的实质。其输入包括物质（原料、设备、资金、人员等）、能量与信息，输出包括产品和服务。制造系统作为一个整体，在自身运行机制的支

2、持下，将输入经过处理与变换，生产出市场所需要的各种产品与服务。另外，制造系统由许多子系统组成，不同的子系统具有不同的功能。这些子系统通过相互之间的联系协同工作，从而达到预期的目的[1]。图1-1制造系统模型[1]·13·第1章绪论制造业是所有与制造相关的企业机构的总体。众所周知，制造业是国民经济的支柱性产业，是整个工业及国民经济的基石，其生产总值通常要占到全国生产总值的20%～55%。它一方面创造价值，生产物质财富和新知识；另一方面为国民经济各个部门（包括国防）和科学技术的进步与发展提供先进的手段和设备。传统的制造业主要指机械制造业。由于人类认识和改造自然的能力不断

3、提高，制造业的内涵已得到了很大的扩展。现在的制造业包括传统制造业和新兴制造业，主要由离散制造业（机械、电子等）、流程制造业（石油、化工等）和混合制造业（钢材等）组成。制造业已成为将可用资源通过相应制造过程转化为供人们使用的工业制成品和生活消费品的兴旺产业。另外，以信息为主导的高技术正深刻地影响着制造业，高技术的发展也为制造技术的变革提供了极大的支持。“现代制造技术”应运而生，并正推动着制造业进入集成化、信息化、智能化、网络化和绿色化的新时期[2]。当今世界，是否具有高度发达的制造业已成为衡量一个国家综合国力的重要标志。世界上的发达国家诸如美国、日本、德国、法国和英国

4、等，其综合国力之所以强大，最重要的原因就是拥有世界一流的制造业。1.1.1制造企业信息化发展历程进入信息时代以来，随着经济全球化、贸易自由化和社会信息化的不断发展，世界制造业市场正变得越来越难以预测，企业间的竞争也越来越激烈。随着竞争的加剧，竞争的焦点逐渐集中到如何在最短时间内开发出高质量、低成本的产品并投放市场。同时，随着产品的规模和复杂程度的不断提高，新产品开发的难度也不断加大。在这种背景下，传统的制造理念已经很难适应当前企业的发展需要。企业为了能够适应激烈的市场竞争并处于有利的位置，必须不断改进和更新自身产品的开发模式，提高自身的效率和效益。因此，TQCS（即

5、时间（time）、质量（quality）、成本（cost）和服务（service））的最优化成为制造企业不断追求的目标[3]。在需求的牵引以及现代信息技术、管理技术、控制技术和系统工程技术等相关学科领域研究成果的支持下，各种面向制造企业的新思想和新技术被不断提出和应用，推动了企业的信息化发展进程。从开发模式的角度看，企业的信息化进程大体上可以分为以下3个阶段：1．CIM思想的出现及CIMS的实施从20世纪50年代开始，随着信息技术的发展，各种计算机辅助工具开始出现并逐步应用到制造业中，典型的如各种CAD/CAM工具。这些工具的应用表明制造业已经开始利用现代信息技术改

6、进传统的产品制造过程，这标志着企业信息化的开始。然而，在经过一段时间的发展之后，人们不得不面对这样的事实：由于各种计算机辅助工具只注重于解决本领域的问题，忽视了彼此之间的联系，导致企业中出现了大量的“信息孤岛”，严重阻碍了信息化的进一步发展。在这种情况下，人们开始用系统的观点去考虑企业信息化问题，进而导致了计算机集成制造思想的提出。计算机集成制造（computerintegratedmanufacturing，CIM）思想是由美国的Joseph·13·第1章绪论Harrington博士于1973年首先提出的，其内涵是借助计算机将企业中各种与制造有关的系统有机地集成起

7、来，并通过系统的观点进行优化和重组，从而提高企业适应市场竞争的能力。Harrington认为企业的各个生产环节必须统一处理，而不能分割，整个制造生产过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程[3]。CIM的两个基本思想是：ö将制造业的各个部分，即市场分析、经营决策、工程设计、制造过程、质量控制、生产指挥和售后服务，互相联系成一个整体——它强调企业的过程集成。ö整个生产过程本质上可抽象成一个数据的搜集、传递和加工利用的过程，最终的产品是数据物化的体现——它强调企业的信息集成。计算机集成制造思想的提出被看作是企业信息化发展过程中的重要里程碑，是现代信息技术、管理技