计算机集成制造系统概论

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1、计算机集成制造系统概念及其展望颜颂涛7摘要：通过阅读《计算机集成制造系统》和国内外文献，完成本论文。本文的主要工作有：1）计算机集成制造系统的概念、定义。2）计算机集成制造系统的组成，和主要构成部分。3）计算机集成制造系统带给企业的效益。4）汁算机集成制造系统的展望。关键词：CIMS；展望；概念1计算机制造系统1.1计算机集成制造系统的概念1.1.1自动化孤岛（IslandsofAutomation）白动化孤岛是指在一个工厂内，能够完成某种功能的£1动化子系统，它在职能上足分布的，在地理上是分散的，在

2、吋间上是分割的。近30年來，随着电子技术、计算机技术和机械制造技术的迅猛发展，世界上已开发出许多专门用途的自动化系统，它们是相对独立的，易于控制，M•备一定完整的功能（模块），rt有便于相互连接的接口，但这些自动化了系统是分期控制和局部管理的，统称为自动化孤岛。这类自动化孤岛包拈：1.NC、CNC、DNC机床2.CAD/CAM（CAPP，CAE）、FMS3.MRP-II（制造资源规划）注意：MRP—材料需求计划4.ExpertSystem5.RobotController白动化孤岛A集成化（一体化）发

3、展是•-•必然方14,也足制造、Ik的一场深刻的变革。1.1.2CIMS定义CIMS足迷立在tl动化孤岛基础上的复杂系统。CIMS将全部制造过程进行统一规划，将-个工厂的设计、牛产和经营的各种分介的自动化孤岛，通过要素化和标准化有机地集成起來，以获得一个高效益和高柔性的钙能化大系统。1974年，美国年轻学者哈乂顿博士首先提出“计©机集成制造”的概念，他认为整个生产过程（从市场、设汁制造到管理、售P服务等）是一个整体，需要统一考虑；同时整个生产过程是信息的采集、传送和加工处理的过程，产品的尺寸不过是物化

4、的数据。这一观点为生产过柷人量采川信息技术奐定了认识上的基础。什么是C1MS?至今尚无一个普遍接受的说法，有人说CIMS是川计算机去集成制造活动;还有人说,C1MS足一个管理的竹学。在此，将CIMS定义为：CIMS足根据系统工程的观点，将整个车间或工厂作为一个闭环系统，整个系统完全由计算机进行管理。该系统输入的是产品需求的有关信息，输出的为经过检验的合格产品。1.2计算机集成制造系统的组成1.2.1CIMS概况图1CIMS示意图如阁所示，CIMS系统分为三级：1.决策级决策级是生产决策机构。决策级根据

5、市场的需求、原材料供应情况，结合本企、Ik的牛产技术条件及财务状况，作出生产产品的种类及规模的决策。2.经营管理级经营管理级根据决策机构的决定、市场的销售惜况等方而的情况，决定产品的类型与产量，协调生产过程的各种活动，实现总体决策所提供的战略H标（包拈材料耑求规划、质量管理、计算机辅助经济分析等）。M吋在空间和时间上，I办调物料的需求,实现现代管理思想的目标一一无库存系统。3.制造级制造级是具体实施产品设计与制造的部分，艽中包含制造系统中各项自动化技术及K集成，即CAD/CAM、FMS、柔性检验、自动

6、传送系统、自动化仓庠等。巾CIMS的示意图可以看出计算机集成制造系统的-个最鲜明的特点：在CIMS内，信息流占主导地位，信息的采集、交换与处理融合在一起，再山信怠流控制物质流，控制和措抨整个生产活动。1.2.2C1MS主要组成部分如上所述，CIMSti括了企、Ik从也场预测到产品售后服务的全部生产活动。从功能角度看，C1MS包含了一个企业的设计、制造及经营管理的三种主耍功能。要使这三者集成起来，还需耍一个支撑环境，即分布式数裾库和汁算机网络。目前，一般认为CIMS主要由四部分组成：1.管理与决策信息系

7、统其主要功能是信息处理，包括收集、传输、加工、查询等；一般分为辅助性经营计划管理、物料管理、生产管理、财务管理、人力资源管理和辅助决策。2.工程信息系统其主要功能模块有计算机辅助设计（CAD）、汁算机辅助工程（CAE）、成组技术（GT）、计算机辅助编制工艺规程（CAPP）和计算机辅助制造（CAM）等。3.柔性自动化制造系统其主要功能是在计算机调度和控制下，使加下设备完成由毛坯到产品的转变过程，卯将制造现场的不同信息实时地或经过初步处理沿反馈到相应部门。其硬件设备主要包括CNC、DNC、自动小车、机器人

8、等。K生产方式主要采用FMC、FMS等。4.集成质景系统其主要功能就是通过对存在于设计、制造和管理中的质量信息进行有效的收集、处理、储存、评价、分析与利用，外形成-系列的控制手段来保证产品的质景，屮主要包括质景计划、质景信息管理以及计算机辅助在线质fi控制。3计算机集成制造系统的效益制造型企业采用CIMS可以提高企业的整体效率，并获得效益。其效益主要体现在以下儿个方而：一、在工程设汁自动化方面由于采用现代化设计手段CAD/CAPP/CAM，可以1.提高产