先进生产制造模式.ppt

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1、先进生产制造模式机械0822仇小菊背景：在传统制造技术逐步向现代高新技术发展、渗透、交汇和演变的过程中，形成了先进制造技术的同时，出现了一系列先进制造模式。根据国际生产工程学会（CIRP）近10年的统计，发达国家所涌现的先进制造系统和先进制造生产模式就多达33种。发达国家制造业企业，特别是跨国公司和创新型中小企业已广泛采用了一些新的制造模式和制造系统，如：柔性制造系统（FMS）；计算机集成制造系统（CIMS）；精益生产模式（LP）；清洁生产模式（CP）；高效快速重组生产系统；虚拟制造模式（VM）等。目前，正在开发下一代制造和

2、生产模式，如：并行工程和协同制造（HM）、生物制造（BM）、网络化制造和下一代制造系统（NGMS）等计算机集成制造（CIM）概念：CIM(ComputerIntegratedManufacturing)1974年美国人约瑟夫·哈林顿博士根据计算机技术在工业生产中的应用及其发展趋势，首先提出了计算机集成制造的概念，即CIM概念。其基本观点有两个：(1)企业生产的各个环节，即从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务的全部活动是一个不可分割的整体。需紧密联接、统一考虑。(2)整个制造生产过程，实际上是一个数据的采集、传递

3、和加工处理的过程。最终形成的产品，可以看作是数据的物质表现。CIMS定义：CIMS是一种基于CIM哲理构成的计算机化、信息化、智能化、集成化的制造系统。通过计算机及其软件，把制造工厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地结合起来，是适合于多品种、小批量生产和实现总体高效益、高柔性的制造系统。CIMS是通过计算机硬软件。并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术。将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。CIMS包含三要素：在三要素的相交部

4、分需要解决四类集成问题:使用技术以支持经营：使用技术以支持人员工作和组织机构的运行：人员/机构设置协调工作以支持经营活动：统一管理实现经营、人员、技术功能结构从功能上看，CIMS包括了一个制造企业的设计、制造、经营管理三种主要功能，要使这三者集成起来，还需要一个支撑环境，即分布式数据库和计算机网络以及指导集成运行的系统技术。1.四个功能分系统（1）管理信息分系统（2）产品设计与制造工程设计自动化分系统（3）制造自动化或柔性制造分系统（4）质量保证分系统2.两个支撑分系统（1）计算机网络分系统（2)数据库分系统1)管理信息分系

5、统(CIMS/MIS)它是CIMS的上层管理系统，它不仅需要根据厂情、国情和国际市场的需求信息作出生产决策、确定生产计划和估算产品成本和生产效益，而且需要做出物料、能源、设备、人员的计划安排，保证生产的正常运行。CIMS/MIS的基本结构。2)工程设计集成分系统(CIMS/EDIS)此分系统的目标是使产品开发活动能够高效、优质、自动地进行。它在CIMS系统信息流程中的位置。3)制造自动化分系统(CIMS/MAS)该分系统的目标是使产品制造活动最优化。在CIMS环境中:，MAS分系统运行过程的本质是产品的物化(形成)过程:MA

6、S中的数据是连接产品设计、生产过程控制和实际产品加工制造之间的桥梁，即CIMS中的产品设计方案和工艺规划等工程信息是通过MAS信息转换为实际产品的。4)计算机辅助质量保证分系统(CIMS/CAQ)这是一个保证产品质量的全企业范围内系统。该分系统的目标是保证从产品设计、制造、检验到售后服务整个过程的质量。CIMS/CAQ的组织结构分为规划层、管理层和执行层。5)数据管理分系统(CIMS/DBS)该分系统的目标是管理整个CIMS的数据，实现数据集成和共享。CIMS环境下的4个功能分系统的信息数据都要在一个结构合理的数据库系统中进

7、行存贮，并通过计算机网络提供的系统互通能力，将不同分系统中的数据联系起来，达到信息交换和共享的目的。6)网络分系统(CIMS/DBS)该分系统的目标是传递CIMS各个分系统之间和内部的信息，实现CIMS的数据传递和系统通信功能。只有通过计算机网络系统，才能完成动态控制和管理的各功能分系统的互联，实现信息传输和交流，使互联系统共享工程资源，数据库和存贮空间。一般企业常见的CIMS的4层结构和相应的数据流关系。CIMS的基本组成结构关系：ＣＩＭＳ递阶控制结构CIMS的功能和控制十分复杂。为此，CIMS的控制系统一般采用分级控制结

8、构，即递阶控制结构。前美国国家标准局（现美国国家标准与技术研究院NIST）建立的CIM实验研究基地——自动化制造研究实验基地AMRF曾提出了著名的CIMS五级递阶控制模型一、工厂层控制系统这是最高一级控制，履行“厂部”职能。完成的功能包括进行市场预测、制定生产计划、确定生产资源需求、制定资