CIMS是英文Computer Integrated Manufacturing Systems或contemporary的縮寫,直譯就是計算機/現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)。計算機集成制造----CIM的概念最早是由美國學者哈林頓博士提出的。
簡介
CIMS,其基本出發(fā)點是:
1)企業(yè)的各種生產經(jīng)營活動是不可分割的,要統(tǒng)一考慮;
2)整個生產制造過程實質上是信息的采集、傳遞和加工處理的過程。
CIMS定義:CIMS是通過計算機硬軟件,并綜合運用現(xiàn)代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術,將企業(yè)生產全部過程中有關的人、技術、經(jīng)營管理三要素及其信息與物流有機集成并優(yōu)化運行的復雜的大系統(tǒng)。
因此,企業(yè)作為一個統(tǒng)一的整體,必須從系統(tǒng)的觀點、全局的觀點廣泛采用計算機等高新技術,加速信息的采集、傳遞和加工處理過程,提高工作效率和質量,從而提高企業(yè)的總體水平。
制造業(yè)的各種生產經(jīng)營活動,從人的手工勞動變?yōu)椴捎脵C械的、自動化的設備,并進而采用計算機是一個大的飛躍,而從計算機單機運行到集成運行是更大的一個飛躍。作為制造自動化技術的最新發(fā)展、工業(yè)自動化的革命性成果,CIMS代表了當今工廠綜合自動化的最高水平,被譽為是未來的工廠。
正在工作的堆垛機器人。未來工廠中的操作工人將會由這些機器人來代替,實現(xiàn)工廠無人化。
從CIM的概念的提出到現(xiàn)在已有20余年了。20多年來,CIM的概念已從美國等發(fā)達國家傳播到發(fā)展中國家,已從典型的離散型機械制造業(yè)擴展到化工、冶金等連續(xù)或半連續(xù)制造業(yè)。
CIM概念已被越來越多的人所接受,成為指導工廠自動化的哲理,有越來越多的工廠按CIM哲理,采用計算機技術實現(xiàn)信息集成,建成了不同水平的計算機集成制造系統(tǒng)。
CIMS與計算機綜合自動化制造系統(tǒng)是同義詞,后者是CIMS在中國早期的另一種叫法,雖然通俗些,但因此無法表達集成的內涵,使用得較少。
CIMS是自動化程度不同的多個子系統(tǒng)的集成,如管理信息系統(tǒng)(MIS)、制造資源計劃系統(tǒng)(MRPII)、計算機輔助設計系統(tǒng)(CAD)、計算機輔助工藝設計系統(tǒng)(CAPP)、計算機輔助制造系統(tǒng)(CAM)、柔性制造系統(tǒng)(FMS),以及數(shù)控機床(NC,CNC)、機器人等。CIMS正是在這些自動化系統(tǒng)的基礎之上發(fā)展起來的,它根據(jù)企業(yè)的需求和經(jīng)濟實力,把各種自動化系統(tǒng)通過計算機實現(xiàn)信息集成和功能集成。當然,這些子系統(tǒng)也使用了不同類型的計算機,有的子系統(tǒng)本身也是集成的,如管理信息系統(tǒng)實現(xiàn)了多種管理功能的集成,F(xiàn)MS實現(xiàn)了加工設備和物料輸送設備的集成等等。但這些集成是在較小的局部,而CIMS是針對整個工廠企業(yè)的集成。CIMS是面向整個企業(yè),覆蓋企業(yè)的多種經(jīng)營活動,包括生產經(jīng)營管理、工程設計和生產制造各個環(huán)節(jié),即從產品報價、接受訂單開始,經(jīng)計劃安排、設計、制造直到產品出廠及售后服務等的全過程。
在當前全球經(jīng)濟環(huán)境下,CIMS被賦予了新的含義,即現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(Contemporary Integrated Manufacturing System)。將信息技術、現(xiàn)代管理技術和制造技術相結合,并應用于企業(yè)全生命周期各個階段,通過信息集成,過程優(yōu)化及資源優(yōu)化,實現(xiàn)物流、信息流、價值流的集成和優(yōu)化運行,達到人(組織及管理)、經(jīng)營和技術三要素的集成,以加強企業(yè)新產品開發(fā)的T、Q、C、S、E,從而提高企業(yè)的市場應變能力和競爭力。
功能結構
從功能上看,CIMS包括了一個制造企業(yè)的設計、制造、經(jīng)營管理三種主要功能,要使這三者集成起來,還需要一個支撐環(huán)境,即分布式數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡以及指導集成
運行的系統(tǒng)技術。
四個功能分系統(tǒng)
(1)管理信息子系統(tǒng)
(2)產品設計與制造工程設計自動化子系統(tǒng)
(3)制造自動化或柔性制造子系統(tǒng)
(4)質量保證子系統(tǒng)
兩個支撐分系統(tǒng)
(1)計算機網(wǎng)絡分系統(tǒng)
(2) 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)內涵
內涵
集成和連接不同,它不是簡單地把兩個或多個單元連接在一起,它是將原來沒有聯(lián)系或聯(lián)系不緊密的單元組成為有一定功能的、緊密聯(lián)系的新系統(tǒng)。兩種或多種功能的集成包含著兩種或多種功能之間的相互作用。集成是屬于系統(tǒng)工程中的系統(tǒng)綜合、系統(tǒng)優(yōu)化范疇。CIMS的集成,從宏觀上看主要是以下5個方面:
1)系統(tǒng)運行環(huán)境的集成
2)信息的集成
3)應用功能的集成
4)技術的集成
5)人和組織的集成
當前,CIMS已發(fā)展為“現(xiàn)代集成制造(contemporary integrated manufacturing)與現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(contemporary integrated manufacturing system)”,已在廣度與深度上拓展了原CIM/CIMS的內涵。
實施
實施CIMS的生命周期可分為五個階段。
1、項目準備
2、需求分析
3、總體解決方案設計
4、系統(tǒng)開發(fā)與實施
5、運行及維護
發(fā)展趨勢
1、集成化-從當前的企業(yè)內部的信息集成發(fā)展到過程集成(以并行工程為代表),并正在步入實現(xiàn)企業(yè)間集成的階段(以敏捷制造為代表)。
2、數(shù)字化/虛擬化-從產品的數(shù)字化設計開始,發(fā)展到產品全生命周期中各類活動、設備及實體的數(shù)字化。
3、網(wǎng)絡化-從基于局域網(wǎng)發(fā)展到基于Internet/Intranet/Extranet的分布網(wǎng)絡制造,以支持全球制造策略的實現(xiàn)。
4、柔性化-正積極研究發(fā)展企業(yè)間的動態(tài)聯(lián)盟技術、敏捷設計生產技術、柔性可重組機器技術等,以實現(xiàn)敏捷制造。
5、智能化-智能化是制造系統(tǒng)在柔性化和集成化的基礎上進一步發(fā)展與延伸,引入各類人工智能技術和智能控制技術,實現(xiàn)具有自律、分布、智能、仿生、敏捷、分形等特點的新一代制造系統(tǒng)。
6、綠色化-包括綠色制造、環(huán)境意識的設計與制造、生態(tài)工廠、清潔化生產等。它是全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)中的體現(xiàn),是擺在現(xiàn)代制造業(yè)面前的一個嶄新的課題。
技術構成
制造技術
(AMT-Advanced Manufacturing Technology)
先進制造技術是傳統(tǒng)制造技術不斷吸
嵌入式計算機集成制造系統(tǒng)
收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經(jīng)濟效果的制造技術的總稱。
敏捷地產制造
(AM-Agile Manufacturing)
敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求作出快速反應,以滿足用戶的需要。
虛擬制造
(VM-Virtual Manufacturing)
虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產品實際生產前就采取預防措施,從而達到產品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產品開發(fā)周期,增強產品競爭力的目的。
并行工程
(CE-Concurrent Engineering)
并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)的系統(tǒng)方法。它要求產品開發(fā)人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素,包括質量、成本、進度計劃和用戶要求,并行工程的發(fā)展為虛擬制造技術的誕生創(chuàng)造了條件,虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的,并行工程的進一步發(fā)展就是虛擬制造技術。
在探討現(xiàn)代集成制造技術未來發(fā)展趨勢之前,首先應該了解一下,當前現(xiàn)代制造業(yè)和制造企業(yè)的特征,它們是推動現(xiàn)代制造技術發(fā)展的內存動力。
參考資料 >