计算机集成制造...ppt

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1、计算机集成制造系统,计算机集成制造系统主要由设计与工艺模块、制造模块、管理信息模块和存储运输模块构成。,CIMS一般结构,存储运输模块的主要功能有仓库管理、自动搬运等。,各模块的主要功能：,计算机集成制造系统（CIMS）,设计与工艺模块,制造模块,管理信息模块,存储运输模块,CAD、CAE、CAPP、CAM等,DNC、CNC、车间生产计划、作业调度、刀具管理、质量检测与控制、装配、自动化仓库、FMC/FMS等,市场预测、物料需求计划、生产计算、成本核算及销售等,计算机集成制造的内涵计算机集成制造的国内外现状计算机集成制造的理论,计算机集成制造的内涵,第一章,1、计算机集成制造的概念,计算机集成

2、制造(CIM)是一种运用系统工程的整体化观点,在以人为核心的作用下将现代信息技术与生产技术结合起来,从信息技术和组织上将全部生产过程的各项工作系统和信息系统联接起来,以便有效地提高企业对市场需求的响应能力和生产率,从而保持企业生存和发展的生产策略;,计算机集成制造的内涵,CIM是信息时代组织、管理企业生产的一种哲理，是信息时代新型企业的一种生产模式。按照这一哲理和技术构成的具体实现便是计算机集成制造系统。,计算机集成制造的内涵,CIM这一概念最早由美国的约瑟夫哈林顿(J.Harrington)博士于1973年提出。哈林顿认为，企业的生产组织和管理应该强调两个观点，即：企业的各种生产经营活动是不

3、可分割的，需要统一考虑；整个生产制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。,CIM哲理,1973年，J.Harrinton博士提出CIM概念,经营管理,人/组织,技术,T、Q、C、S、G,CIM的发展,信息集成,过程集成,企业间集成,现代制造企业环境的变化,大市场和大竞争；产品生命周期缩短；交货期成为主要竞争因素；用户需求个性化,多品种小批量生产 比例增大。,现代制造系统的模式和哲理,成组技术(相似性)CIM(集成)并行工程(同步)JIT(准确)智能制造系统(智能)敏捷制造(灵活)精益生产(简化)合理化工程(重组、标准化)业务过程重组BPR(重组),TQCSFE,CIM的意义与作用,1

4、.提高企业的管理效益新产品开发周期缩短1/2-1/3；管理工作效率提高1倍；库存压缩20%；生产周期缩短20%-50%2.改善企业的竞争地位,是进入WTO的需要3.促进生产方式的转变:市场经济和集约化生产,CIM的国内现状,第二章,国内CIM发展现状,我国在1987年开始实施“863高技术计划”的CIM主题，这一时期国外正强调CIM的核心是“集成系统体系结构”，我国在实施中不可避免受其影响，经过10年多的努力实施，有成绩、有教训。,国内CIM取得的主要成绩,1）企业具有了应用高技术、提高综合竞争能力的意识,取得了明显的经济效益2）推动了企业应用信息技术，提高了生产率和经营管理水平3）为探索在我

5、国条件下发展高技术及其产业化的道路，提供了可借鉴的经验和教训,国内CIM取得的主要成绩,4）高校、企业培养大批掌握CIM技术及相关技术的人才5）开发建立了若干具有自主版权、且已初步形成商品的软件产品6）建立了一批CIM工程技术研究中心、实验网点和培训中心，为CIM技术的研究、试验、人员培训打下基础,计算机集成制造的理论,第三章,第一部分CIM系统的分类和组成,CIM体系结构类别,轮形体系结构ESPRIT/CIM-OSA立方体结构PERA体系结构GERAM体系结构 ARIS体系结构阶梯型体系结构（SLA）,CIM的系统构成,管理信息应用分系统（MIS）技术信息应用分系统（CAD&CAPP）制造自

6、动化应用分系统（CAM）计算机辅助质量管理分系统（CAQ）数据管理支持分系统网络支持分系统,CIM的技术体系,总体技术 设计自动化技术加工生产自动化技术经营管理与决策技术支撑平台技术和流程企业生产过程控制技术,CIM功能层分类,生产/制造系统硬事务处理系统技术设计系统软事务处理系统信息服务系统决策管理系统,CIM的集成,集成的内容 组织集成 信息集成 功能集成 过程集成 集成的范围 功能集成 组织集成,CIM控制结构,层次型的控制结构 特点：上层系统控制下层系统，易于形成模块化结构，层次分明，易扩展和维护分布式的控制结构 特点：各层处于平等的地位，各系统间互相协作，灵活，易于改变反应快,CIM

7、在企业中的分类,从生产工艺方面分 离散型制造业 连续性制造业 混合型制造业从体系结构来分 集中性 分散性 混合型,CIM的主要技术特征,集成化 信息集成-过程集成-企业集成网络化 局域网-广域网-internet/intranet数字化 零件的数字化模型-部件-产品的全数字化的模型虚拟化 2D，3D仿真-基于仿真的VM-基于VR的VM智能化 专家系统等分布式人工智能DAI,实施CIM的生命周期,CIM的生命周期可分为五个阶段（1）项目准备 这个阶段要对是否要投资开发CIM进行决策。其主要任务是要在理解企业战略目标和了解内部外部现实环境的基础上，确定本企业实施CIM的总体目标和主要功能，拟定集成

8、的方案，比较选定实施的技术路线，并从技术、经济和社会条件等方面论证集成方案的可行性，制定投资规划和开发计划，编写可行性论证报告,实施CIM的生命周期,（2）需求分析 调查分析企业的内部和外部环境、企业现状、业务模式及现行的信息系统，结合企业的发展战略，分析企业发展过程中的瓶颈问题，并对企业现状模型进行分析、优化和重组，建立企业未来业务过程模型，明确技术、市场、软件产品、信息技术的支撑环境和应用需求。,实施CIM的生命周期,（3）总体解决方案设计 根据企业CIM的需求、目标和发展模式，设计总体集成方案和各分系统方案，建立目标系统的功能模型、确定信息模型的实体和联系，提出CIM系统实施的主要技术方

9、案，形成支持企业业务流程的基础技术体系、应用系统和集成平台解决方案，确定实施CIM的集成与共性支撑关键技术问题，为开发与实施CIM系统打下基础。,实施CIM的生命周期,（4）系统开发与实施 根据总体设计对分系统的划分，对分系统进行详细设计，并将详细设计的内容进行物理实现，产生一个可运行的系统。该阶段各项工作最终都要达到可运行的程度，在实施过程中可能会发现很多设计中的错误与漏洞，必须及时修正，其最后衡量标准就是用户接受。,实施CIM的生命周期,（5）运行及维护 运行及维护阶段的主要任务就是对系统进行改正性的、完善性的、适应性的和发展性的维护与升级。需要强调的是系统运行及维护工作是一个长期的过程，

10、不仅需要业务人员的参与，还需要建立专门的机构，对于中小企业也可以外包给专业公司。,第二部分CIM的技术构成,CIM发展过程中的新技术,精益生产敏捷制造虚拟制造,精益生产(LPLean Production),精益生产方式JIT源于丰田生产方式，精，即少而精，不投入多余的生产要素，只是在适当的时间生产必要数量的市场急需产品(或下道工序急需的产品)；益，即所有经营活动都要有益有效，具有经济效益。,精益生产管理方法上的特点,（1）拉动式准时化生产（2）全面质量管理（3）团队工作法（Teamwork）,精益生产的主要特征,(1)品质-寻找和解决问题；(2)柔性-小批量；(3)投放市场时间-开发时间减至

11、最小；(4)产品多元化-减小规模效益影响；(5)效率-提高生产率、减少浪费；(6)适应性-标准尺寸总成、协调合作；(7)学习-不断改善。,敏捷制造,敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求作出快速反应，以满足用户的需要。,敏捷制造的核心思想,适应多变地市场环境并取得竞争优势以合理地机制充分利用其它企业地资源与技术以适当地方式集成产品开发和生产制造实现资源动态优化配置,虚拟制造,虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防措施，从而达到 产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。,虚拟制造的分类,以设计为核心的虚拟制造以生产为核心的虚拟制造以控制为中心的虚拟制造,