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CIMS概述第一章CIMS概述1.1从企业信息化谈CIMS1.2CIM概念目标及内容1.3CIM技术发展过程、现状及趋势1.4企业自动化与信息化的发展阶段1.5基于CIMS的自动化工厂示例第一章CIMS概述1.1从企业信息化谈CIMS信息时代与知识经济的特点信息－－生产力要素信息和知识已从非独立的生产力因素转变为独立因素，从潜在生产力转变为现实生产力。信息技术的迅猛发展促进了世界统一市场的形成，市场将以新产品竞争为焦点商品形态：物质、劳务、技术、知识国家经济振兴离不开国民经济信息化，企业信息化是国民经济信息化的基础。国民经济信息化=产业信息化+信息产业化信息时代的制造业发展形态制造业正在走向全球化，制造业信息化已成为全球化的发展趋势；知识经济是以基于知识与独占性技术的产品为主要基础的经济形态，基于知识和高技术的新产品竞争成为市场竞争焦点；企业间竞争与合作共存；与顾客的交流成为制造的一环；产品制造呈现为个性化与多样化；企业网络化与动态联盟形成，敏捷制造成为制造技术主流；信息与知识网络使企业由繁到简进行转型，企业必须快速/敏捷地适应市场的变化。第一章CIMS概述1.1从企业信息化谈CIMS第一章CIMS概述1.1从企业信息化谈CIMS信息时代企业面临的压力更加激烈的竞争：全球化、新技术批量市场的分化：需求个性化、多样化企业间的业务关系：外包、企业联盟、电子商务发展的客户期望：解决方案、参与、速度增加的社会压力：环保、政治、文化、法律第一章CIMS概述1.1从企业信息化谈CIMS什么是企业信息化企业信息化——在企业的业务过程的各个环节应用现代信息技术，加快企业业务活动的信息传递、加工和处理的速度，使这些信息得到可靠的保存和有效的利用，及时地为企业的业务活动提供技术支持和决策依据，增强企业的综合竞争力。目标：利用信息技术改造传统产业、扶持新兴产业。综合运用信息技术、制造技术、自动化技术、现代管理技术和系统科学技术，改善企业产品的T、Q、C、S、E；提高企业敏捷性、柔性、健壮性；提高企业的总体竞争能力。企业信息化的发展阶段局部应用/孤岛集成CAD、MRPII等初级应用模仿手工作业现代集成制造系统CIMSII企业间集成计算机集成制造CIMS全局集成优化第一章CIMS概述1.1从企业信息化谈CIMS计算机集成制造系统与企业资源计划（CIMS&ERP）第一章CIMS概述1.1从企业信息化谈CIMS1.2CIM概念目标及内容1.3CIM技术发展过程、现状及趋势1.4企业自动化与信息化的发展阶段1.5基于CIMS的自动化工厂示例第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容1.2.1CIM概念CIM：ComputerIntegratedManufacturingCIM一词是由美国的JosephHarrington博士于1973年著书《ComputerIntegratedManufacturing》从而提出的。CIM的基本观点：系统(集成化)观点：企业生产的各个环节,即从市场分析、产品设计、加工制造、经营销售到售后服务的全部生产活动是一个不可分割的整体，要紧密连接，统一考虑。信息化观点：整个生产过程实质上是一个数据的采集、传递和加工处理的过程。最终形成的产品可以看作是数据的物质表现。第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容1.2.1CIM概念CIMS是将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期（从市场需求分析到最终报废处理）的各个阶段；通过信息集成、过程优化及资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行，达到人（组织、管理）、经营和技术三要素的集成，以加强企业新产品开发T（时间）、Q（质量）、C（成本）、S（服务）、E（环境），从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容1.2.1CIM概念CIM技术：它是将计算机在制造生产企业中各方面、各层次和各环节的应用技术集成而形成的一个技术范畴。集成信息技术＋管理技术＋制造自动化技术CIM技术CIM哲理：按照CIM目标，对企业的各部门/各环节的制造自动化单项技术/分立子系统进行系统集成、协调，从而达到整体最优的企业目标。第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容1.2.1CIM概念CIMS系统：CIMS是用CIM技术思想形成的生产制造系统，是CIM思想的具体表现。CIMS=CIM+S:计算机集成制造技术的系统C+I+M+S：应用计算机技术来集成制造过程的系统C+I+MS：基于计算机技术的集成化制造系统部门工程管理计算机工具CAD/CAMCAPPDMPM销售财务电子数据企业集成模式CIMSBOM,成本市场,车间单位设计工艺资料计划销售财务纸信息管理系统PDMERP电子CIMS支持下的企业信息化活动信息传递方式第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容1.2.2CIM目标目标：在计算机辅助下利用最小的制造与管理资源，最优地去完成企业特定的战略目标，改善企业产品的T(Time:产品上市时间)、Q(Quality:产品质量)、C(Cost:产品成本)、S(Service:产品服务)、E(Environment:企业环境),提高企业经济效益，增强企业市场竞争能力。第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容1.2.2CIM目标(1)缩短产品开发、生产周期，快速响应市场：以时间求效益，以速度求竞争，占领市场。(2)降低产品成本，减少库存：以成本求效益，以价格求竞争，占领市场。(3)提高产品质量：以质量求效益，以质量求竞争，赢得信誉，占领市场。(4)增加生产柔性，提高设备利用率：以最小资源获最大效益，向设备要效益。(5)提高企业制造与管理水平，保持整体实力：保持长期效益，未来竞争能力。1.2.3CIM技术内容CIMS总体技术：先进企业运行模式、CIMS体系结构、建模分析与优化方法、CIMS实施方法论、标准化与规范CIMS设计自动化技术：计算机辅助设计CAD/CAE/DFX、异地协同设计、计算机辅助工艺设计CAPP、产品数据管理PDMCIMS制造自动化技术：计算机辅助制造CAM、车间自动化、柔性制造FMS、虚拟制造VMCIMS管理技术：管理信息系统MIS与ERP、领导信息系统EIS、决策支持系统DSS、集成化质量系统IQS、敏捷虚拟企业管理CIMS支撑技术：计算机网络、数据库、数据仓库、集成平台/集成框架、计算机协同工作系统第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容CAECADCAPPCAMCAQ/IQSEISMISMPSMRPCRPSFCPPCCAX计划控制主要技术功能构成主要计划功能构成主要管理功能构成CIM技术内容第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容1.2.3CIM技术内容(1)CAE：计算机辅助工程(ComputerAidedEngineering)(产品功能与性能：物理、材料、经济等的设计）(2)CAD：计算机辅助设计(ComputerAidedDesign)(产品结构、零部件组成设计)(3)CAPP：计算机辅助工艺规程设计(ComputerAidedProcessPlanning)(4)CAM：计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing)(5)CAQ：计算机辅助质量保证(ComputerAidedQualityAssurance/Control)注：上述各成员又统称为CAx技术(6)PPC：生产计划与控制(ProductionPlanning&Control)ManufacturingPlanning&Control:MPC(7)MSS：管理支持系统(ManagementSupportSystem)经营管理信息分系统质量保证分系统设计自动化分系统制造自动化分系统数据库分系统计算机网络分系统市场信息技术信息售后服务信息原材料产品CIMS功能分系统CIMS支撑分系统第一章CIMS概述1.2CIM概念目标及内容CIM系统构成计算机集成制造系统与企业资源计划（CIMS&ERP）第一章CIMS概述1.1从企业信息化谈CIMS1.2CIM概念目标及内容1.3CIM技术发展过程、现状及趋势1.4企业自动化与信息化的发展阶段1.5基于CIMS的自动化工厂示例第一章CIMS概述1.3CIM技术发展过程、现状及趋势1.3.1CIM技术产生背景－－技术背景(1)CAM：以数控技术、机器人为代表，以柔性制造自动化进入高级阶段，已实现局部生产自动化。现已进入柔性制造单元、柔性制造系统和分布式数字控制DNC、虚拟制造阶段。(2)CAD：以计算机图形学为基础，以计算机绘图，产品设计为标志，已实现设计局部自动化。目前已进入基于三维仿真的CAD、并行设计、DFX(DesignforX)、虚拟设计阶段。(3)CAQ：以计算机检测与诊断为基本手段，已发展成质量控制系统，目前是QFD(QualityFunctionDeployment质量功能配置)/DFQ(DesignforQuality全局质量设计)阶段。(4)计算机控制：从单台设备控制发展到多组生产控制系统，目前是DCS(DiscreteControlSystem集散控制系统)、DNC、敏捷单元/车间控制。第一章CIMS概述1.3CIM技术发展过程、现状及趋势1.3.1CIM技术产生背景－－技术背景(5)企业管理信息系统：各种管理信息系统均已陆续建立(生产计划、库存、财务、订货销售、市场预测、人事与工资等)，目前是ERP(企业资源计划)、综合信息管理与决策、敏捷供应链系统。(6)系统集成支撑环境：计算机网络、数据库技术为信息集成(共享、交换)提供了手段。目前,以企业网(Intranet/Extranet)为主要标志,已出现了企业集成平台和集成框架。(7)产品数据管理：以企业产品数据、图纸、文档管理为主要内容，目前已发展到PDM(ProductDataManagement)系统阶段,实现了产品设计、制造、生产管理与销售的数据交换与信息集成。第一章CIMS概述1.3CIM技术发展过程、现状及趋势1.3.1CIM技术产生背景－－需求背景(1)缩短产品开发、生产周期：快速响应市场，尽快占领市场。(2)降低成本和库存量：以最有利的价格击败对手。(3)提高产品质量：赢得信誉，吸引顾客。(4)提高生产“柔性”：应付多变的市场，增加产品种类。(5)提高企业人员素质：调动人的积极因素，使职员适应不断改进的生产方式。时期市场竞争焦点技术发展趋势早期70年代80年代90年代21世纪降低劳动成本提高企业整体效率顾客满意TQCS快速开发新产品基于知识的新产品大规模刚性生产制造自动化设备、生产管理MRP、JIT、TQMCIMS并行工程敏捷制造(现代集成制造系统)第一章CIMS概述1.3CIM技术发展过程、现状及趋势1.3.2CIM技术发展过程信息集成：信息集成是针对设计、管理与加工制造中大量存在的自动化孤岛，解决其信息的正确、高效共享和交换，提高产品的T、Q、C、S。系统方法、企业建模及工具：企业建模及设计方法是CIMS系统总体设计的基础；CIMS系统方法体系指出了CIMS各部分的关系和提供CIMS实施指南；异构环境下的信息集成：不同通信协议间的共存与互通、不同数据库的相互访问与共享、不同商用应用软件间的接口与集成。第一章CIMS概述1.3CIM技术发展过程、现状及趋势1.3.2CIMS发展过程信息集成→过程集成→企业集成第一章CIMS概述1.3CIM技术发展过程、现状及趋势1.3.2CIMS发展过程信息集成→过程集成→企业集成过程集成：过程集成是针对传统的企业产品开发、经营生产的串行过程进行过程重构与优化，尽可能多地转变为并行过程，并使产品生产上下游过程实现集成，进一步提高产品的T、Q、C、S。并行工程CE：产品设计开发过程重构与建模，将串行过程转变为并行过程；基于多学科项目小组的协同设计组织与支撑环境；面向CE的DFX工具。企业过程重组BPR：通过企业过程进行再思考、再设计、重构与优化，使企业的关