文档介绍：第八章计算机集成制造系统(CIMS)
(Computer Integrated Manufacturing System)
第一节计算机集成制造系统的概念
一、自动化孤岛(Islands of Automation)
自动化孤岛是指在一个工厂内,能够完成某种功能的自动化子系统,它在职能上是分布的,在地理上是分散的,在时间上是分割的。
近30年来,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,具备一定完整的功能(模块),具有便于相互连接的接口,但这些自动化子系统是分期控制和局部管理的,统称为自动化孤岛。
这类自动化孤岛包括:
、DNC机床
(CAPP, CAE )、FMS
-Ⅱ(制造资源规划) 注意:MRP-材料需求计划
System
Controller
自动化孤岛向集成化(一体化)发展是一必然方向,也是制造业的一场深刻的变革。
二、CIMS定义
CIMS是建立在自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,将一个工厂的设计、生产和经营的各种分布的自动化孤岛,通过要素化和标准化有机地集成起来,以获得一个高效益和高柔性的智能化大系统。
1974年,美国年轻学者哈灵顿博士首先提出“计算机集成制造”的概念,他认为整个生产过程(从市场、设计制造到管理、售后服务等)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的数据。这一观点为生产过程大量采用信息技术奠定了认识上的基础。
什么是CIMS?至今尚无一个普遍接受的说法,有人说CIMS是用计算机去集成制造活动;还有人说,CIMS是一个管理的哲学。
定义:CIMS是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。
第二节 CIMS系统的组成
一、CIMS概况
如图所示,CIMS系统分为三级:
决策级是生产决策机构。决策级根据市场的需求、原材料供应情况,结合本企业的生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。
经营管理级根据决策机构的决定、市场的销售情况等方面的情况,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目标(包括材料需求规划、质量管理、计算机辅助经济分析等)。同时在空间和时间上,协调物料的需求,实现现代管理思想的目标――无库存系统。
制造级是具体实施产品设计与制造的部分,其中包含制造系统中各项自动化技术及其集成,即CAD/CAM、FMS、柔性检验、自动传送系统、自动化仓库等。
由CIMS的示意图可以看出计算机集成制造系统的一个最鲜明的特点:
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,再由信息流控制物质流,控制和指挥整个生产活动。
二、CIMS的主要组成部分
如上所述,CIMS包括了企业从市场预测到产品售后服务的全部生产活动。从功能角度看,CIMS包含了一个企业的设计、制造及经营管理的三种主要功能。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。目前,一般认为CIMS主要由四部分组成:
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。
其主要功能模块有计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(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。
其主要功能是在计算机调度和控制下,使加工设备完成由毛坯到产品的转变过程,并将制造现场的不同信息实时地或经过初步处理后反馈到相应部门。
C、DNC、自动小车、机器人等。其生产方式主要采用FMC、FMS等。
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,并形成一系列的控制手段来保证产品的质量,其中主要包括质量计划、质量信息管理以及计算机辅助在线质量控制。
第三节 CIMS给企业带来的效益
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几个方面:
一、在工程设计自动化方面
由于采用现代化设计手段CAD/CAPP/CAM,可以
(加速产品更新换代)
二、在加工制造方面