先进制造技术—第四讲,CIMS.ppt

§5计算机集成制造技术—CIMSCIMS的提出自动化孤岛1+1=2?将“自动化孤岛”集成在一起将“自动化孤岛”集成在一起CIM是美国乔赛夫·哈林顿博士（Joseph.Harrington）1973年针对企业所面临的激烈的市场竞争形势根据计算机技术在工业生产中的应用情况预见其必然的发展趋势提出的组织企业生产的一种哲理。哈林顿博士提出的CIM概念的基本论点为：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生产活动是一个不可分割的整体要紧密连接、统一考虑。2）整个生产过程实质上是一个数据采集、传递和加工处理的过程。最终形成的产品可以看作数据的物质表现。CIMS的定义在CIMS中主要包含四个要素及两个特征。四个要素如下：1）CIMS适用于各种中、小批量的离散生产过程型制造厂。2）CIMS应将制造工厂的生产经营活动都纳入到多模式、多层次、人机交互的自动化系统之中。3）CIMS由多个自动化子系统有机综合而成。4）CIMS的目的是提高经济效益、提高柔性、追求总体动态优化。CIMS中的集成及集成关系CIMS技术的集成关系CIMS的体系结构管理信息系统（CIMS/MIS—ManagementInformationSystem)工程设计集成分系统（CIMS/EDIS）图9CIMS中的工程设计分系统制造自动化分系统（CIMS/MAS）CNC计算机辅助质量保证分系统（CIMS/CAQ)数据管理分系统（CIMS/DBS)全局共享数据软件网络分系统（CIMS/NETS）面向功能和控制和的CIMS体系结构一个系统为满足该系统的目的和要求所具有的形状、特征和状态的结构化布置。1.轮图的核心是顾客2.围绕顾客的是企业中的人员和群体工作方法3.是信息（知识）共享系统4.企业的活动层5.企业管理层6.企业的外部环境优点：CIMS系统分解成几个分系统减少全局控制和开发的难度。这类体系结构提出较早较成熟。已广泛应用。轮式结构以共享数据库和网络把各单元技术连接成一个整体系统各组成部分及其关系清楚。但忽略人的因素。九十年代后期该结构提出改进强调以用户为核心重视人、技术、组织的集成和知识共享并覆盖产品生命周期。国内863计划CIMS主题提出的面向控制体系结构如图19所示CIMS全体面向CIM系统集成平台的体系结构CIMS的控制体系工厂层控制系统——履行厂部职能。功能有：市场预测、制定生产计划、确定生产资源需求、制定资源规划、制定产品开发及工艺过程规划、厂级经营管理。可分为三个子系统：生产管理、信息管理、制造工程。车间层控制系统——根据工厂层生产计划协调车间的生产和辅助性工作完成这些工作的资源分配。有两个模块1、作业模块：按排生产计划（如作业定单的制定、发放和管理；单元任务分配；设备利用跟踪；设备维修按排。）2、资源分配模块：负责单元层各项目在具体加工时所需的设备和材料单元层控制系统功能是安排零件通过工作站的分批顺序；管理物料储运、检验及其它有关辅助性工作。如任务分解、资源需求分析。单元层也是FMS的控制层完成生产计划实施、计划命令逐级下达等任务主要模块有：排队管理模块、调度模块、分配模块。工作站层控制系统：指挥和协调车间中一个设备小组的活动。一个典型的工作站由一台机器人、一台机床、一个物料储运器、和一台控制计算机构成。设备层：各类设备是前沿系统。对设备采用控制是为了扩大设备的功能。CIMS系统的关键技术离散事件动态系统是80年年代发展起来的一门学科它由美国哈佛大学何益奇等教授提出。这是一种特殊的动态系统其演化过程不能用连续变量来描述。它以排队网络为模型。基础是随机过程理论。2、现代集成制造系统中的信息技术产品数据管理技术（PDM）现代制造集成网络技术产品模型数据交换标准（STEP）产品全生命周期管理技术（PLM）3、计算机辅助计术计算机辅助设计（CAD）计算机辅助工艺规划（CAPP）计算机辅助制造（CAM）计算机辅助质量管理（CAQ）4、现代集成制造系统的集成平台技术软构件及其标准接口现代集成制造系统应用集成平台5、制造过程控制技术数字控制技术（NC）柔性制造技术（FMT）智能制造技术（IMT）CIMS的发展现状美、欧、日CIMS开发应用的进展及战略西欧作为世界三大技术中心之一在高技术的发展中一向扮演重要角色。西欧发展CIM的战略有两个层次：第一层次是西欧多国群体的共同合作战略；第二层次是各国国内的CIM战略。西欧的CIM发展战略主要体现在尤里卡（EURECA——EuropeanResearchCoordinationAg