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CIMS

CIMS是計算機/現代集成制造系統。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,其基本出發點是:
1)企業的各種生產經營活動是不可分割的,要統一考慮;
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。并綜合運用現代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、系統工程技術。將企業生產全部過程中有關的人、技術、經營管理三要素及其信息與物流有機集成并優化運行的復雜的大系統。
因此,企業作為一個統一的整體,必須從系統的觀點、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,從而提高企業的總體水平。
制造業的各種生產經營活動,從人的手工勞動變為
CIMS
采用機械的、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展、工業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。
圖中所示為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,實現工廠無人化。
從CIM的概念的提出到現在已有20余年了。20多年來,CIM的概念已從美國等發達國家傳播到發展中國家,已從典型的離散型機械制造業擴展到化工、冶金等連續或半連續制造業。
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信息集成,建成了不同水平的計算機集成制造系統。
CIMS與計算機綜合自動化制造系統是同義詞,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的集成,如管理信息系統(MIS)、制造資源計劃系統(MRPII)、計算機輔助設計系統(CAD)、計算機輔助工藝設計系統(CAPP)、計算機輔助制造系統(CAM)、柔性制造系統(FMS),以及數控機床(NC,CNC)、機器人等。CIMS正是在這些自動化系統的基礎之上發展起來的,它根據企業的需求和經濟實力,把各種自動化系統通過計算機實現信息集成和功能集成。當然,這些子系統也使用了不同類型的計算機,有的子系統本身也是集成的,如MIS實現了多種管理功能的集成,FMS實現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的集成。CIMS是面向整個企業,覆蓋企業的多種經營活動,包括生產經營管理、工程設計和生產制造各個環節,即從產品報價、接受訂單開始,經計劃安排、設計、制造直到產品出廠及售后服務等的全過程。
在當前全球經濟環境下,CIMS被賦予了新的含義,即現代集成制造系統(Contemporary Integrated Manufacturing System)。將信息技術、現代管理技術和制造技術相結合,并應用于企業全生命周期各個階段,通過信息集成,過程優化及資源優化,實現物流、信息流、價值流的集成和優化運行,達到人(組織及管理)、經營和技術三要素的集成,以加強企業新產品開發的T、Q、C、S、E,從而提高企業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的設計、制造、經營管理三種主要功能,要使這三者集成起來,還需要一個支撐環境,即分布式數據庫和計算機網絡以及指導集成
CIMS 構成框圖
運行的系統技術。
四個功能分系統
(1)管理信息分系統
(2)產品設計與制造工程設計自動化分系統
(3)制造自動化或柔性制造分系統
(4)質量保證分系統
兩個支撐分系統
(1)計算機網絡分系統
(2) 數據庫分系統

內涵

CIMS集成的內涵
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,它是將原來沒有聯系或聯系不緊密的單元組成為有一定功能的、緊密聯系的新系統。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。集成是屬于系統工程中的系統綜合、系統優化范疇。CIMS的集成,從宏觀上看主要是以下5個方面:
1)系統運行環境的集成
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已發展為“現代集成制造(contemporary integrated manufacturing)與現代集成制造系統(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、系統開發與實施
5、運行及維護[1]

發展趨勢

1、集成化-從當前的企業內部的信息集成發展到過程集成(以并行工程為代表),并正在步入實現企業間集成的階段(以敏捷制造為代表)。
2、數字化/虛擬化-從產品的數字化設計開始,發展到產品全生命周期中各類活動、設備及實體的數字化。
3、網絡化-從基于局域網發展到基于Internet/Intranet/Extranet的分布網絡制造,以支持全球制造策略的實現。
4、柔性化-正積極研究發展企業間的動態聯盟技術、敏捷設計生產技術、柔性可重組機器技術等,以實現敏捷制造。
5、智能化-智能化是制造系統在柔性化和集成化的基礎上進一步發展與延伸,引入各類人工智能技術和智能控制技術,實現具有自律、分布、智能、仿生、敏捷、分形等特點的新一代制造系統。
6、綠色化-包括綠色制造、環境意識的設計與制造、生態工廠、清潔化生產等。它是全球可持續發展戰略在制造業中的體現,是擺在現代制造業面前的一個嶄新的課題。[1]

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