四川大学-研究生专业公选课-CIMS期末试卷答案..doc

计算机集成制造系统———CIMS 试题 简述CIMS的典型构成（10分） 从系统功能角度看，通常若干个分系统：生产管理系统；工程设计系统；自动化系统；计算机。 CIMS一般是由计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺过程设计(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)、自动化仓库管理(AS)、计算机辅助企业管理(MRP)等组成。其中应以计算机辅助企业管理为核心。如果不以管理为核心，企业系统就集成不起来，就不能发挥整体的功能，CIMS就失去意义。 通常系统可以分为若干个分系统：生产管理分系统；工程设计分系统；车间自动化分系统；计算机支承环境分系统。 简述CIMS的递阶控制结构（10分）递阶的含义是上一级控制下一级，下一级可向上一级反馈信息但不能控制上一级，是一种单向控制的方式。自上而下，涉及范围越来越小，工作内容越来越细，时标越来越短，实时性要求越来越高。如机械制造业，一般可分成工厂层、车间层、单元层、工作站层和设备层等5个层次。其中，各个层次的工作内容为： 工厂层：最高决策层，制定长期生产计划、确定资源需求、产品开发、成本核算，规划周期几个月/几年时间。 车间层：协调车间作业和资源配置，短期（旬）生产作业计划，作用周期为几周/几个月。 （3）单元层：主要任务是：完成本单元作业调度，包括作业顺序和指令发放、进行任务分配调度、协调物料运输，规划时间几小时/几周。一个车间可以由若干个单元组成，单元层规划时间范围可以从几小时到几个工作日。 （4）工作站层：负责协调设备小组活动，规划时间几分钟/几小时。一个单元可以由加工、测量、物流、装卸等多个工作站组成，工作站层的规划时间范围可从几分钟到几小时 （5）设备层 第五层即底层是设备层，是组成各工作站的设备。各种设备控制器，执行上层控制命令，完成加工、测量、运输等任务，响应时间几毫秒/几分钟 递阶控制中上层传给下层的是控制信息或指令信息，下层传给上层的是状态反馈信息或指令执行情况汇报信息。按递阶结构，信息不能越级传递。 其优点是简化了各层的管理内容，任务明确，容易实现各级控制，大多数情况下对复杂系统的控制还是采用这种方式。  简述CIMS总体方案的设计内容（15分） CIMS总体方案主要包括如下内容： 1．CIMS的体系结构：CIMS体系结构就是描述CIMS系统构成的宏观框架，是系统运行的总体结构，包括CIMS中的信息系统的构成、应用软件系统的构成，以及与它们相关的计算机硬软件互联的蓝图和规则体系。 2．CIMS的功能设计：功能模型用以描述企业的经营过程和企业活动的组成，即说明CIMS包括的功能行为，功能间的相互联系，以及实现这些功能所需的资源和约束等。功能是系统外部性能，体系结构是系统的内部特性，二者结合可全部说明系统的性能和行为。功能是直接为企业的运行、为实现企业的经营目标服务的，用户(企业的各部门)也是从功能看到CIMS的作用。 3．CIMS信息设计：企业的各种功能实质上是信息的处理过程，包括信息的采集，加工、存贮和传输等。同时，各种功能的实现必须在信息系统的支持下完成，二者密不可分，任何功能的实现必须有输入信息，也必然会产生相应的输出信息。信息模型是为将来数据库的设计实施服务的。 4．CIMS的资源设计：CIMS的功能实现和信息的组织管理，都需要足够的系统资源来保证CIMS所需的各种资源，它们集中体现在系统的软件和硬件配置上，也包括人力资源的配置。 5．CIMS的组织设计：CIMS的组织设计即是企业的组织设计，就是提出CIMS运行的组织机构。这种设计应考虑下列因素：1)企业的经营过程重组：在先进的管理模式指导下，重新考查原有的组织结构，剔出不合理成分，进行重新组合调整。2)要考虑到引进CIMS后，对企业的各种经营活动带来的变化，如功能的简化、合并、流程的改变等，在组织机构及岗位设置等方面进行必要的改进。3)对信息系统本身进行相应的组织设计，包括功能的组织、信息的组织、资源的组织，使系统优化运行。4)人是系统中的重要资源，组织设计中既要充分考虑人的能力、体力、精力的限制、又要创造条件，充分发挥人的主观能动性。 6．关键技术分析：CIMS应用工程按其工程性要求，应尽量采用成熟技术，以使工程顺利实施和应用。但CIMS总体方案是企业应用计算机的中长期规划，应考虑到一定的先进性，以适应企业的未来发展。这样就应在总体设计时，把那些对企业CIMS影响较大，有一定难度，且经过攻关可以解决的技术问题当作关键技术来处理，在设计时充分论证其可行性，在实施安排时给予重点考虑，以保证项目的顺利完成。 7．分系统的总体设计：CIMS作为大型复杂的工程系统，一般均分解为若干个分系统。这样既有利于分解问题的复杂性，便于处理，也有利于按专业分工进行工程的组织。但CIMS的复