3计算机集成制造系统.ppt

第三章 计算机集成制造系统技术; 20世纪70年代以来，随着电子信息技术、自动化技术的发展以及各种先进制造技术的进步，制造系统中许多以自动化为特征的单元技术得以广泛应用。如CAD、CAPP、CAM、工业机器人、FMS等单元技术的应用，为企业带来显著效益。 然而，人们同时发现，如果局部发展这些自动化单元技术，会产生“自动化孤岛”现象。“自动化孤岛”具有较大封闭性，相互之间难以实现信息的传递与共享，从而降低系统运行的整体效率，甚至造成资源浪费。;“自动化孤岛”;例：离散制造业; 自动化单元如果能够实现信息集成，则各种生产要素之间的配置会得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥，各种资源浪费可以减少，从而获得更好的整体效益。这正是计算机集成制造系统的出发点。 ;计算机集成制造CIM 美国Harrington博士关于CIM两个观点: 企业各个生产环节是一个不可分隔的整体(集成)； 企业生产制造过程实质上是对信息的采集、传递和加工处理的过程（信息）。 CIM定义：是一种组织、管理、企业生产的新哲理，它借助计算机软硬件，综合应用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统技术，将企业生产全部过程中有关人、技术、经营管理三要素及其信息流与物质流有机地集成并优化运行，以实现产品的高质量、低成本、短交货期，提高企业对市场变化的应变能力和综合竞争能力。 CIM：是一种思想、模式、哲理，强调企业信息集成。;CIMS三要素关系： 经营管理与技术:技术支持企业达到预期的经营目标； 人与技术:技术支持各类人员互相配合、协调一致工作； 人与经营管理:人员素质提高支持企业的经营管理；;? 补充：集成的概念与方式;1、 20世纪70年代以来，制造系统中许多以自动化为特征的单元技术得以广泛应用，但这些新技术没有带来人们曾经预测的效益。原因是： “自动化孤岛”现象 2、制造业的巨大变革： 全球竞争加剧； 产品结构和生产过程随着先进生产技术的出现而急剧改变； 传统的管理、制造模式受到社会和市场的挑战;3、 CIM理念产生于20世纪70年代，但基于CIM理念的 CIMS在20世纪80年代中期才开始重视并大规模实施，其原因是20世纪70年代的美国产业政策中过分夸大了第三产业的作用，而将制造业，特别是传统产业，贬低为“夕阳工业”，这导致美国制造业优势的急剧衰退，并在20世纪80年代初开始的世界性的石油危机中暴露无遗，此时，美国才开始重视并决心用其信息技术的优势夺回制造业的霸主地位。于是美国及其他各国纷纷制订并执行发展计划。自此，CIMS的理念、技术也随之有了很大的发展。;三、CIMS产生的发展概况;1、信息集成： 针对在设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛，解决其信息的正确、高效的共享和交换 ； 通过信息集成将各自动化单项技术集成起来，解决T、Q、C、S。 2、过程集成： 对产品设计过程进行重构； 传统的产品开发模式采用串行产品开发流程 ；反复、开发周期长 以并行工程为代表;串行模式Serial Mode;设计 概念模型 快速制模 生产模具 投入批产 市场销售 ;并行模式(Concurrent Mode);3、企业集成： 传统企业：“小而全”、“大而全”；“两头小，中间大” 现代企业：必须面对全球经济、全球制造的新形势，充分利用全球的制造资源（包括智力资源），更快、更好、更省地响应市场 针对某一特定产品，建立企业动态联盟（即所谓虚拟企业，Virtual Enterprise）， 提倡“扁平式”企业 两头大：即强大的新产品设计、开发能力和强大的市场开拓能力 中间小：指加工制造的设备能力可以小，多数零部件可以靠协作解决 以虚拟制造、敏捷制造为代表 产品不再适应市场，动态联盟解散;;1、管理信息分系统（MIS) MIS是CIMS的神经中枢 信息处理 包括信息的收集、传输、加工和查询； 事务管理 包括计划管理、物料管理、生产管理、财务 管理、人力资源管理等； 辅助决策 根据现有信息，利用数学分析手段预测未来，提供企业经营管理决策。 核心工具：制造资源计划MRPII，将企业内各个管理环节进行集成，缩短生产周期、减少库存、降低成本、提高企业市场应变能力。;2、工程设计信息分系统(EDIS) （CAD/CAPP/CAM） CAD 计算机绘图、有限元分析、产品造型、图像分析处理、优化设计、动态分析与仿真、物料清单（BOM）生成等； CAPP 毛坯设计、工艺方法选择、工序设计、工艺路线制定、工时定额计算等； CAM 刀具路径确定、刀位文件生成、刀具轨迹仿真、NC代码的生成等作业。 ;C