課程討論專題報告

1、課程討論專題報告專業(yè)年級：班 級：專題成員: 指導(dǎo)老師：時 間：課題：計算機集成制造系統(tǒng)上下（一）今制造業(yè)面臨的環(huán)境形勢 1、產(chǎn)品更新?lián)Q代加快 2、以消費者為導(dǎo)向的市場機制 3、企業(yè)經(jīng)營國際化 4、經(jīng)濟發(fā)展的高科技化 （二）生產(chǎn)管理的發(fā)展趨勢 1、增強生產(chǎn)系統(tǒng)的適應(yīng)性 2、企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營目標的重新定位 3、組織結(jié)構(gòu)的扁平化 4、與分銷商、供應(yīng)商建立合作伙伴關(guān)系 5、充分開發(fā)利用信息資源，加強企業(yè)的內(nèi)部和外部管理引言上下word 自泰勒的科學(xué)管理后，人們尋求各種優(yōu)化生產(chǎn)與運作的方法，出現(xiàn)了訂貨點法、經(jīng)濟生產(chǎn)批量法、物料需求計劃方法、準時生產(chǎn)制等。其中，最具代表性的是計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS

2、）。 信息技術(shù)和機電一體化技術(shù)的發(fā)展推動了制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷變革，促進了生產(chǎn)過程自動化水平進一步提高。企業(yè)自動化也由“點”（單機自動化）到“線”（由多種自動化設(shè)備組成的生產(chǎn)線），再由“線”發(fā)展到“面”（引入柔性制造系統(tǒng)，實現(xiàn)企業(yè)全部作業(yè)流程的自動化），進而由“面”向“立體”（企業(yè)全部生產(chǎn)系統(tǒng)和企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)實現(xiàn)綜合自動化）的方向發(fā)展，以期實現(xiàn)企業(yè)全部業(yè)務(wù)的一元化、集成化和高效化。計算機集成制造（CIM）技術(shù)正是制造業(yè)實現(xiàn)這一愿望的技術(shù)途徑。計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）是當代生產(chǎn)自動化領(lǐng)域的前沿學(xué)科，也是集中多種高新技術(shù)為一體的現(xiàn)代化制造技術(shù)。 上下【注】：泰勒認為科學(xué)管理的根本目的是謀求最高

3、勞動生產(chǎn)率，最高的工作效率是雇主和雇員達到共同富裕的基礎(chǔ)，要達到最高的工作效率的重要手段是用科學(xué)化的、標準化的管理方法代替經(jīng)驗管理。泰勒認為最佳的管理方法是任務(wù)管理法。勒科學(xué)管理的內(nèi)容可分為三個方面：作業(yè)管理、組織管理和管理哲學(xué)。上下一、基本概一、基本概念念二、CIMS的的廣泛適用性廣泛適用性及給企業(yè)帶及給企業(yè)帶來的效益來的效益三、發(fā)展現(xiàn)三、發(fā)展現(xiàn)狀狀四、發(fā)展趨四、發(fā)展趨勢勢五、關(guān)鍵技五、關(guān)鍵技術(shù)和企業(yè)應(yīng)術(shù)和企業(yè)應(yīng)用用 實例實例六、結(jié)束語六、結(jié)束語上下word視頻欣賞一、基本概念返回主要 上下 20世紀70年代以來，隨著電子信息技術(shù)、自動化技術(shù)的發(fā)展以及各種先進制造技術(shù)的進步，制造系統(tǒng)中許多以

4、自動化為特征的單元技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。如CAD、CAPP、CAM、工業(yè)機器人、FMS等單元技術(shù)的應(yīng)用，為企業(yè)帶來顯著效益。 然而，人們同時發(fā)現(xiàn)，如果局部發(fā)展這些自動化單元技術(shù)，會產(chǎn)生“自動化孤島”現(xiàn)象?！白詣踊聧u”具有較大封閉性，相互之間難以實現(xiàn)信息的傳遞與共享，從而降低系統(tǒng)運行的整體效率，甚至造成資源浪費。返回主要 上下自動化孤島返回主要 上下將“自動化孤島”集成在一起 自動化單元如果能夠?qū)崿F(xiàn)信息集成，則各種生產(chǎn)要素之間的配置會得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮，各種資源浪費可以減少，從而獲得更好的整體效益。這正是計算機集成制造系統(tǒng)的出發(fā)點。 返回主要 上下 （Comput

5、er Integrated Manufacturing Systems)是計算機集成制造系統(tǒng)，簡稱為CIMS。CIMS系統(tǒng)的實施屬于高科技應(yīng)用范疇，它涉及到企業(yè)現(xiàn)代管理、應(yīng)用數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、通信技術(shù)、自動化信息處理。CIMS基于CIM哲理的一種工程集成系統(tǒng)，是一種新型制造模式，強調(diào)研究開發(fā)不要停留在哲理上，而要把重點放在實踐上。 CIMS核心:是將企業(yè)內(nèi)的人和組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素之間的集成，以保證企業(yè)內(nèi)的工作流、物質(zhì)流和信息流暢通無阻。計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)概念返回主要 上下從市場需求分析、產(chǎn)品定義、研究開發(fā)、設(shè)計生產(chǎn)、支持(包括質(zhì)量、銷售、采購、發(fā)送和服務(wù))到產(chǎn)品最后報廢、環(huán)

6、境處理等產(chǎn)品全生命周期中各階段活動的有關(guān)的人組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素，及其信息流、物流和價值流的有機集成和優(yōu)化運作，并以此達到產(chǎn)品上市快(T)、高質(zhì)(Q)、低耗(C)、服務(wù)好(S)和環(huán)境清潔(E)，進而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性，使企業(yè)贏得市場競爭。CIMS三要素集成CIMS三要素關(guān)系： 1 、經(jīng)營管理與技術(shù):技術(shù)支持企業(yè) 達到預(yù)期的經(jīng)營目標； 2 、人與技術(shù):技術(shù)支持各類人員互相配合、協(xié)調(diào)一致工作； 3 、人與經(jīng)營管理:人員素質(zhì)提高支持企業(yè)的經(jīng)營管理；返回主要 上下集成與連接不同，它不是簡單地把多個單元連在一起，而是將原來沒有聯(lián)系或聯(lián)系不緊密的單元組成為有一定功能、緊密聯(lián)系的新系統(tǒng)：

7、1、系統(tǒng)運行環(huán)境的集成 2、信息的集成 3、應(yīng)用功能的集成 4、技術(shù)的集成 5、人和組織的集成 CIMS集成的內(nèi)涵：返回主要 上下返回主要 上下視頻欣賞CIMS功能組成示意圖功能組成示意圖：四個功能分系統(tǒng)，兩個支撐分系統(tǒng)組成 二二、CIMS的廣泛的廣泛適用性適用性 及及給企業(yè)帶來的效益給企業(yè)帶來的效益返回主要 上下 1 1、沒有行業(yè)限制。、沒有行業(yè)限制。 企業(yè)企業(yè)追求的共同目標：高生產(chǎn)率和高柔性。追求的共同目標：高生產(chǎn)率和高柔性。 2 2、沒有規(guī)模限制、沒有規(guī)模限制 可可逐步擴大計算機技術(shù)的應(yīng)用范圍，量力而行逐步擴大計算機技術(shù)的應(yīng)用范圍，量力而行地地 逐步逐步集成。集成。 甚至甚至不用計算機，

8、只要根據(jù)不用計算機，只要根據(jù)CIMCIM的哲理尋求的哲理尋求企業(yè)企業(yè) 最佳的經(jīng)營模式，也可認為是最佳的經(jīng)營模式，也可認為是CIMSCIMS。（一）廣泛適用性（一）廣泛適用性返回主要 上下 1 1、在工程設(shè)計自動化方面。便于開發(fā)技術(shù)含量高和、在工程設(shè)計自動化方面。便于開發(fā)技術(shù)含量高和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，縮短產(chǎn)品設(shè)計與工藝設(shè)計周期。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，縮短產(chǎn)品設(shè)計與工藝設(shè)計周期。 2 2、在加工制造方面?？商岣咧圃爝^程的柔性與質(zhì)量，、在加工制造方面。可提高制造過程的柔性與質(zhì)量，提高設(shè)備利用率，縮短產(chǎn)品制造周期。提高設(shè)備利用率，縮短產(chǎn)品制造周期。 3 3、在經(jīng)營管理方面。市場競爭中，保證產(chǎn)品報價快、在經(jīng)營管

9、理方面。市場競爭中，保證產(chǎn)品報價快速、準確。生產(chǎn)過程中，減少在制品，壓縮庫存，速、準確。生產(chǎn)過程中，減少在制品，壓縮庫存，加速資金周轉(zhuǎn)。加速資金周轉(zhuǎn)。（二）效益返回主要 上下三、發(fā)展現(xiàn)狀三、發(fā)展現(xiàn)狀返回主要 上下 （1）美國不僅企業(yè)重視，國家也極為重視，認為CIM是奪回失去市場、取得競爭成功的關(guān)鍵技術(shù)，并將不可逆轉(zhuǎn)地成為21世紀占主導(dǎo)地位的新的生產(chǎn)方式。20世紀80年代初，美國國家標準局（NBA）所屬AMRF（自動化研究實驗基地）建立了世界上第一個CIMS實驗系統(tǒng)。 （2）歐共體1984年開始實施ESPRIT（歐洲信息技術(shù)研究戰(zhàn)略計劃），在130個合作項目中，關(guān)于CIM項目占28項。 （3）日

10、本CNC、DNC、FMS已處于世界領(lǐng)先地位，1985年通產(chǎn)省主持開發(fā)“筑波綜合實驗工廠”，相當于CIMS實驗基地。 （4）新加坡、以色列、韓國、巴西、南非等也在積極跟蹤和發(fā)展CIM技術(shù)。 （一）CIMS國外發(fā)展簡況返回主要 上下1、三個階段 （1）1989-1992年, 典型應(yīng)用工廠的選點、可行性論證、初步設(shè)計和詳細設(shè)計階段； （2）1993-1995年,典型應(yīng)用企業(yè)實施的突破階段:北京一機床、沈陽鼓風(fēng)機、成飛(集團)公司。 （3）1997年-2000年 ,實踐深度、廣度步入更高、更新的階段，如主題重大項目：哈電機、科龍、 金誠摩托（二）CIMS國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀返回主要 上下 （1）成都飛機工業(yè)公

11、司：麥道機頭生產(chǎn)周期12個月 6個月，庫存下降20%，競標成功獲得1億波音757尾段訂單。 （2）科龍、華寶：百元銷售資金下降51%，人均產(chǎn)值提高70%，98年達202萬元/人年。 （3）經(jīng)緯紡機廠：流動資金下降60%。 （4）沈陽鼓風(fēng)機廠：產(chǎn)品報價6周2周，成本下降79.7%，市場占有率達51%。2、實施效果返回主要 上下 CIMS作為新型的生產(chǎn)模式，其本身也處于不斷的發(fā)展更新之中，各種有關(guān)的新概念、新思想不斷提出，也易于融合其它領(lǐng)域的有益成份。并且CIMS有著非常強的應(yīng)用背景，制造業(yè)實際的變化和需要也會推動CIMS的研究和發(fā)展。因此，人們圍繞CIMS的總目標，將并行工程、精良生產(chǎn)、敏捷制造

12、、智能制造、虛擬制造以及全球制造等許多新概念、新思想、新技術(shù)、新方法引入到CIMS，這些新概念（模式）都有其自身特有的生產(chǎn)過程組織形式，并與特定的生產(chǎn)管理方法相聯(lián)系，形成技術(shù)、組織管理和人的全面集成。這些現(xiàn)代模式的提出和研究推動了CIMS的研究和發(fā)展，使制造業(yè)展現(xiàn)出前所未有的新的發(fā)展局面。 3、前景展望返回主要 上下 CIMS在我國正得到各行各業(yè)越來越多的關(guān)注和 投入。1986年863/CIMS剛啟動時，人們認為“CIMS離我們還很遙遠”。1989年一些大中型骨干企業(yè)出于企業(yè)發(fā)展的需要，要求實施CIMS工程， 這時人們感到“CIMS正向我們走來”。我國的CIMS研究 工作，已經(jīng)從實驗示范階段走

13、向了實際應(yīng)用階段，不少企業(yè)想通過應(yīng)用CIMS來取得更大的效益，有了這樣的需求驅(qū)動，CIMS這一高技術(shù)必將取得持久的發(fā)展。 按照我國企業(yè)對CIMS的需要，以及CIMS本身發(fā)展的規(guī)律， 應(yīng)用工程將由飛機、機床、大型鼓風(fēng)機、紡織機、汽車、家電和服裝等行業(yè)擴展到鋼鐵、化工等流程工業(yè)中去。 我國“863計劃”主題之一CIMS的研究和開發(fā)進程證明：CIMS是現(xiàn)代制造領(lǐng)域中卓有成效的技術(shù)，是加快我國企業(yè)適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟，促進企業(yè)經(jīng)濟增長方式向集約型轉(zhuǎn)變的重要技術(shù)手段。目前，產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)是我國CIMS發(fā)展的趨勢，產(chǎn)業(yè)部門也將成為CIMS應(yīng)用的主力軍，這一趨勢將促進我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的形成，是我國“發(fā)展高科技，實

14、現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”這一總的科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的成功體現(xiàn)。不難預(yù)測，CIMS這一面向產(chǎn)業(yè)界的高新綜合技術(shù)，無疑將繼續(xù)獲得越來越廣泛的應(yīng)用。返回主要 上下四、發(fā)展趨勢四、發(fā)展趨勢返回主要 上下以信息技術(shù)的發(fā)展為支持，以滿足制造業(yè)市場需求和增強企業(yè)競爭力為目的，現(xiàn)代集成制造技術(shù)未來將突出以下幾個方面的發(fā)展趨勢： 1、以“數(shù)字化”為發(fā)展核心； 2、以“精密化”將成為發(fā)展的關(guān)鍵； 3、突出“極端條件”，是發(fā)展的焦點； 4、以“自動化”技術(shù)為發(fā)展前提； 5、以“集成化”為發(fā)展的方法； 6、以“網(wǎng)絡(luò)化”為發(fā)展道路； 7、“智能化”是CIMS未來發(fā)展的美好前景； 8、“綠色”是CIMS未來發(fā)展的必然趨勢； 9、CIMS

15、的標準化。CIMS發(fā)展趨勢返回主要 上下五、關(guān)鍵技術(shù)和企業(yè)五、關(guān)鍵技術(shù)和企業(yè)應(yīng)用實例應(yīng)用實例返回主要 上下CIMS的核心在于集成，能否取得效益也在于集成，遇到的困難更在于集成。CIMS是一項龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，實施起來，工作量大，周期長，所需投資大，而且存在一些關(guān)鍵的技術(shù)和很大的難度。（一）CIMS的主要關(guān)鍵技術(shù)和難點返回主要 上下1、信息集成表現(xiàn)在兩個方面：（1）用計算機網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)不同廠家和不同時期生產(chǎn)設(shè)備間的信息集成，實現(xiàn)其接口是非常困難的。（2）使軟件，硬件之間具有兼容性，開放性，設(shè)備及其接口技術(shù)，要標準化，這是實現(xiàn)信息集成重要的技術(shù)，但難度很大。 2、數(shù)據(jù)模型，異構(gòu)分布式數(shù)據(jù)庫管理系

16、統(tǒng)表現(xiàn)在用一個全局的數(shù)學(xué)模型，來統(tǒng)一描寫企業(yè)所需的各種數(shù)據(jù)，有一定的困難。 3、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的通訊問題主要表現(xiàn)在聯(lián)網(wǎng)是個非常困難的問題 4、系統(tǒng)集成技術(shù)和方法 使CIMS整個系統(tǒng)，在一個滿意的狀態(tài)下運行5、開發(fā)集成化的CAPP系統(tǒng) 在CIMS環(huán)境下，CAPP系統(tǒng)的開關(guān)，存在以下兩個關(guān)鍵技術(shù)問題：（1）CAPP的集成化。（2）CAPP的智能化。 6、必須實現(xiàn)人的集成主要強調(diào)以人為中心，人，技術(shù)，管理三者的有機集成，充分發(fā)揮人的主觀能動性。 返回主要 上下 1、早在1985年，美國科學(xué)院對美國在CIMS方面處于領(lǐng)先地位的五家公司-麥克唐納道格拉斯飛機公司、迪爾拖拉機公司、通用汽車公司、英格索爾銑床公司

17、和西屋公司進行調(diào)查和分析，他們認為采用CIMS可以獲得如下收益：產(chǎn)品質(zhì)量提高200%一500%；生產(chǎn)率提高40%一70%；設(shè)備利用率提高200%一300%；生產(chǎn)周期縮短30%一60%。 2、在我國，成都飛機工業(yè)公司自1989年開始開展CIMS工程，經(jīng)過10年的發(fā)展完善，使得企業(yè)在產(chǎn)品制造能力和公司管理水平方面上了一個新臺階，從而贏得了國外航空產(chǎn)品轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的訂單，經(jīng)濟效益十分明顯。10年來，企業(yè)僅在網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫方面累計投資就超過2000萬元，但是企業(yè)CIMS工程總設(shè)計師錢應(yīng)璋女土認為當初的投資在今天得到了回報。企業(yè)目前很好地實現(xiàn)了信息共享和集成，并且利用開放系統(tǒng)避免建設(shè)信息孤立島，省去了大量的重

18、復(fù)性勞動。（二）企業(yè)應(yīng)用實例返回主要 上下成都飛機工業(yè)公司CIMS的意義： 成飛已成為國際上航空產(chǎn)品轉(zhuǎn)包生產(chǎn)合格的、有競爭能力的承包商，贏得了世界著名航空公司的訂單。 成飛已初步具有航空產(chǎn)品異地無紙設(shè)計制造的能力，為新一代航空產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)造了必要的條件，為干線飛機的生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。 信息集成技術(shù)是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要支持技術(shù)，實施863/CIMS工程是我國航空工業(yè)甚至整個制造產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)工業(yè)化、信息化、現(xiàn)代化的一條重要途徑。返回主要 上下視頻欣賞六、結(jié)束語六、結(jié)束語返回主要 上下1、產(chǎn)品創(chuàng)新能力差，開發(fā)周期長2、制造工藝裝備落后，成套能力不強3、管理粗放，國際市場開拓能力弱（一）目前，我國制造業(yè)面臨的一些的問題返回主要 上下 （1）制造業(yè)的世界格局已經(jīng)發(fā)生了重大的變化，世界經(jīng)濟中心開始向亞洲轉(zhuǎn)移征兆。今天的企業(yè)要提高自身的競爭力，不能再走小而全、大而全的“莊園式”道路，而必須面向全球經(jīng)濟、全球制造的局面，充分利用全球的制造資源，可以采用建立插入兼并式企業(yè)的方法，形成虛擬企業(yè)或動態(tài)聯(lián)盟，實施敏捷制造戰(zhàn)略。 （2）國家要重視這方面的發(fā)展，積極地采用各種有效的措施，總結(jié)出一套CIMS工程實施的經(jīng)驗、方法、規(guī)范與技術(shù)，為CIMS的全面推廣