CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用課程-1

主要參考書目TH166/2602CIMS中系統(tǒng)集成和信息集成TH166/0208計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)導(dǎo)論TH166/7420計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施方法論TP278/1021制造系統(tǒng)信息集成技術(shù)

TH166/2238現(xiàn)代制造系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)TH166/6060CIMS計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)TH166/3444CIMS計(jì)算機(jī)信息集成系統(tǒng)技術(shù)TP303/7433CIMS網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)技術(shù)TP166/0214CIMS制造自動化TP278/4044CIMS環(huán)境下集成化管理信息系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)TP391.73-62/4022計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIM)約定、標(biāo)準(zhǔn)與 實(shí)施2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用3

主要參考書目(續(xù))TH166/2294計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的組成與實(shí)施TP305/6012計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)F270/5523CIM規(guī)劃和實(shí)施的技術(shù)指南F270.7/2261敏捷供需鏈管理F273.2/0024產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理(PDM)技術(shù)TH165/1252敏捷制造的理論、技術(shù)與實(shí)踐F270.7/4412企業(yè)建模理論與方法學(xué)導(dǎo)論F270.7/6037ERP原理、設(shè)計(jì)、實(shí)施ISBN7-111-14827-4流程工業(yè)綜合自動化技術(shù)褚健榮岡機(jī)械工業(yè)出版社2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用4

主要參考書目(續(xù))計(jì)算機(jī)集成制造，詹姆斯A.雷著，機(jī)械工業(yè)出版社，2003現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)導(dǎo)論，吳澄主編，清華大學(xué)出版社，2002先進(jìn)控制技術(shù)及應(yīng)用，王樹青等編著，化學(xué)工業(yè)出版社，20012025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用5

課程安排2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用6

課程難點(diǎn)涉及多學(xué)科的綜合知識——有一定的難度原理性、方法性的課程——數(shù)學(xué)推導(dǎo)少，哲理和概念比較多，相對比較抽象新興、發(fā)展的學(xué)科——還有許多問題有待解決，探索性比較強(qiáng)需要投入，進(jìn)行深入思考和必要的實(shí)踐2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用7

第一章緒論1.1CIM和CIP興起的背景蒸汽機(jī)現(xiàn)代信息技術(shù)(計(jì)算機(jī))手工生產(chǎn)向大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)化剛性生產(chǎn)流水線，大規(guī)模、大批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化簡單化生產(chǎn)成本降低損失產(chǎn)品多樣性、生產(chǎn)者創(chuàng)造性世界統(tǒng)一市場形成顧客需求多樣化企業(yè)競爭壓力加劇提高生產(chǎn)柔性、應(yīng)變能力人人合作、主觀能動性時(shí)間-質(zhì)量-成本-服務(wù)(TQCS)CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用從手工作坊到機(jī)械工廠：——勞動分工——互換性原理從單件小批到全盤自動化的大量生產(chǎn)汽車工業(yè)制造技術(shù)發(fā)展帶來的啟示2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用9

案例1.單件手工生產(chǎn)法國巴黎P&L汽車制造公司的汽車制造過程(1890年)年產(chǎn)量800臺有許多獨(dú)立的工匠手工完成單件制造方式生產(chǎn)流程幾個主要伙伴討論用戶需求，確定汽車規(guī)格定購主要零件各個承包商制造零件匯總安裝2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用10

由于零件不標(biāo)準(zhǔn)，尺寸只是近似的，由熟練工匠進(jìn)行精細(xì)銼進(jìn)行逐個裝配，直至總成。結(jié)果是沒有兩輛車是相同的，積累誤差導(dǎo)致汽車外型尺寸也發(fā)生很大變化。單件生產(chǎn)的特點(diǎn)勞動力在設(shè)計(jì)、制造工藝水平上較高組織十分分散產(chǎn)量低、價(jià)格高產(chǎn)品維護(hù)費(fèi)用高2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用11

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2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用13

案例2.大批量重復(fù)生產(chǎn)Ford生產(chǎn)線方式的引入（1908年）零件互換、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的引入裝配線（固定線－>流動線）結(jié)果：生產(chǎn)成本大量下降、生產(chǎn)率提高、產(chǎn)品的維護(hù)費(fèi)用下降、維護(hù)方法簡化生產(chǎn)量200萬輛時(shí)、價(jià)格降低了2/3。勞動力專業(yè)化分工、培訓(xùn)時(shí)間縮短2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用14

組織結(jié)構(gòu)一體化、大而全，計(jì)劃管理，由上而下協(xié)調(diào)生產(chǎn)組織－>官僚主義，對市場的響應(yīng)能力下降機(jī)床的能力不斷提高大批量生產(chǎn)追求的目標(biāo)（50年代前）大量生產(chǎn)低成本提高勞動生產(chǎn)率2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用15

新的生產(chǎn)組織模式制造資源計(jì)劃（MRPII，美國）精益生產(chǎn)（日本）

Siemag粗計(jì)劃系統(tǒng)（德國）制造設(shè)備水平提高數(shù)控機(jī)床（50年代），F(xiàn)MS（70年代）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用

CAD、CAPP、CAM、CAE單元技術(shù)應(yīng)用2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用16

計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平提高

CAD、CAPP、CAM、CAE技術(shù)應(yīng)用

MRPII技術(shù)應(yīng)用管理信息系統(tǒng)應(yīng)用車間控制技術(shù)

局部集成技術(shù)

MRPII（計(jì)劃、物料、庫存、生產(chǎn)能力、財(cái)務(wù)、銷售信息集成）

CAD/CAPP/CAM集成

FMS、獨(dú)立制造島（加工設(shè)備、物料傳送、倉庫存儲設(shè)備的集成〕2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用17

優(yōu)化技術(shù)

MRPII系統(tǒng)優(yōu)化了物料供應(yīng)和生產(chǎn)計(jì)劃

FMS應(yīng)用優(yōu)化了生產(chǎn)調(diào)度和控制策略車間作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)化了制造資源分配自動化生產(chǎn)追求的目標(biāo)提高勞動生產(chǎn)率提高產(chǎn)品質(zhì)量提高企業(yè)的設(shè)計(jì)、工藝水平提高企業(yè)的內(nèi)部管理水平2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用18

時(shí)間(Time)質(zhì)量(Quality)成本(Cost)服務(wù)(service)

加快新產(chǎn)品的研制和開發(fā)周期(科研、設(shè)計(jì)、制造、測試、交貨)提高產(chǎn)品質(zhì)量、顧客的滿意度

降低生產(chǎn)消耗，控制污染，確保生產(chǎn)安全，減少中間環(huán)節(jié)，壓縮庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程、管理和經(jīng)營過程整體優(yōu)化

不斷更新產(chǎn)品，加強(qiáng)與客戶的聯(lián)系企業(yè)的競爭要素2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用19

1.2CIM與CIP概念的形成

JosephHarrington(1973年，美國)，ComputerIntegratedManufacturing一書中首先提出的，包括兩個最基本的觀點(diǎn)：

(1)企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，從市場分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營管理及售后服務(wù)的全部經(jīng)營活動，是一個不可分割的整體，要緊密連接，統(tǒng)一考慮(2)整個經(jīng)營過程實(shí)質(zhì)是一個數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過程，最后形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用20

CIMS概念的完善共同點(diǎn)

覆蓋范圍實(shí)際整個企業(yè)的全部活動，分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)必須站在企業(yè)的高度，全局觀點(diǎn)差異點(diǎn)

-全盤自動化

-計(jì)算機(jī)是集成主體/工具

-人在CIMS中處于什么地位

人們在CIM實(shí)踐過程中提出了多種不同的定義，表達(dá)了不同的認(rèn)識和看法，CIM的概念也由此不斷得到完善和發(fā)展CIM不等于全盤自動化，計(jì)算機(jī)只是工具、手段，系統(tǒng)集成包括人的集成2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用21

CIM定義CIM是一種概念，一種哲理，它指出了制造業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的更高階段，在企業(yè)中將市場分析、經(jīng)營決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程各個環(huán)節(jié)乃至到銷售和售后服務(wù)，包括原材料、生產(chǎn)和庫存管理、財(cái)務(wù)資源管理等全部運(yùn)營活動，在一種全局集成規(guī)劃指導(dǎo)下，在更充分發(fā)揮人的集體智慧和合作精神的氛圍中，關(guān)聯(lián)起來集合成一個整體，逐步實(shí)現(xiàn)全企業(yè)的計(jì)算機(jī)化2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用22

CIMS系統(tǒng)

在CIM思想指導(dǎo)下，逐步實(shí)現(xiàn)企業(yè)全過程計(jì)算機(jī)和的綜合人-機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(ComputerIntegratedManufacturingsystem)離散機(jī)械制造行業(yè)連續(xù)流程生產(chǎn)行業(yè)計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)(ComputerIntegratedProductionsystem)(流程工業(yè)CIMS)CIPSCIMS2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用23

1.3工業(yè)生產(chǎn)過程的分類(1)連續(xù)過程(2)半連續(xù)過程

原料的物料流及能量流持續(xù)進(jìn)入由一系列生產(chǎn)裝置序貫組成的固定生產(chǎn)流程后，連續(xù)經(jīng)過反應(yīng)、換熱、分離、流體輸送等各類環(huán)節(jié)，直至生成最后產(chǎn)品，如煉油、化肥、硝酸等。連續(xù)過程、半連續(xù)過程、批量(間歇)過程、離散過程

生產(chǎn)運(yùn)行采用類似連續(xù)過程的方式進(jìn)行產(chǎn)品加工，通過切換操作可以利用生產(chǎn)裝置生產(chǎn)多種產(chǎn)品。造紙、軋鋼、特殊化工生產(chǎn)等是該種方式進(jìn)行的。2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用24

(3)批量(間歇)過程

主要特征是物料加入某個生產(chǎn)裝置后，按一定的工藝條件，并經(jīng)歷一定時(shí)間(在這一時(shí)間中往往沒有物料流出)在達(dá)到某要求指標(biāo)后，再排出物料進(jìn)行后續(xù)過程。制藥過程的生物反應(yīng)發(fā)酵罐，高分子化工中的聚合過程，涂料生產(chǎn)過程、煉鋼等過程,這一類企業(yè)通常是按一定批量，有間斷、周期地進(jìn)行生產(chǎn)，故又稱之為批處理過程。2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用25

(4)離散過程

其主要特征是產(chǎn)品生產(chǎn)以件/次的模式進(jìn)行的，產(chǎn)品以單件或流水線上成批進(jìn)行生產(chǎn)。在使用生產(chǎn)線方式的情況下，組成產(chǎn)品的部件在生產(chǎn)線的不同加工設(shè)備上依次加工裝配完成；在產(chǎn)品加工地點(diǎn)相對靜止的情況下，產(chǎn)品的不同處理工序在同一地點(diǎn)完成。機(jī)械加工、汽車飛機(jī)制造、家電生產(chǎn)過程等2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用26

1.4離散制造過程與流程生產(chǎn)過程(1)生產(chǎn)模式比較比較因素離散制造過程流程生產(chǎn)過程產(chǎn)品生產(chǎn)大批量/小批量/單件以大批量為主物料流離散連續(xù)加工線路靈活、動態(tài)可變工藝線路單一，基本不變上下游工序關(guān)系松弛相當(dāng)強(qiáng)的耦合、關(guān)聯(lián)、制約產(chǎn)品加工種類多變穩(wěn)定產(chǎn)品設(shè)計(jì)根據(jù)要求經(jīng)常進(jìn)行投產(chǎn)后幾乎沒有產(chǎn)品加工時(shí)間可變裝置投產(chǎn)后，同樣處理量情況下，不變加工過程一般為物理過程伴隨著化學(xué)、物理變化，機(jī)理復(fù)雜生產(chǎn)柔性強(qiáng)以剛性系統(tǒng)為主環(huán)境問題輕排污問題嚴(yán)重，需要全面治理2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用27

(2)操作模式比較比較因素離散制造過程流程生產(chǎn)過程操作工況常規(guī)環(huán)境通常在高溫、高壓、低溫、真空、易燃、易爆、有毒的惡劣工況下緩沖單元生產(chǎn)線存在某些緩沖單元一般沒有中間緩沖單元，設(shè)備啟停、正常操作和緊急處理步驟復(fù)雜操作監(jiān)控要求一般很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性要求操作參數(shù)一般為物理幾何參數(shù)，狀態(tài)可以由人工觀測以熱工參數(shù)、組分參數(shù)為主，狀態(tài)不能直接觀測，操作參數(shù)量很大操作經(jīng)濟(jì)目標(biāo)縮短供貨周期，提高設(shè)備利用率強(qiáng)調(diào)操作整體性，實(shí)現(xiàn)均衡、安全、長周期、高效、低能耗生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)，通過并行工程，在生產(chǎn)過程中進(jìn)行比重很小，通常與生產(chǎn)過程分離，單獨(dú)進(jìn)行控制方式遞階分層管理與控制集中管理/分散控制操作干擾強(qiáng)度低隨機(jī)的、不確定的干擾情況普遍存在優(yōu)化手段調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，分配負(fù)荷，優(yōu)化排序調(diào)整工藝參數(shù)，達(dá)到最優(yōu)工況柔性操作代價(jià)一般通過選擇不同的加工設(shè)備及夾具進(jìn)行柔性操作，主要以時(shí)間為代價(jià)，時(shí)間較短代價(jià)低流程切換后需進(jìn)行設(shè)備及管線的清洗、再次開車周期較長，生產(chǎn)在穩(wěn)定未達(dá)標(biāo)前，原料、能量存在浪費(fèi)，柔性切換操作時(shí)間較長，切換成本大2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用28

(3)自動化技術(shù)水平比較比較因素離散制造過程流程生產(chǎn)過程自動化程度普遍實(shí)現(xiàn)了單機(jī)自動化，中小企業(yè)處于機(jī)械化階段，少數(shù)大企業(yè)處于生產(chǎn)自動化階段DCS系統(tǒng)普遍應(yīng)用于生產(chǎn)過程中完成生產(chǎn)過程的監(jiān)控、管理工作，部分企業(yè)完成計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)工作，自動化孤島現(xiàn)象普遍存在，自動化基礎(chǔ)水平好自動化基礎(chǔ)技術(shù)CAD、CAM、FMS、數(shù)控加工設(shè)備DCS、PLC、控制儀表、現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)庫工程數(shù)據(jù)庫，集中分布式數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、發(fā)布式數(shù)據(jù)庫、海量存儲數(shù)據(jù)庫計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開放異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連，遞階結(jié)構(gòu)開放異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連、實(shí)時(shí)性、可靠性要求很高2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用29

1.5離散制造工業(yè)與連續(xù)流程工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化技術(shù)發(fā)展(1)離散制造工業(yè)2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用30

(2)連續(xù)流程工業(yè)過程自動化孤島問題管理孤島問題

2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用31

自動化孤島、管理孤島2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用32

1+1=2?

2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用33

將“孤島”集成在一起2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用34

將“孤島”集成在一起2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用35

1.6離散制造過程中CIM的發(fā)展?fàn)顩ra)美國

把保障國家安全，提高其工業(yè)在國際上的競爭力作為科技發(fā)展的戰(zhàn)略方針，國防部、能源部、陸軍器材部、航空航天部等政府部門都極為關(guān)注和重視CIM的進(jìn)展?fàn)顩r，指定自身的CIM發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃1975年美國空軍制定空軍計(jì)算機(jī)輔助制造計(jì)劃AFCAM1976年美國工程師學(xué)會制定計(jì)算機(jī)輔助計(jì)劃ICAM1985年正式形成CIM計(jì)劃，投資1億美元1990年道格拉斯飛機(jī)制造公司建成CIMS系統(tǒng)HP、DEC信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的開放式結(jié)構(gòu)平臺波音公司，777制造過程采用并行工程思想實(shí)施，組織了238個不同的工作組，采用數(shù)字化定義、數(shù)字化預(yù)裝配(可裝配)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無圖紙生產(chǎn)，達(dá)到了無樣機(jī)一次制造成功2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用36

案例3.波音公司Boeing777是數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的典范，研發(fā)周期縮短研發(fā)周期縮短40%，工程返工減少50%2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用37

美國普渡大學(xué)、里海等高校建立計(jì)算機(jī)智能集成和制造自動化研究中心、先進(jìn)制造技術(shù)研究中心：生產(chǎn)管理模式、理念、總體技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)CIMS虛擬制造敏捷制造b)歐洲1982年初，歐洲信息技術(shù)研究和發(fā)展計(jì)劃ESPRIT1984年實(shí)施達(dá)到共識:(1)CIM不是企業(yè)的最終目標(biāo)，而是實(shí)現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)的一中手段(2)CIM是人-機(jī)系統(tǒng)(3)不斷完善的過程，實(shí)施CIM沒有最優(yōu)解，只有滿意解(4)集成并不意味著集中，集成是多方位、多層次的集成，分布控制的CIM比集中控制的CIM有更強(qiáng)的生命理和更高的柔性德國瑞士2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用38

C)日本柔性制造系統(tǒng)(FMS)工廠自動化(FA)精良生產(chǎn)(LeanProduction)d)我國國家863高新技術(shù)發(fā)展計(jì)劃CIM工程研究中心、研究基地建設(shè)多家企業(yè)的典型應(yīng)用工程建設(shè)CIM工程研究中心、研究基地建設(shè)

清華大學(xué)、上海交大、華中理工大學(xué)跟蹤國際技術(shù)發(fā)展，總體技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)的研究，培養(yǎng)骨干技術(shù)隊(duì)伍美國制造工程師學(xué)會SME大學(xué)領(lǐng)先獎(2次)2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用39

CIM工程研究中心、研究基地建設(shè)

北京第一機(jī)床廠、沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠、成都飛機(jī)制造廠、上海二紡機(jī)、廣東華寶、杭州三聯(lián)電子有限公司等一批企業(yè)分別針對各自的實(shí)際需要，實(shí)施了CIM工程例1北京第一機(jī)床廠40-60個產(chǎn)品，1994年我國鐵道部通過國際招標(biāo)工作求購4臺銑床，性能價(jià)格比優(yōu)于外國的企業(yè)，交貨期比參加競標(biāo)德日本、法、德企業(yè)晚6個月。

1996年超重龍門銑床德交貨期，已從原來的36個月縮短到18個月…………..

獲得美國制造工程師學(xué)會的SME企業(yè)領(lǐng)先獎。例2沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠

單件生產(chǎn)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造周期為18個月，國外企業(yè)為10-12個月，不精確的手工產(chǎn)品報(bào)價(jià)需要6周時(shí)間，國外企業(yè)計(jì)算機(jī)報(bào)價(jià)只需要2周。

CIMS的計(jì)算機(jī)報(bào)價(jià)系統(tǒng)在2周內(nèi)提供符合國際API標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)報(bào)價(jià)、財(cái)務(wù)報(bào)價(jià)、商務(wù)報(bào)價(jià)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造周期從18個月縮短到10-12個月。2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用40

1.7先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展a)精良(益)生產(chǎn)(LeanProductionLP)

起源于日本，1950在豐田公司汽車制造過程推行的的生產(chǎn)方式(美國麻省理工學(xué)院投入500萬美元進(jìn)行為期5年的研究項(xiàng)目提出的，《改變世界的機(jī)器》，1990，JamesP.Womack,DanielT.Jones等)

精簡生產(chǎn)過程中一切不產(chǎn)生附加價(jià)值的活動和投資，精簡管理層次和組織結(jié)構(gòu)，簡化開發(fā)過程和生產(chǎn)過程，采用JIT生產(chǎn)方式，追求零廢品，零庫存(1)以人為中心的人機(jī)系統(tǒng)-創(chuàng)造工作條件，不斷提高職工的技能，充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造性-強(qiáng)調(diào)工作者及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量問題和解決問題的能力(2)簡化一切過程不斷排除一切非生產(chǎn)性的費(fèi)用，采用準(zhǔn)時(shí)制，合理安排物流過程，消除中間庫存拆除無用的工作位置與中間層的管理人員2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用41

準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)方式(JustInTimeJIT)

追求零庫存、無缺陷、低成本，徹底排除浪費(fèi)(點(diǎn)數(shù)、庫存、搬運(yùn)、質(zhì)量檢查等不增加產(chǎn)品價(jià)值的活動)。

對零件的加工數(shù)量和完成時(shí)間的要求，由下一道工序的狀況決定，下道工序擁擠和阻塞，上道工序就應(yīng)減慢或停止。(1)JIT的目標(biāo)、方法和手段(2)JIT的生產(chǎn)計(jì)劃與控制方法

以最后工序往前推的拉式管理模式，信息流與物流方向相反的負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式是以計(jì)劃為主的模式，信息流與物流方向相同，從第一道工序逐一往后推的推式管理模式，是一種無反饋的開環(huán)系統(tǒng)。2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用42

b)敏捷制造(AgileManufacturingAM)

由美國里海(Lehigh)大學(xué)的亞科卡(Iacocca)研究所在美國國會和國防部支持下會同美國眾多工業(yè)界的主要決策人于1991年向美國國會提交的《美國21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》報(bào)告中首次提出的。1)敏捷制造是一種組織模式和戰(zhàn)略計(jì)劃，一種系統(tǒng)工程方法和現(xiàn)代制造模式2)敏捷制造基于對未來產(chǎn)品和市場發(fā)展的分析，認(rèn)為產(chǎn)品市場的發(fā)展趨勢是多元化和個性化，因此要求制造技術(shù)盡可能作到產(chǎn)品成本及產(chǎn)品類型與產(chǎn)品數(shù)量無關(guān)3)強(qiáng)調(diào)高素質(zhì)的員工，造就具有高度靈活、訓(xùn)練有素、能力強(qiáng)且具有高度責(zé)任感的員工隊(duì)伍，并充分發(fā)揮其作用4)需要多個相關(guān)企業(yè)的協(xié)同工作，最終目標(biāo)是使企業(yè)能在無法預(yù)測、持續(xù)多變的市場環(huán)境中保持并不斷提高其競爭能力5)通過動態(tài)聯(lián)盟(虛擬企業(yè)VirtualOrganization)來實(shí)現(xiàn)6)實(shí)現(xiàn)的手段和工具是虛擬制造(VirtualManufacturing)2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用43

企業(yè)的敏捷性可重構(gòu)(Reconfigurable)可重用(Reusable)可擴(kuò)充(Scalable)動態(tài)聯(lián)盟支持技術(shù)

計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

敏捷系統(tǒng)具有靈活改變系統(tǒng)能力，一般柔性制造系統(tǒng)(FMS)也有柔性的能力改變系統(tǒng)。Agile與Flexibility二者有本質(zhì)的區(qū)別：模型和仿真技術(shù)并行工程

柔性制造系統(tǒng)的柔性是特定的時(shí)間對事先預(yù)見到的變化的響應(yīng)能力，它是靠計(jì)劃好的功能來響應(yīng)突發(fā)事件與緊急的需求，即事先根據(jù)預(yù)計(jì)的變化和需求設(shè)計(jì)好某些功能，一旦某種情況或需求出現(xiàn)，則選用相應(yīng)已有功能來解決。

敏捷制造系統(tǒng)是一種對事先預(yù)測不到的變化的響應(yīng)能力，它是靠開放的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的自組織的能力來響應(yīng)環(huán)境的變化2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用44

C)虛擬制造(VirtualManufacturingVM)

概念于20世紀(jì)80年代提出的，90年代得到了重視和發(fā)展，成為敏捷制造的手段，其本質(zhì)：以計(jì)算機(jī)支持的仿真和模擬，從而能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，實(shí)時(shí)地并行地模擬出產(chǎn)品未來制造全過程及其對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，預(yù)測產(chǎn)品性能，優(yōu)化制造過程，從而更有效地、高質(zhì)量地、經(jīng)濟(jì)地組織生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的FTQCS。產(chǎn)品的功能(F)全開發(fā)周期(T)短質(zhì)量(Q)高成本(C)低更好的服務(wù)(S)2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用45

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d)智能制造(IntelligentManufacturingIM)

在制造工業(yè)的各環(huán)節(jié)，以一種高度柔性與高度集成的方式，通過計(jì)算機(jī)模擬人類專家的智能活動，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，旨在取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進(jìn)行收集、存儲、完善、共享、繼承與發(fā)展的技術(shù)。系統(tǒng)的特點(diǎn)：(1)制造系統(tǒng)的自組織能力(2)制造系統(tǒng)的自律能力(3)自學(xué)習(xí)和自維護(hù)能力(4)整個制造環(huán)境的智能集成2025/2/24CIMS和CIPS技術(shù)與應(yīng)用47

e)獨(dú)立制造島

同濟(jì)大學(xué)，張曙教授提出的以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，以NC機(jī)床為核心，強(qiáng)調(diào)信息的自動化和以人為中心的的生產(chǎn)模式，要求組織、人員、技術(shù)的三者有機(jī)地進(jìn)行集成。1.8