【正文】 類中的四大關(guān)鍵技術(shù)之首，從政府技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略高度明確了制造企業(yè)推行 CIM的必要性和發(fā)展方向。 ? (3) 產(chǎn)品質(zhì)量 、 價格和交貨期已成為增強企業(yè)競爭力的 3個決定因素 市 場競爭和計算機技術(shù)的發(fā)展 ， 引起了企業(yè)對 CIM的強烈需求 。 據(jù)日本 1993年提供的資料表明 ， 一種車型的產(chǎn)量最多是 17臺 ，最少是 6臺 。 其主要特點是： ? (1) 產(chǎn)品的生產(chǎn)周期越來越短 據(jù)資料記載 ， 20世紀 60年代機電產(chǎn)品市場壽命超過十年者占 32%， 到 20世紀 80年代降為 15%， 而產(chǎn)品市場生命周期在 5年以下者則由 38%猛增到65%～ 70%。 69 ? 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)中的信息技術(shù) ? 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)（ PDM） ? 現(xiàn)代制造集成網(wǎng)絡技術(shù) ? 產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標準（ STEP） ? 產(chǎn)品全生命周期管理技術(shù)（ PLM） 70 ? 計算機輔助計術(shù) ? 計算機輔助設計（ CAD） ? 計算機輔助工藝規(guī)劃（ CAPP） ? 計算機輔助制造（ CAM） ? 計算機輔助質(zhì)量管理（ CAQ） 71 ? 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的集成平臺技術(shù) ? 軟構(gòu)件及其標準接口 ? 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應用集成平臺 72 ? 制造過程控制技術(shù) ? 數(shù)字控制技術(shù)（ NC） ? 柔性制造技術(shù)（ FMT） ? 智能制造技術(shù)（ IMT） 73 CIMS的發(fā)展現(xiàn)狀 ?國外 CIMS發(fā)展簡況 ? 進入 20世紀 80年代以來 ， 發(fā)達國家經(jīng)過幾十年大工業(yè)生產(chǎn)的積累 ， 人們的基本物質(zhì)需要得到了相對滿足 。 ? 它以排隊網(wǎng)絡為模型。 67 CIMS系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) ? 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)理論和支持技術(shù) ? 離散事件動態(tài)系統(tǒng)理論 ? 系統(tǒng)集成與企業(yè)優(yōu)化技術(shù) ? 系統(tǒng)仿真技術(shù) ? 智能技術(shù)與方法 68 ? 離散事件動態(tài)系統(tǒng)是 80年年代發(fā)展起來的一門學科，它由美國哈佛大學何益奇等教授提出。 ? 設備層：各類設備，是前沿系統(tǒng)。 66 ? 工作站層控制系統(tǒng)：指揮和協(xié)調(diào)車間中一個設備小組的活動。如任務分解、資源需求分析。 ? 有兩個模塊 作業(yè)模塊：按排生產(chǎn)計劃（如作業(yè)定單的制定、發(fā)放和管理；單元任務分配；設備利用跟蹤；設備維修按排。 ? 可分為三個子系統(tǒng)：生產(chǎn)管理、信息管理、制造工程。 62 圖 21 CIMS的五級遞階控制模型 63 ? 工廠層控制系統(tǒng) —— 履行廠部職能。前美國國家標準 局（現(xiàn)美國國家標準與技術(shù)研究院， NIST）建立的 CIMS實驗研究基地 —— 自動化制造研究基地（ AMRF— Automated Manufacturing Research Facility）曾提出了著名的 CIMS五級遞階控制模型，如圖 21所示， 這五級分別是：工廠層、車間層、單元層（ FMS主控層）、工作站層和設備層。CIMOSA研究并未實用化，因此這類應付市場需要的工具平臺會有支持面不寬的可能性和危行性。 如 Digital公司、 IBM公司圖 20為IBM公司的 CIMS體系結(jié)構(gòu)。 單元 N 單元 1 。 ? 九十年代后期該結(jié)構(gòu)提出改進強調(diào)以用戶為核心，重視人、技術(shù)、組織的集成和知識共享并覆蓋產(chǎn)品生 命周期。 ? 輪式結(jié)構(gòu)以共享數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡把各單元技術(shù)連接成一個整體，系統(tǒng)各組成部分及其關(guān)系清楚。 ? 這類體系結(jié)構(gòu)提出較早，較成熟。 54 圖 18ASME 提出的 面向功能構(gòu)成的 CIMS體系結(jié)構(gòu) 55 CIMS體系結(jié)構(gòu) 56 ? 一個系統(tǒng)為滿足該系統(tǒng)的目的和要求所具有的形狀、特征和狀態(tài)的結(jié)構(gòu)化布置。在保證有效控制的前提下，盡量減少遞階 控制的層數(shù) 53 ? 圖 18所示為美國制造工程學會（ ASME）提出的輪式結(jié)構(gòu)。如圖 16所示為一個 CIMS網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的實例 50 圖 16 CIMS網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)實例 51 圖 17CIMS網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)實例 52 面向功能和控制和的 CIMS體系結(jié)構(gòu) 根據(jù)系統(tǒng)工程原理，一方面對 CIMS進行正確、合理、精簡而又充分的分解，不應有冗余的分系統(tǒng)和子系統(tǒng)，其功能的冗余要盡可能少。 48 圖 15CIMS層次結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流 49 ? CIMS的底層設備與控制器連接有兩種方式，即現(xiàn)場總線和點一點通信方式。 ? CIMS網(wǎng)絡技術(shù)是實施 CIMS應用工程的重要支撐技術(shù)之一 ， 而一個開放的適合于企業(yè)活動的異構(gòu)計算機網(wǎng)絡是 CIMS集成的基礎 。 ? CIMS環(huán)境下的 4個功能分系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)都要在一個結(jié)構(gòu)合理的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中進行存貯，并通過計算機網(wǎng)絡提供的系統(tǒng)互通能力，將物理上分布的不同功能分系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來，達到信息交換和共享的目的 。 44 45 數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)（ CIMS/DBS) ? 系統(tǒng)的目標是管理整個 CIMS的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成和共享。 ? 其中規(guī)劃層為根 據(jù)有關(guān)方針與法規(guī)制定的企業(yè)規(guī)劃 、 計劃 、 工作制度以及有關(guān)的質(zhì)量技術(shù)規(guī)程 ， 包括檢測計劃 、規(guī)章制度等 . 42 圖 12 CAQ分系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 質(zhì)量規(guī)劃與決策 質(zhì)量評價分析 控制與信息管理 質(zhì)量信息采集與 現(xiàn)場分析（分廠 、車間計算機 ） 質(zhì)量信息采集與 現(xiàn)場分系 （自動采集系統(tǒng) ） 規(guī)劃層 管理層 執(zhí)行層 43 ? CIMS支持的 CAQ分系統(tǒng)將貫穿質(zhì)量管理的全過程 ， 覆蓋全企業(yè)各主要處 、 室 、 分廠 ， 并逐步實現(xiàn)與 M I S 、 MAS和EDIS分系統(tǒng)的集成 。 ? 它包括各種不同自動化程度的制造系統(tǒng)，如NC機床、柔性制造單元（ FMC）、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）以及其他制造單元，用以實現(xiàn)信息流對物流的控制并完成物流的轉(zhuǎn)換，是CIMS信息流和物流結(jié)合部，也是 CIMS最終產(chǎn)生經(jīng)濟效益的聚集地 40 CNC DNC FMC FMS FAL AGV AS 自動化制造分系統(tǒng)（ AMS） 圖 11自動化制造分系統(tǒng)（ AMS） 41 計算機輔助質(zhì)量保證分系統(tǒng)（ CIMS/CAQ) ? 系統(tǒng)的目標是保證從產(chǎn)品設計 、 制造 、檢驗到售后服務整個過程的質(zhì)量 。 37 圖 9 CIMS中的工程設計分系統(tǒng) CAD CAPP CAM NCPP 工裝 CAD 工程設計集成分系統(tǒng)（ DEDIS） 38 圖 10 EDIS與 CIMS其它分系統(tǒng)的接口信息 EDIS MIS MAS CAQ 新產(chǎn)品開發(fā)任務書 技術(shù)指標、時間要求、修改說明 任務審核信息 能力需求說明、批量建議和 計劃 任務進度信息、估計成本 技術(shù)指標 開發(fā)數(shù)據(jù)方法、任務狀態(tài)數(shù)據(jù) 工裝、設備要求、能力數(shù)據(jù) 工藝定額 故障信息統(tǒng)計 設備信息 生產(chǎn)過程統(tǒng)計信息 零件圖、工藝文件 NC程序 DNC故障診斷結(jié)果 設備故障診斷結(jié)果 零件設計工藝要求 加工工藝線路 刀具、夾具、量具信息 零件公差 設計質(zhì)量評審信息 質(zhì)量處理分析單 工藝能力分析及工藝 改進措施 39 制造自動化分系統(tǒng)（ CIMS/MAS） ? 該分系統(tǒng)的目標是使產(chǎn)品制造活動最優(yōu)化。 ? 目標是通過信息集成，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低流通資金占用，提高企業(yè)應變能力 35 圖 8CIMS/MIS基本結(jié)構(gòu) 36 工程設計集成分系統(tǒng)（ CIMS/EDIS） ? 該分系統(tǒng)的目標是使產(chǎn)品開發(fā)活動能夠高效、優(yōu)質(zhì)、自動地進行。 ? 以上模塊是以生產(chǎn)計劃與控制作為主線來進行說明的。 ? 然而，這并不意味著任何一個工廠企業(yè)在實施CIMS