【正文】 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)17CIM體系結(jié)構(gòu)介紹n 體系結(jié)構(gòu) (Architecture)涉及整個(gè)企業(yè)全方位的各類模型，定義為： CIM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)就是一組代表整個(gè) CIM系統(tǒng)各個(gè)方面的多視圖多層次的模型的集合。12 系統(tǒng)技術(shù) 指導(dǎo)下的 基礎(chǔ)信息化、信息集成、并行工程、虛擬制造技術(shù) 和 敏捷制造技術(shù) 的 綜合集成與應(yīng)用 ，目標(biāo)是提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。其中， “現(xiàn)代 ”的含義是計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化。System） ”。IntegratedIntegratedn CIM的哲理及有關(guān)技術(shù)不僅適用于離散型制造業(yè)，而且還適用于流程及混合型制造業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及制造技術(shù)的不斷發(fā)展， CIMS還將不斷地發(fā)展。具體地講，它綜合并發(fā)展了企業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)有關(guān)的技術(shù)，即包括總體技術(shù)（ CIMS集成模式、體系結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、系統(tǒng)的建模與仿真等）、支撐技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、 CASE、 集成框架、企業(yè)級(jí)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作技術(shù)、人機(jī)接口等）；設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)（CAD、 CAE、 CAPP、 CAM、 DFX）； 加工制造自動(dòng)化技術(shù)（ DNS、 CNC、 工業(yè)機(jī)器人、 FMC、 FMS、 擬實(shí)加工、綠色加工制造）；管理與決策信息系統(tǒng)技術(shù)（ MIS、 OA、 MRPⅠ － Ⅲ 、 JIT、 CAQ、 BPR、 ERP）?，F(xiàn)代企業(yè)中尤其要重視價(jià)值流的管理、運(yùn)行、集成、優(yōu)化及價(jià)值流與信息流和物流間的集成優(yōu)化。其中，尤其要繼續(xù)重視發(fā)揮人在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中的主導(dǎo)作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各要素間的集成優(yōu)化。其集成優(yōu)化的模式按照信息集成優(yōu)化、過程集成優(yōu)化及企業(yè)間集成優(yōu)化三個(gè)階段發(fā)展。8我國學(xué)者對(duì) CIMS的理解n CIM是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)生產(chǎn)哲理，其宗旨是使企業(yè)的產(chǎn)品高質(zhì)量、低成本、上市快、服務(wù)好，環(huán)境清潔，使企業(yè)提高柔性、健壯性、敏捷性以適應(yīng)市場(chǎng)變化，進(jìn)而使企業(yè)贏得競(jìng)爭(zhēng)。它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，借助計(jì)算機(jī)（硬、軟件），使企業(yè)產(chǎn)品全生命周期市場(chǎng)需求分析、產(chǎn)品定義、研究開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、支持（包括質(zhì)量、銷售、采購、發(fā)送、服務(wù)）以及產(chǎn)品最后報(bào)廢、環(huán)境處理等各階段活動(dòng)中有關(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(jià)值流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)制造活動(dòng)的計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化、集成優(yōu)化，以達(dá)到產(chǎn)品上市快，高質(zhì)、低耗、服務(wù)好、環(huán)境清潔，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性，使企業(yè)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) ”。我們結(jié)合國情，正走著一條具有中國特色的 CIMS之路 包括在 CIM/CIMS的哲理、技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)施等諸多方面。market， 上市時(shí)間 )， Q(Quality，質(zhì)量 )， C(Cost， 成本 )， S(Service， 服務(wù) )，(Environment， 環(huán)境 )，從而增強(qiáng)新產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，并滿足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需求。旨在提高企業(yè)新產(chǎn)品的 T(TimeSystems)的內(nèi)涵、技術(shù)和應(yīng)用范圍。Integrated863/CIMSManufacturing5現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)n 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng) (Contemporaryn CIM是一種先進(jìn)的哲理，但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，直至八十年代初，才逐漸被制造領(lǐng)域重視并采用。n 其中，強(qiáng)調(diào)了兩點(diǎn)：（ 1）企業(yè)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的，需要統(tǒng)一安排與組織 “系統(tǒng)的觀點(diǎn) ”。Manufacturing） 概念。Manufacturing》 一書中首次提出 CIM（ ComputerHarrington） 博士在《 Computer裝備制造業(yè)是指資本品的制造業(yè)?，F(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（ CIMS） 和制造業(yè)信息化工程（ MIE）概概 述述1n 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（ CIMS）n 制造業(yè)信息化工程（ MIE）2關(guān)于現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（ CIMS）n 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的概念n 背景n 目標(biāo)n CIMS的主要關(guān)鍵技術(shù)3制造業(yè)的內(nèi)涵n 制造業(yè)是指對(duì) 原材料 （采掘業(yè)的產(chǎn)品和農(nóng)產(chǎn)品）進(jìn)行加工或再加工，以及對(duì)零部件裝配的工業(yè)的總稱。n 制造業(yè)一般有消費(fèi)品制造業(yè)和資本品制造業(yè)、輕型制造業(yè)和重型制造業(yè)、民用制造業(yè)和軍工制造業(yè)、傳統(tǒng)制造業(yè)和現(xiàn)代制造業(yè)之分。4集成制造 (CIM)的內(nèi)涵n 1973年美國約瑟夫 .哈林頓（ JosephIntegratedIntegratedn 它的內(nèi)涵是借助計(jì)算機(jī)，將企業(yè)中各種與制造有關(guān)的技術(shù)系統(tǒng)集成起來，進(jìn)而提高企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力。（ 2）產(chǎn)品制造過程實(shí)質(zhì)上是信息采集、傳遞、加工處理的過程“信息化的觀點(diǎn) ”。近十余年，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激勵(lì)與相關(guān)技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，CIM哲理及其技術(shù)在實(shí)踐中不斷充實(shí)、完善與發(fā)展。IntegratedSystems)是 主題在十余年實(shí)踐的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國國情提出的一種計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化、集成優(yōu)化、綠色化的先進(jìn)制造系統(tǒng)，它大大擴(kuò)充了美國人提出的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) (ComputerManufacturing CIMSto6客戶Customers供應(yīng)商Suppliers以信息集成和企業(yè)優(yōu)化為特征的 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)大制造，大系統(tǒng)從 “計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) ” 到“現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)”MFG制造Finance財(cái)務(wù)Distribution分銷Purchasing 采購Sales銷售Design設(shè)計(jì)從早期的以信息集成為特征的 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)信息集成價(jià)值鏈7我國學(xué)者對(duì) CIMS的理解n 863/CIMS主題于 1986年提出了 CIMS計(jì)劃?；?863/CIMS主題的實(shí)踐，我們對(duì)新的CIM及 CIMS的內(nèi)涵概括如下： “CIM是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)的哲理。 “CIMS是一種基于 CIM哲理構(gòu)成的計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化、集成優(yōu)化的制造系統(tǒng) ”。n 企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，即市場(chǎng)分析、經(jīng)營決策、管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)則、加工制造、銷售、售后服務(wù)、產(chǎn)品報(bào)廢等全部活動(dòng)過程是一個(gè)不可分割的有機(jī)整體，要從系統(tǒng)的觀點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全局的集成優(yōu)化。n 企業(yè)生產(chǎn)過程的要素包括人 /組織、技術(shù)及經(jīng)營管理。9我國學(xué)者對(duì) CIMS的理解n 企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中包括信息流（采集、傳遞和加工處理）、物流及價(jià)值流（在產(chǎn)品 T、 Q、 C、 S、 E方面體現(xiàn)的價(jià)值流，如資金流）等三大部分。n CIM技術(shù)是基于傳統(tǒng)制造技術(shù)、信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)的一門綜合性技術(shù)。10我國學(xué)者對(duì) CIMS的理解n CIMS的主要特征是 “四化 ”計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化和集成優(yōu)化。目前，具體地講， CIMS“四化 ”的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化 /虛擬化、以人為核心的智能化和重視企業(yè)間的集成優(yōu)化等方面。11我國學(xué)者對(duì) CIMS的理解n 基于上述的 CIM及 CIMS哲理， 863/CIMS主題正在研究實(shí)施的 CIM及 CIMS可謂 “現(xiàn)代集成制造（ContemporaryManufacturing） 與現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（ ContemporaryManufacturing 它已在廣度與深度上拓展了原 CIM/CIMS的內(nèi)涵。 “集成 ”有更廣泛的內(nèi)容，它包括信息集成、過程集成及企業(yè)間集成等三個(gè)階段的集成優(yōu)化；企業(yè)活動(dòng)中三要素及三流的集成優(yōu)化； CIMS有關(guān)技術(shù)的集成優(yōu)化及各類人員的集成優(yōu)化等。系統(tǒng)論系統(tǒng)論集成化集成化數(shù)字化數(shù)字化智能化智能化網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化綠色化綠色化虛擬化虛擬化CIMS發(fā)展趨勢(shì)13系統(tǒng)理論和方法 +基礎(chǔ)信息化信息集成并行工程虛擬制造敏捷制造（網(wǎng)絡(luò)化制造、協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)14技術(shù)趨勢(shì)虛擬設(shè)計(jì)制造全生命周期設(shè)計(jì)制造 PLM并行工程 CE全球化的協(xié)作平臺(tái) EXSTAR美國 B777的應(yīng)用效果開發(fā)周期： 9年－ 成本降低： 25％100％整機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)世界壟斷與霸主地位現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)數(shù)字化飛機(jī)數(shù)字 BOEING15技術(shù)趨勢(shì)數(shù)字化設(shè)計(jì)制造虛擬樣機(jī)全球采購和分銷大規(guī)模定制通用公司應(yīng)用狀況開發(fā)周期（ 48月－ 24月－ 12月）碰撞試驗(yàn)（ 100次 － 50次）個(gè)性化定單 － 3小時(shí)通過在線采購降低成本 10％現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)數(shù)字化轎車n 歐共體 ESPRIT計(jì)劃有一個(gè)課題 CIM開放系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（ CIMOSA）n