【正文】 ? CIM概念提出后 ， 未被立即接受 ， 因條件不成熟 。 在這種形勢下 ， 為取得更大的經(jīng)濟效果 ， 需要將這些 “ 孤島 ” 集成起來 ， CIM概念受到重視并被實施。 1） 企業(yè)生產(chǎn)活動的各個環(huán)節(jié) ， 從市場分析 、 產(chǎn)品設計 、加工制造 、 經(jīng)營管理到售后服務是一個統(tǒng)一的不可分割的整體 。 以往， 競爭力主要取決于生產(chǎn)率 ， 現(xiàn)今更重要的是對市場的響應能力 。 世界大市場的發(fā)展 ， 使競爭更加激烈 ， 這一方面極大地促進了社會的發(fā)展， 另一方面也給企業(yè)造成了嚴酷的 “ 生存環(huán)境 ” 。 T（ Time） ——時間，加速新產(chǎn)品研制周期，縮短交貨期 Q（ Quality） ——質(zhì)量 C（ Cost） ——成本 S（ Service） ——服務 E（ Environment） ——環(huán)保 ?為實現(xiàn)這一目標， CIM是一種強有力的形式。 企業(yè)所有人員 、 功能 、 信息 、 組織管理等方面都是集成起來的整體的各個部分 。 ? CIM 與 CIMS 55 計算機集成制造 （ CIM） 討論 ◆ 整體優(yōu)化 是 CIM的目標（相對于自動化孤島）。 ◆ 3M（ 人 、 機器 、 管理 ） 集成 ， 其中 人 是核心 。 ★ Innovation（ 創(chuàng)新 ） —— 生產(chǎn)活動中無法用數(shù)學形式或計算機程序描述的部分 ， 這一部分內(nèi)容仍需人來完成 。 Real 56 計算機集成制造 （ CIM） ◆ SME的 “ 制造企業(yè)輪圖 ” （圖 120）也強調(diào)以人為本。 ◆ 搞 CIM是非常復雜的事情 ， 是一項高投入 、 高風險項目 ，必須審慎行事 （ 20世紀 80年代只有少數(shù)公司獲得成功 ） 。 ◆ 限定 “ 制造型企業(yè) ” 。 CIMS 功能模型通常由 5 個分系統(tǒng)組成（圖 128） 。 ? 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世紀占主導地位的新的生產(chǎn)方式 。 60 計算機集成制造 （ CIM） 主控制室 輔助 控制室 運輸小車 入口 出口 貨架 車削 MC 立式 MC 臥式 MC 清洗機 CMM 圖 129 AMRF 的 CIMS 實驗系統(tǒng)（ FMS部分） 61 計算機集成制造 （ CIM） CIMS發(fā)展簡況（國內(nèi)） ◆ 863計劃 ◎ 目標：跟蹤世界高技術(shù)最新發(fā)展 ◎ 自動化領域兩個主題： 1） CIM； 2） 工業(yè)機器人 ◎ 組織與領導機構(gòu)（圖 127） 自動化領域總體戰(zhàn)略、分階段戰(zhàn)略部署，對外合作，總經(jīng)費、年度經(jīng)費分配，學術(shù)領導 具體領導各項工作開展 專題學術(shù)領導，組長由主題專家組成員擔任 圖 130 863自動化領域組織結(jié)構(gòu) 自動化領域?qū)＜椅瘑T會 CIM主題專家組 CIM專題專家小組 62 計算機集成制造 （ CIM） ◆ CIMS 實驗工程 （ CIMSERC） ? 技術(shù)原則： 1） 包括實際工廠主要功能遞推結(jié)構(gòu)； 2） 最小配置實際制造環(huán)境； 3） 采用開放系統(tǒng)概念，多廠家設備（軟、硬件）集成； 4） 以信息集成為主，不追求機械設備完善； 5） 自頂向下設計與自下而上實現(xiàn)相結(jié)合。 這種工作模式力圖使開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期 （ 從概念形成到產(chǎn)品報廢 ） 中所有的因素 ，包括質(zhì)量 、 成本 、 進度與用戶需求 。 隨著市場競爭的日趨激烈 ， “ TQCSE” 五要素中 “ T” 變的越來越重要 ， 減小新產(chǎn)品開發(fā)周期成為“ TQCSE” 的 “ 瓶頸 ” 。 但生產(chǎn)過程的組織結(jié)構(gòu)與管理仍是傳統(tǒng)的 ， 獨立 、 順序進行 。 CE與 CIM具有相同的背景 68 并行工程 （ CE） 圖 133 順序方法開發(fā)產(chǎn)品 的弊端 產(chǎn)品設計 工藝規(guī)劃 加工裝配 市場需求 無法加工 裝配困難 ◆ 當新產(chǎn)品開發(fā)成為贏得競爭的主要手段后 ， 單純集成已不夠 。 69 并行工程 （ CE） 圖 134 串行與并行方法 需求分析 產(chǎn)品設計 過程設計 原型產(chǎn)品 a） 串行方法 需求分析 產(chǎn)品設計 過程設計 原型產(chǎn)品 b） 并行方法 順序方法與并行方法 （圖 134） 70 并行工程 （ CE） ◆ CE依賴于產(chǎn)品開發(fā)中各學科 、 各職能部門人員相互合作 ， 相互信任和共享信息 ， 通過彼此間有效地通訊和交流 ， 盡早考慮產(chǎn)品全生命周期中的各種因素 ， 盡早發(fā)現(xiàn)和解決問題 ， 以達到各項工作協(xié)調(diào)一致 。 ◆ CE的核心是產(chǎn)品及其相關(guān)過程 （ 加工工藝 、 裝配 、 檢測 、 質(zhì)量控制 、 銷售 、 售后服務 … ） 設計的集成 。 ◆ 原因：在產(chǎn)品設計時對影響產(chǎn)品的多種因素考慮不周全 ， 或不充分和不深入 ， 面向 “ X” 設計應運而生 。 面向 X的設計 ◆ 面向 “ X” 的設計最初是以 DFM（ 面向加工的設計 ）和 DFA（ 面向裝配的設計 ） 的形式出現(xiàn) ， 進一步發(fā)展 ，便形成了 DFX（ 面向 “ X” 的設計 ） 。 72 并行工程 （ CE） 表 14 便于加工和裝配的設計規(guī)則 設計規(guī)則 包含內(nèi)容 效益 減少零件 數(shù)量 使產(chǎn)品或部件包含盡可能少的零件 減小裝配工作量，降低在制品庫存，便于管理，提高可靠性，易于維護 使用標準件和通用件 盡量使用標準件和通用件 采用成組技術(shù)，建立生產(chǎn)單元 減小設計、制造時間，降低設計制造成本，易于保證質(zhì)量，易于維護 模塊化 設計 采用模塊化設計方法，每個模塊包含的零件數(shù)不宜過多 減小最終產(chǎn)品裝配時間，減小庫存，縮短交貨期，易于保證質(zhì)量，易于維護 裝配結(jié)構(gòu) 工藝性 所有零件從一個方向進行裝配 盡量在垂直方向進行裝配 減少裝配工作面 在外部進行裝配 零件進入端設計倒角和錐度 避免錯誤裝配 減少裝配工作量，便于裝配，易于保證裝配質(zhì)量，降低裝配成本，易于維護 73 并行工程 （ CE） 表 14 便于加工和裝配的設計規(guī)則（續(xù)） 設計規(guī)則 包含內(nèi)容 效益 減少螺紋 連接 盡量少用螺紋連接 采用卡扣、 粘接等快速連接方法 減少裝配工作量，便于實現(xiàn)自動裝配 設計多功能零件 如緊固件和密封件合二而一 減少裝配工作量 減少調(diào)整環(huán)節(jié) 盡量減少裝配時的調(diào)整環(huán)節(jié) 減少裝配工作量，便于裝配 少用柔性零件 盡量少用橡膠件、皮帶、電纜等在裝配中難于處理的柔性零件 減少裝配工作量，便于裝配 加工結(jié)構(gòu)工藝性 采用凈成形和近凈成形技術(shù) 零件結(jié)構(gòu)、形狀盡量簡單，便于加工 減少加工面 選用便于加工的材料 制定合理的精度和表面粗糙度要求 對規(guī)定的要求可以方便地進行檢驗 避免零件上出現(xiàn)不必要的特征 充分考慮企業(yè)的加工能力 減少機械加工工作量，便于加工，便于 檢驗，降低加工成本，減少外協(xié)加工 74 并行工程 （ CE） 圖 135 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例 a） b） c） d） 75 并行工程 （ CE） 圖 135 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例（續(xù)） e） f） g） h） i） j） 76 并行工程 （ CE） a) b)圖 135 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例（續(xù)） k） l） m） n） o） p） 77 并行工程 （ CE） 圖 135 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例（續(xù)） q） r） s） t） u） v） 78 并行工程 （ CE） 圖 135 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例（續(xù)） w） x） y） z） 79 精良生產(chǎn)與敏捷制造 （ LP AM） 精良生產(chǎn) （ Lean Production —— LP ） ? MIT國際汽車項目組的 James Womack 等三名經(jīng)理在“ The Machine That Changed the World” 一書中 ， 對日本豐田汽車公司生產(chǎn)方式的描述 。 LP是新時代工業(yè)化的標志 ——只需一半人的努力 ， 一半生產(chǎn)空間 ， 一半投資 ， 一半設計 、 工藝編制時間 ， 一半開發(fā)新產(chǎn)品時間和少的多的庫存 。 80 精良生產(chǎn)與敏捷制造 （ LP AM） 豐田公司精良生產(chǎn)要點 ? 組織管理 權(quán)力下放 ， 以 Team Work形式分段負責 ， 把大量工作責任轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)線工人身上 ， 建立一個能夠迅速追查出全部缺陷并找出其最終原因的檢測系統(tǒng) 。 ? 市場用戶 “ 需求驅(qū)動 ” 與 “ 主動銷售 ” ；貫徹全面質(zhì)量管理 （TQC） ， 使顧客完全滿意 （ TCS） 。 81 精良生產(chǎn)與敏捷制造 （ LP AM） 準時制生產(chǎn) （ Just In Time—— JIT） ? 準時制的核心 及時和準確 。 ? 基本做法 1） 每月公司根據(jù)市場情況和用戶訂貨 ， 按型號和規(guī)格擬定本月生產(chǎn)各種汽車的數(shù)量 ， 經(jīng)審查后下達生產(chǎn)任務 。 3） 裝配車間開始生產(chǎn)后 ， 按后序向前序提取零部件的規(guī)定 ， 把生產(chǎn)過程的各個部分有機地組織起來 。 82 精良生產(chǎn)與敏捷制造 （ LP AM） “ 看板 ”（ Canban） 管理 ? 出發(fā)點 —— 后序驅(qū)動 ? 示意圖 圖 136 “看板”管理 n 乙 n 工序 n1 乙 n1 工序 n 甲 n1 甲 n1 工序 n 工序 1 取貨 3a 3b 5 2 4 6 7a 7b 傳件看板 生產(chǎn)看板 ◎ JIT 要求：嚴格管理；各環(huán)節(jié)、各工序均處于良好運行狀態(tài)；人員素質(zhì)高，多面手，且處于高度緊張狀態(tài)。 ? 為了恢復美國制造業(yè)在世界上的領導地位 ， 20世紀 80年代末美國國會指示國防部擬定一個制造技術(shù)發(fā)展規(guī)劃， 要求同時體現(xiàn)美國國防工業(yè)與民品工業(yè)的共同利益 ，并要求加強政府 、 工業(yè)界和學術(shù)界的合作 。 在此報告中提出了 “ 敏捷制造 ” 的概念 。 ◎ 制造資源的集成性 不僅指企業(yè)內(nèi)部的資源共享與信息集成 ， 還指友好企業(yè)之間的資源共享與信息集成 。 86 精良生產(chǎn)與敏捷制造 （ LP AM） 敏捷制造 工作原理 動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟網(wǎng)絡 企業(yè) K+1 企業(yè) K+2 企業(yè) N 協(xié)調(diào) 信息 服務 企業(yè) 1 企業(yè) 2 企業(yè) K … 企業(yè) 3 企業(yè) 4 … 圖 137 “虛擬制造 ” 環(huán)境與虛擬企業(yè) 企業(yè) 借助計算機網(wǎng)絡和信息集成基礎結(jié)構(gòu) ， 構(gòu)造由多個企業(yè)參加的 “ 虛擬制造 ” 環(huán)境；以 競爭合作 為原則 ， 動態(tài)選擇合作伙伴 ， 組成面向任務的 虛擬公司 ， 進行快速和最佳化生產(chǎn)