ATM CIMS概述
CIMS系统简介 PPT课件
• 2、整个生产过程的活动，实质上是一系列数 据处理的过程，每一过程都有数据产生、分类、 传输、分析、加工等处理，其最终生产成的产 品，可以看作是数据的物质表现。
二、CIMS的特征
1、CIMS是高科技密集型技术； 2、CIMS 是一个大型的一体化的管理系统； 3、从数据共享来看，CIMS将物流、技术
• 一、开发步骤
调
总
详
开
测
交
查
体
及 可
设 计
细
发
试
付
行
（
性
初
设
实
验
使
研
步
究
）
计
施
收
用
• 二、效益评估
• CIMS 取得效益主要在如下方面：
• 1、提高设备利用率————85% • 2、降低直接和间接劳动强度 • 3、缩短制造周期 • 4、加工中使用设备较少 • 5、生产计划可调性
现代集成制造系统(CIMS)简介
当今世界已进入信息时代，并迈向知识经济时代。
以信息技术为主导的高技术为制造业的发展提供了极大的支持，并推进着制造业的变革与发展，现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing Systems，简称CIMS）技术的应用及其产业化是其中最重要的组成部分。
CIMS—现代集成制造系统，是基于CIM理念的集成优化的制造系统。
将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期（从市场需求分析到最终报废处理）的各个阶段。
通过信息集成、过程优化及资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行，达到人（组织、管理）、经营和技术三要素的集成。
以加强企业新产品开发的时间（T）、质量（Q）、成本（C）、服务（S）、环境（E），从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。
一、CIMS的总体结构CIMS建设的目标是在统一的数据库和网络支持下，建立生产经营管理分系统和工程技术（CAD/CAM/CAPP/PDM）分系统，实现企业信息的全面集成。
为实现这个总体目标，CIMS 由两个功能分系统和两个支撑分系统组成。
两个功能分系统为生产经营管理分系统和工程技术分系统；两个支撑分系统为计算机网络和数据库分系统。
整个系统将以关系型数据库为核心，并由各应用系统通过INTERNET/INTRANET/EXTRANET访问数据库，这样就使得几个服务器上的数据在逻辑上成为一个整体，以保证整个系统的数据共享和数据的唯一性。
CIMS的总体结构如图1.2-1所示。
图1 CIMS的总体结构二、CIMS的技术构成工程技术分系统：可简称为TIS分系统，即技术信息系统。
通常包括CAD、CAPP、CAM 和PDM等部分。
CAD（计算机辅助设计）包括产品的结构设计、变形设计及模块化产品设计。
可以实现计算机绘图、产品数字建模及真实图形显示、动态分析与仿真、生成材料清单（BOM）。
CAPP（计算机辅助工艺计划）通过计算机进行工艺路线制定、工序设计、加工方法选择、工时定额计算，包括工装、夹具设计、刀具和切削用量选择等，且能生成必要的工艺卡和工艺文件。
CIMS的基本概念及其发展概况
理三要素及其信息流与物质流有机地集成并优 化运行，以实现产品的高质量、低成本、交货 期短，提高企业对市场变化的应变能力和综合 竞争能力。
CIMS是在CIM哲理指导下建立的人机 系统，是一种新型制造模式。
它从企业 的经营战略目标出发，将传统的制造 技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、 系统工程技术等有机结合，将产品从创意策划、 设计、制造、储运、营销到售后服务全过程中 有关的人和组织、经营管理和技术三要素有机 结合起来，使制造系统中的各种活动、信息有 机集成并优化运行，以达到降低成本C （Cost）、提高质量Q(Quality)、缩短交货周 期T（Time）等目的，从而提高企业的创新设 计能力和市场竞争力。
CIMS的体系结构
就是一组代表整个CIMS各个方面的多视图多层次 的模型的集合。欧共体ESPRIT计划中的AMICE专
题所提出的CIMS-OSA体系结构具有一定的代表性。 CIMS-OSA体系结构为制造工业的CIMS提供了一种 参考模型，已作为对CIMS进行规划、设计、实施和
运行的系统工具。
CIM－OSA体系结构
工程设计系统
工程设计系统实质上是指在产品开发过程 中引用计算机技术，使产品开发活动更高效、 更优质、更自动地进行。
产品开发活动包含产品的概念设计、工程 与结构分析、详细设计、工艺设计以及数控编 程等设计和制造准备阶段的一系列工作，即通 常所说的 CAD、CAPP、CAM三大部分。
制造自动化系统
CIMS产生的背景
CIMS在20 世纪80年代中期开始重视并大规模实施， 其原因是20世纪70年代的美国产业政策中过分夸大了 第三产业的作用，而将制造业，特别是传统产业，贬 低为“夕阳工业”，这导致美国制造业优势的急剧衰 退，并在20世纪80年代初开始的世界性的石油危机中 暴露无遗，此时，美国才开始重视并决心用其信息技 术的优势夺回制造业的霸主地位。于是美国及其他各 国纷纷制订并执行发展计划。自此，CIMS的理念、技 术也随之有了很大的发展。
CIMS介绍
CIMS介绍刘博清华大学自动化系2005-7-4什么是CIMS？CIMS－计算机集成制造系统（ComputerIntegrated Manufacturing Systems ）CIMS－现代集成制造系统（ContemporaryIntegrated Manufacturing Systems）C是手段M是指大制造（制造业）S是指整个系统I是核心，即通过集成提高制造企业的市场竞争能力CIMS－－通过计算机硬件、软件，并综合运用现代管理技术，制造技术，信息技术，自动化技术，系统工程技术，将企业生产全部过程中有关人，技术，经营管理三要素及其信息流、物料流与资金流有机地集成并优化运行的一个复杂大系统。
CIMS的理想运行--得到在正确的时间以正确的方式,将正确的信息传送给正确的人员, 使其作出正确的决策.集成－－CIMS的核心实施CIMS的关键在于集成.企业实施CIMS的目的在于取得总体效益, 而企业能否获得最大的效益又取决于企业各种功能的协调.一般来说,企业集成的程度越高,这些功能就越协调,竞争取胜的机会也就越大. 因为只有各种功能有机地集成在一起才可能共享信息,才能在较短的时间里作出高质量的经营决策, 才能提高产品的质量,降低成本,缩短交货期.内容提纲制造业企业面临的竞争与挑战 机械制造业发展的几个阶段 企业建模的需求与应用前景 工作流技术简介制造业企业面临的竞争与挑战自20世纪70年代以来，世界市场已经由传统的相对稳定逐步演变成动态多变的市场，企业之间的竞争也由过去的局部竞争演变成全球范围内的竞争。
同行业之间、跨行业之间相互渗透、相互竞争日趋激烈。
在企业间竞争国际化、白热化的同时，当今企业所面临的社会、经济、制造环境与客户需求也已经发生了巨大的变化，形成了全球化的经济。
当今制造企业面临的竞争形势可以从市场、产品、技术、知识和环境五个方面进行描述。
1.动态变化的全球竞争市场Internet的普及和应用，促进了全球生产、全球销售体系的形成全球化已经成为许多跨国公司的经营战略 利用地理优势占领市场的机会越来越小 跨国经济已经成为21世纪的主导经济，跨国公司已经成为大企业生存的主要形式市场的快速动态变化产品更新换代的速度企业采用新技术新工艺的速度保持产品优势越来越难除了极个别的产品的市场被少数公司垄断以外，大部分产品的市场都被许多公司在动态地分割通过垄断来独占市场或者通过大批量生产的方式获得高额利润的机会已经越来越小2.复杂产品的全生命周期管理产品生命周期与交货期缩短20世纪70年代以前, 产品的生命周期很长, 产品的销售时间也很长当今产品的生命周期已经显著地缩短，产品的更新换代速度在显著加快企业在每个产品上的利润回报时间也大大缩短以汽车为例20世纪50-60年代，15∼20年的生命周期 20世纪90年代后期，5∼7年21世纪初，3~5年国际上某个著名的生产工程运输机械的公司为了加强其市场竞争能力，制定的其产品（工程车辆）发展战略为：3周设计、3个月试制与3年的生命周期交货期成为重要竞争要素 用户对交货期的要求甚至超过了对价格的要求 简单装配型产品：解决生产组织和物料及时供应问题 复杂产品：缩短设计过程并且提高产品的设计质量，减少由于设计不合理而造成的在产品制 造过程中出现加工困难、废品增加、返工次数 增加、甚至不得不重新修改设计等已经成为缩 短产品交货期最迫切需要解决的问题产品的复杂性增加 产品已经变得越来越复杂 最早的汽车设计主要考虑机械设计问题，而当今的汽 车除了机械部件越来越复杂外，还需要考虑电子点火 系统、安全保护装置、空调系统、无线电系统、乃至 全球定位系统 产品复杂性增加直接导致产品研制费用和产品开 发周期的增加，尤其是制造用来进行试验和分析 的产品原型的时间和费用迅速增加 如何降低产品的研制费用，尤其是原型制造费 用，是降低产品成本的关键问题（以777为例）数字BOEING数字化飞机技术趋势虚拟设计制造 全生命周期设计制造PLM 并行工程CE 全球化的协作平台EXSTAR美国B777的应用效果开发周期：9年－>4.5年 成本降低：25％ 100％整机数字化设计 世界垄断与霸主地位产品概念设计数字化轿车技术趋势数字化设计制造 虚拟样机 全球采购和分销 大规模定制通用公司应用状况开发周期（48月－>24月－> 12 月） 碰撞试验（100次 －> 50次） 个性化定单 －> 3小时 通过在线采购降低成本10％产品详细设计并行工程技术 传统的产品研制是一种串行的过程 前一个部门完成某个功能后将设计结果移交给下一个部门进行下一步的设计工作 存在问题： 不同部门之间缺乏交流，仅考虑其局部要求，局部的 优化 未考虑后续部门的要求和产品设计制造周期中的各种 因素 导致最终设计出来的产品的可制造性和可装配性差、 产品制造周期长、废品率高、产品成本高 1998年美国国防分析研究所（IDA）提交 了题为“并行工程在武器系统采购中的作 用”的研究报告，提出了并行工程的概念 并行工程的定义：集成地、并行地设计 产品及其相关的各种过程（包括制造过 程和支持过程）的系统方法。
CIMS的介绍概述
第9页，共36页。
004
第一讲 CIMS概述
2.1 CIMS的早期的几种定义
欧共体CIM/OSA：
“CIM是信息技术和生产技术的综合应用，旨在提高 制造型企业的生产率和响应能力，由此，企业的所有功 能、信息和组织管理方面都是集成起来的整体的各个部 分”。
第10页，共36页。
004
第一讲 CIMS概述
• -提 值-生产装精高得产量配益企关流低线生业注程、（产的价固（问T、格定J题IQT高线；，、-日>C流、本动S）、线E）的水平。
以知识为基础
• --制 现 用几产生造代信个品产设集息主维成备成技要护本水制术伙费大平 造 改伴用量提产造讨高下的高生传论降新的统用、产基的户生品础制竞需产和造争求率背业，提景是确高出定路汽；车规格
一体化信息工
程，CIMS-2
第3页，共36页。
003
第一讲 CIMS概述
2 CIMS的基本概念
• 什么是CIM？ •CI什M么（C是omCIpMutSe？r Integrated Manufacturing）--是一
种组织、管理与运行企业生产的哲理。它包含两个要点：
（1）企业的各个生产环节是不可分割的，需要统一考虑。 （体现系统的观点） （2）整个制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处 理的过程。（体现信息的观点）
第14页，共36页。
004
第一讲 CIMS概述
3.1 CIMS的组成部分解释
1 管理信息分系 统
2 产品设计自 动化系统
3 制造自动化 分系统
4 质量保证分 系统
5 计算机网络 分系统
6 工程数据库 分系统
它是CIMS中信息流和物流的 结合点。对于离散型企业，可以 由数控机床、加工中心、测量机、 运输小车、立体仓库和多级分布 式控制计算机等设备及相应的支 撑软件组成。对于连续型生产企 业，可以由DCS控制下的生产设 备组成。
现代集成制造系统(CIMS)简介
现代集成制造系统(CIMS)简介摘要：根据现代集成制造系统CIMS的理论，对其结构进行了分析，并研究了CIMS 在机械集成制造中的作用，并对其在企业中优化的作用进行了介绍。
关键词：现代集成制造系统CIMS 集成优化1、引言国有企业普遍存在非科学化、非理性化、非程序化、非严格化和非规范化等现象,管理粗放仍然是制约企业竞争力提高的主要因素,通过数字化、集成化实现集约管理是我国企业从计划经济环境到市场经济环境所必须实现的转变。
有许多先进的管理模式,如CIMS,MRP2,ERP,AM等,都是在西方工业化完成后提出的,强调物流、信息流和价值流的集成,以及信息集成、过程集成和企业间集成。
物流强调物质流动过程的正确性,信息流强调信息流动过程的正确性,价值流强调资金流动过程的正确性。
由于在社会文化与机制体制上的差异,完全照搬西方管理模式是不够的。
企业生产过程可分为离散型生产(Discrete Manufacturing)和连续型生产(Process Manufacturing)两种形式。
随着CIMS工程的进一步发展,近几年提出了第三种类型的CIMS,混合型生产的CIMS。
2、CIMS的结构Computer Integrated Manufacturing Systems是计算机集成制造系统,简称为CIMS。
CIMS系统的实施属于高科技应用范畴,它涉及到企业现代管理、应用数学、计算机科学、通信技术、自动化信息处理。
现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufac-turing Systems)是我国科学家和工程技术人员在传统的计算机集成制造系统的基础上,结合实际国情和制造业的特点,并借鉴当今先进制造技术的最新成果和发展趋势,经过863/CIMS十几年的研究、开发、实施的实践而提出的新一代CIMS的理念,是一种在市场经济环境中帮助企业赢得竞争的理念。
其核心是从市场需求分析、产品定义、研究开发、设计生产、支持(包括质量、销售、采购、发送和服务)到产品最后报废、环境处理等产品全生命周期中各阶段活动的有关的人/组织、经营管理和技术三要素,及其信息流、物流和价值流的有机集成和优化运作,并以此达到产品上市快(T)、高质(Q)、低耗(C)、服务好(S)和环境清洁(E),进而提高企业的柔性、健壮性、敏捷性,使企业赢得市场竞争。
CIMS概述
集成制造(CIM)的内涵
1973年美国约瑟夫.哈林顿（Joseph Harrington）博士 在《Computer Integrated Manufacturing》一书中首次 提出CIM（Computer Integrated Manufacturing）概念。
它的内涵是借助计算机，将企业中各种与制造有关的技 术系统集成起来，进而提高企业适应市场竞争的能力。
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现代集成制造系统技术的发展现状与趋势 数字化飞机
技术趋势
虚拟设计制造 全生命周期设计制造PLM 并行工程CE 全球化的协作平台EXSTAR
美国B777的应用效果
开发周期：9年－>4.5年 成本降低：25％ 100％整机数字化设计 世界垄断与霸主地位
数字BOEING
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现代集成制造系统技术的发展现状与趋势 数字化轿车
CIM的哲理及有关技术不仅适用于离散型制造 业，而且还适用于流程及混合型制造业。
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我国学者对CIMS的理解
基于上述的CIM及CIMS哲理，863/CIMS主题正 在研究实施的CIM及CIMS可谓“现代集成制造 （Contemporary Integrated Manufacturing） 与现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing System）”。它已在 广度与深度上拓展了原CIM/CIMS的内涵。其中， “现代”的含义是计算机化、信息化、智能化。 “集成”有更广泛的内容，它包括信息集成、 过程集成及企业间集成等三个阶段的集成优化； 企业活动中三要素及三流的集成优化；CIMS有 关技术的集成优化及各类人员的集成优化等。
技术趋势
数字化设计制造 虚拟样机 全球采购和分销 大规模定制
计算机集成系统CIMS
计算机集成系统CIMS简介计算机集成系统（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS）是指通过计算机技术实现企业内部生产各个环节的集成化、信息化和自动化。
CIMS系统整合了计算机技术、信息技术和自动化技术，可以提高企业的生产效率、降低生产成本、改善产品质量、加强管理等方面的能力。
CIMS的特点1.集成化：CIMS系统将企业内部各个生产环节进行集成，包括计划、设计、制造、物流、质量控制等。
通过各个环节之间的数据传递和协作，实现全面的生产流程控制。
2.信息化：CIMS系统将企业内部生产过程中的信息进行收集、存储、处理、分析、应用等，使得相关的信息能够成为决策的依据。
同时，CIMS系统还可以提供实时监测和反馈，帮助企业管理人员全面掌握生产情况。
3.自动化：CIMS系统借助计算机和自动化设备，实现生产过程的自动化控制和操作。
这样可以提高生产效率、降低人力成本、减少生产误差、提高产品质量。
4.灵活性：CIMS系统可以根据市场需求和企业自身情况进行灵活调整和优化。
它可以支持多品种、小批量、快速更换的生产模式，帮助企业应对市场的变化。
CIMS的主要功能1.制造资源管理：包括企业的物料管理、设备管理、人员管理等。
CIMS系统可以帮助企业实现物料的采购、库存管理、供应商管理，设备的维护、保养、调度，人员的计划、考勤、培训等。
2.生产计划与调度：CIMS系统可以协助企业进行生产计划的制定和调度安排。
它可以根据订单数量、交货期限、生产能力等因素，自动生成生产计划并进行合理的调度。
同时，CIMS系统可以根据实际生产情况进行动态调整和优化。
3.过程监控与控制：CIMS系统可以实时监控生产过程中的各个环节，并进行相应的控制。
它可以监测设备的运行状态、产品的质量参数、生产进度等，及时发现和解决潜在问题，保证生产的正常进行。
4.质量管理：CIMS系统可以协助企业进行质量管理工作。
CIMS(计算机集成制造系统)
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CIMS的产生背景
70年代后 信息技术促使全球市场的形成 T（时间）、Q（质量）、C（成本）、S（服务） — 制造业的难题 永恒的主题 促使 管理变革
技术进步 T Q C S的阻力— “自动化孤岛”
全社会进步 单元技术:不同的 单位、时期、标准、封闭系统
通信协议、软件、数据库 不能实现"五个正确":
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CIMS的基本概念与组成
CIMS三要素关系： • 经营管理与技术:技术支持企业达到预期的经营目标； • 人与技术:技术支持各类人员互相配合、协调一致工作； • 人与经营管理:人员素质提高支持企业的经营管理；
• 在三要素的相交部分需 解决四类集成问题： • ①用技术支持经营； • ②用技术支持人员工作； • ③人员协调的工作,以支持经营活动； • ④统一管理并实现经营、人员、技术的集成优化运行。
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1.面向系统局部的CIMS体系结构
1.1 面向功能构成的体系结构(SME)
组成
➢ 用户 ➢ 人、技术和组织 ➢ 共享的知识和系统 ➢ 功能与过程 ➢ 资源和职责 ➢ 制造基础结构
用户是CIMS的核心，满足 用户的需求是成功实施 CIMS的关键。
资资源源
共享知识
顾客 组织
系统 制造
责任
图 CASA/SME的“制造企业轮图”（1993）
是一种组织管理企业生产的是一种组织管理企业生产的新哲理新哲理它借它借助计算机软硬件综合应用现代管理技术制造技助计算机软硬件综合应用现代管理技术制造技术信息技术自动化技术系统技术将企业生术信息技术自动化技术系统技术将企业生产全部过程中有关产全部过程中有关人技术经营管理三要素人技术经营管理三要素及其及其信息流与物质流信息流与物质流有机地有机地集成集成并优化运行以实现产并优化运行以实现产品的高质量低成本短交货期提高企业对市场品的高质量低成本短交货期提高企业对市场
计算机集成制造系(CIMS)统
CAPP系统是按照设计要求进行决策和规划，将原材料 加工成产品所需要的一系列加工活动和资源的描述。CAPP 系统可进行毛坯设计、加工方法选择、工艺路线制定以及 工时定额计算等工作，同时还具有加工余量分配、切削用 量选择、工序图生成以及机床、刀具和夹具的选择等功能。
CAM系统通常完成刀具路径的确定、刀位文件的生成、 刀具轨迹仿真以及NC代码的生成等工作。
2、敏捷制造
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组
成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体
竞争能力，对用户需求作出快速反应，以满足用户的需要。
CIM技术是基于现代管理技术、制造技术、 信息技术、自动化技术、系统工程技术的一 门综合性技术。
CIMS计算机集成制造系统介绍
计算机集成制造系统（CIMS）1 CIMS的介绍英文全称Computer Integrated Manufacturing Systems或contemporary的缩写，直译就是计算机/现代集成制造系统。
2 CIMS的定义CIMS是通过计算机硬软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。
3 CIMS的特点⑴CIMS强调企业生产的各个环节，即市场分析、经营决策、管理、产品设计、工艺规划、加工制造、销售、售后服务等全部活动过程是一个不可分割的整体，要从系统的观点进行协调，进而实现全局优化。
⑵企业生产的要素包括人、技术及经营管理，尤其要继续重视发挥人在现代化企业生产中的主导作用。
⑶企业生产活动包括信息流及物料流两大部分，信息流的管理尤其重要，而且要重视信息流与物料流之间的集成。
⑷CIMS是一门综合性技术，它综合并发展了与企业生产各环节有关的各种计算机辅助技术。
4 CIMS的重要性因此，企业作为一个统一的整体，必须从系统的观点、全局的观点广泛采用计算机等高新技术，加速信息的采集、传递和加工处理过程，提高工作效率和质量，从而提高企业的总体水平。
制造业的各种生产经营活动，从人的手工劳动变为采用机械的、自动化的设备，并进而采用计算机是一个大的飞跃，而从计算机单机运行到集成运行是更大的一个飞跃。
作为制造自动化技术的最新发展、工业自动化的革命性成果，CIMS代表了当今工厂综合自动化的最高水平，被誉为是未来的工厂。
5 CIMS的目标⑴缩短产品开发生产周期，快速响应市场，以时间求效益，以速度求竞争，占领市场⑵降低产品成本，减小库存，以成本求效益，以价格求竞争，占领市场。
⑶提高产品质量，以质量求效益，以质量求竞争，赢得信誉占领市场。
增加产品柔性⑷提高设备利用率，以最小的资源获取最大的效益，向设备要效益。
CIMS的基本概念(pdf 179页)
第一章CIMS概述1.1 CIMS的基本概念1.1.1什么是CIMSCIMS是英文Computer Integrated Manufacturing System的缩写，直译为计算机集成制造系统。
计算机集成制造——CIM的概念最早是由美国约瑟夫·哈林顿博士在1973年提出的，其基本出发点是：1）企业的各种生产经营活动是不可分割的，要统一考虑；2）整个生产制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。
因此，企业作为一个统一的整体，必须从系统的观点、全局的观点出发，广泛采用计算机等高新技术，加速信息的采集、传递和加工处理过程，提高工作效率和质量，从而提高企业的总体水平。
制造业的各种生产经营活动，从人的手工劳动变为采用机械的、自动化的设备，并进而采用计算机是一个大的飞跃，而从计算机单机运行到集成运行是更大的一个飞跃。
CIMS代表了当今工厂综合自动化的最高水平。
从CIM概念的提出到现在已有20余年了。
20年来，CIM的概念已从美国等发达国家传播到发展中国家，已从典型的离散型机械制造业扩展到化工、冶金等连续或半连续制造业。
CIM概念已被越来越多的人所接受，成为指导工厂自动化的哲理，有越来越多的工厂按CIM哲理，采用计算机技术实现信息集成，建成了不同水平的计算机集成制造系统。
1.1.1.1 CIMS与计算机综合自动化制造系统CIMS与计算机综合自动化制造系统是同义词。
后者是CIMS在中国的另一种叫法，虽然通俗些，但因无法表达集成的内涵，使用得较少。
我们正处于信息时代，信息技术广泛用于人类生活的各个方面。
正在逐步实现工厂自动化（FA）与办公自动化（OA），甚至家庭自动化（HA）等等。
其中以工厂自动化意义最大，它直接与创造物质财富相联系，对国民经济起重要作用。
CIMS是工厂自动化的新模式，它是面向整个工厂，它可以覆盖工厂的各种经营活动，包括生产经营管理、工程设计和生产制造各个环节，即从产品报价、接受订单开始，经计划安排、设计、制造直到产品出厂及售后服务等的全过程。
CIMS简介
CIMS简介摘要：本文大致的介绍了CIMS相关的知识，简单的讲解了CIMS的发展现状、体系结构、集成体系等内容。
阐述了作者对CIMS的一些认识，提出了作者对CIMS发展的一些看法。
关键字：CIMS CAD/CAPP/CAM系统集成1、CIMS定义CIMS是英文Computer Integrated Manufacturing Systems的缩写，直译就是计算机/现代集成制造系统。
计算机集成制造----CIM的概念最早是由美国学者哈林顿博士提出的，其基本出发点是：1）企业的各种生产经营活动是不可分割的，要统一考虑；2）整个生产制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。
[1]CIMS 定义：CIMS是通过计算机软件,并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术,将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。
[2]CIMS 概念结构如图1所示。
图1 CIMS概念结构2、CIMS发展状况我国共有数10 万个制造企业, CIMS 产业的市场潜力很大。
[3]目前,我国CIMS 技术在研究、应用领域也在不断开拓。
在研究领域建立了更广泛的研究环境和工程环境, 包括国家CIMS 实验工程研究中心和7 个单元技术开放实验室(集成化产品设计自动化实验室、集成化工艺设计自动化实验室、柔性制造工程实验室、集成化管理与决策信息系统实验室、集成化质量控制实验室、CIMS 计算机网络与数据库系统实验室、CIMS 系统理论实验室)。
当前, CIMS 的进一步试点推广应用已经扩展到机械、电子、航空、航天、轻工、纺织、冶金、石油化工等诸多领域, 正得到各行各业越来越多的关注和投入。
如北京第一机床厂早在1995年就采用了CIMS；诸暨电动工具厂也采用了CIMS，还有如长安汽车公司、甘肃兰化化纤厂、唐钢高线厂、优兰发纸业、杭州三联电子有限公司等许多制造型企业都采用了CIMS，并取得了很好的效果。
CIMS概念简介,什么是CIMS-.doc
CIMS概念简介,什么是CIMS?CIMS：是一种按照CIM理念组成的组织、管理、运行、制造类企业的系统。
这里的制造是"大制造"的含义，它包括企业产品的全生命周期（从产品市场需求分析到产品最终报废），其中，制造类企业包含传统制造业及新兴制造业。
863/CIMS主题提出的CIM理念是："将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，并应用于企业产品（P）全生命周期的各阶段。
通过信息集成、过程优化及资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行，达到人/组织、经营管理和技术三要素的集成优化，以改进企业产品（P）开发的T （时间）、Q（质量）、C（成本）、S（服务）、E（环境），从而提高企业的市场应变能力和竞争能力"。
CIMS是基于CIM理念构成的一种数字化、虚拟化、网络化、智能化、绿色化、集成优化的先进制造系统。
它通常由工程分析/设计子系统、加工生产子系统、经营管理与决策子系统、支撑平台子系统组成。
CIMS技术群包括总体技术、设计自动化技术、加工自动化技术、经营管理与决策系统技术、支撑平台技术与流程工业CIMS中生产过程控制技术。
其中，经营管理与决策系统有关的技术包括MIS，OA，MRP，MRP Ⅱ，CAD，BPR，ERP，DEM（动态企业建模）、CRM（客户关系管理）、SCM（供应链管理）、电子商务等。
企业特点与CIMS分类从实现企业功能集成的难点与关键技术的角度,以很粗的线条勾划出三类企业的特点,并提出三种类型的CIMS。
Ⅰ、离散型企业与CAD/CAM型CIMS所谓离散型生产企业主要是指一大类机械加工企业。
它们的基本生产特征是机器(机床)对工件外形的加工,再将不同的工件组装成具有某种功能的产品。
由于机器和工件都是分立的,故称之为离散型生产方式。
如汽车制造、飞机制造、电子企业和服装企业等。
为了提高企业产品在市场上的竞争能力,人们早就注意到实现企业生产经营中各个环节的自动化与计算机化。
CIMS的基本概述(PDF 179)(1)新
第一章CIMS概述1.1 CIMS的基本概念1.1.1什么是CIMSCIMS是英文Computer Integrated Manufacturing System的缩写，直译为计算机集成制造系统。
计算机集成制造——CIM的概念最早是由美国约瑟夫·哈林顿博士在1973年提出的，其基本出发点是：1）企业的各种生产经营活动是不可分割的，要统一考虑；2）整个生产制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。
因此，企业作为一个统一的整体，必须从系统的观点、全局的观点出发，广泛采用计算机等高新技术，加速信息的采集、传递和加工处理过程，提高工作效率和质量，从而提高企业的总体水平。
制造业的各种生产经营活动，从人的手工劳动变为采用机械的、自动化的设备，并进而采用计算机是一个大的飞跃，而从计算机单机运行到集成运行是更大的一个飞跃。
CIMS代表了当今工厂综合自动化的最高水平。
从CIM概念的提出到现在已有20余年了。
20年来，CIM的概念已从美国等发达国家传播到发展中国家，已从典型的离散型机械制造业扩展到化工、冶金等连续或半连续制造业。
CIM概念已被越来越多的人所接受，成为指导工厂自动化的哲理，有越来越多的工厂按CIM哲理，采用计算机技术实现信息集成，建成了不同水平的计算机集成制造系统。
1.1.1.1 CIMS与计算机综合自动化制造系统CIMS与计算机综合自动化制造系统是同义词。
后者是CIMS在中国的另一种叫法，虽然通俗些，但因无法表达集成的内涵，使用得较少。
我们正处于信息时代，信息技术广泛用于人类生活的各个方面。
正在逐步实现工厂自动化（FA）与办公自动化（OA），甚至家庭自动化（HA）等等。
其中以工厂自动化意义最大，它直接与创造物质财富相联系，对国民经济起重要作用。
CIMS是工厂自动化的新模式，它是面向整个工厂，它可以覆盖工厂的各种经营活动，包括生产经营管理、工程设计和生产制造各个环节，即从产品报价、接受订单开始，经计划安排、设计、制造直到产品出厂及售后服务等的全过程。
CIMS的基本概述(PDF 179)(1)
第一章CIMS概述1.1 CIMS的基本概念1.1.1什么是CIMSCIMS是英文Computer Integrated Manufacturing System的缩写，直译为计算机集成制造系统。
计算机集成制造——CIM的概念最早是由美国约瑟夫·哈林顿博士在1973年提出的，其基本出发点是：1）企业的各种生产经营活动是不可分割的，要统一考虑；2）整个生产制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。
因此，企业作为一个统一的整体，必须从系统的观点、全局的观点出发，广泛采用计算机等高新技术，加速信息的采集、传递和加工处理过程，提高工作效率和质量，从而提高企业的总体水平。
制造业的各种生产经营活动，从人的手工劳动变为采用机械的、自动化的设备，并进而采用计算机是一个大的飞跃，而从计算机单机运行到集成运行是更大的一个飞跃。
CIMS代表了当今工厂综合自动化的最高水平。
从CIM概念的提出到现在已有20余年了。
20年来，CIM的概念已从美国等发达国家传播到发展中国家，已从典型的离散型机械制造业扩展到化工、冶金等连续或半连续制造业。
CIM概念已被越来越多的人所接受，成为指导工厂自动化的哲理，有越来越多的工厂按CIM哲理，采用计算机技术实现信息集成，建成了不同水平的计算机集成制造系统。
1.1.1.1 CIMS与计算机综合自动化制造系统CIMS与计算机综合自动化制造系统是同义词。
后者是CIMS在中国的另一种叫法，虽然通俗些，但因无法表达集成的内涵，使用得较少。
我们正处于信息时代，信息技术广泛用于人类生活的各个方面。
正在逐步实现工厂自动化（FA）与办公自动化（OA），甚至家庭自动化（HA）等等。
其中以工厂自动化意义最大，它直接与创造物质财富相联系，对国民经济起重要作用。
CIMS是工厂自动化的新模式，它是面向整个工厂，它可以覆盖工厂的各种经营活动，包括生产经营管理、工程设计和生产制造各个环节，即从产品报价、接受订单开始，经计划安排、设计、制造直到产品出厂及售后服务等的全过程。
ATM自动取款机系统概述
ATM自动取款机系统概述11.1 ATM自动取款机系统概述ATM自动取款机是由计算机控制的持卡人自我服务型的金融专用设备。
本节主要简单介绍ATM自动取款机系统及其开发流程。
11.1.1 ATM自动取款机简介ATM是英文Automatic Teller Machine的缩写，即自动取款机的意识，图11-1是一个ATM自动取款机的示意图。
ATM是最普遍的自助银行设备，可以提供最基本的银行服务之一，即出钞交易，有些全功能的产品还可以提供信封存款业务。
在ATM自动取款机上也可以进行账户查询和改密的业务。
作为自助式金融服务终端，除了提供金融业务功能之外，ATM自动取款机还具有维护、测试、事件报告、监控和管理等多种功能。
11.1.1 ATM自动取款机简介ATM是英文Automatic Teller Machine的缩写，即自动取款机的意识，图11-1是一个ATM自动取款机的示意图。
ATM是最普遍的自助银行设备，可以提供最基本的银行服务之一，即出钞交易，有些全功能的产品还可以提供信封存款业务。
在ATM自动取款机上也可以进行账户查询和改密的业务。
作为自助式金融服务终端，除了提供金融业务功能之外，ATM自动取款机还具有维护、测试、事件报告、监控和管理等多种功能。
11.1.2 ATM自动取款机的开发流程ATM自动取款机系统的开发流程遵循实时系统的统一开发过程，主要生命周期包括系统分析、概要设计、详细设计和实现与测试，采用的软件开发方法为迭代式。
开发流程详细说明如下。
l 系统分析。
主要标识系统涉及的用例，以及为每个用例创建的事件流。
而且，还需要定义初始功能测试用例，作为检查最后实现是否正确和完备的工具。
系统分析还需要显示用例隐含的类，利用分析类图进行文档化处理。
l 概要设计。
使用CRC卡，定义每个类的职责。
首先通过全局类图定义设计的静态结构，然后定义设计的动态结构，使用状态图定义主要控制类的动态行为，为主要用例创建交互图。
CIMS简介ppt(2)
生产指令计划包括主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、购买/ 制造选择、生产调度、工艺设备、生产工序、超期时间进程安排等等。 生产监控则负责保证调度计划的严格执行和各项活动之间的协调。它所 监督的制造活动包括：材料支出、生产制造控制、生产数据采集、质量 控制、包装、装运等等。一个典型的计算机化车间层的监控功能包括： 上班人员报告、作业安排、材料分配、加工控制、质量控制。
日本：《智能制造系统(IMS)计划》 韩国：《高级先进技术国家计划（G7计划）》
《网络化韩国21世纪》 中国：《国家863计划CIMS主题》
美国《未来学家》杂 志预测2012年80％ 的美国企业将采用 CIMS。
CIMS发展趋势
l 集成化：CIMS系统集
成技术的发展
l 数字化：数字化设计制
造与管理技术的发展
11)库存管理
库存管理是对两类仓库(在线仓库、中央仓库)的库存进行记录与管理。其 功能包括：毛/净需求、订货规模、时间安排、订货目的地、安全库存、 仓库控制、出入库管理、库存统计、库存管理、交易控制。
基于CIMS的自动化工厂示例
基于CIMS的工厂自动化活动
12)生产/加工/装配
该活动主要指对产品或工件的加工制造活动。其内容涉及：生产任务分 配、机床加工分配、机床控制与操作(各类机床、零件加工程序编制、 NC代码装载、刀具更换、加工头更换、工件更换、加工辅助操作、传 感器与控制器)、设备监控、物料流控制与操纵(传送带、运输车、托盘、 在线仓库、控制器)装配线控制、设备维护、在线诊断(机器数据获取、 机器诊断、故障排除)等等。
1995年，北京第一机床厂荣获SME 的 CIMS“世界工业领先奖”，这标志着我国一些试 点企业的CIMS的应用达到了国际领先水平。
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估，质量控制与跟踪等
计算机网络
计算机网络是支持CIMS各分系统的开放型 网络通讯系统。 采用国际标准和工业规定的网络协议，可 以实现异种机互联，异构局域网络及多种 网络互联。 以分布为手段，满足各应用分系统对网络 支持的不同需求，支持资源共享、分布处 理、分布数据库、分层递阶和实时控制。
建立几何模型
工程分析
动态模拟 自动绘图
CAD子系统
CAPP子系统
内容： 毛坯设计 工序设计 工艺路线制定 工时定额计算 装夹设备选择、设计 机床、刀具选择、工序图生成
CAPP子系统
CAM子系统
内容： 刀具路径规划 刀位文件生成 刀具轨迹仿真 NC代码生成
CIMS的定义
1987年，我国863计划CIMS主题专家组认 为：“CIMS是未来工厂自动化的一种模式。 它把以往企业内相互分离的技术(如CAD、 CAM、FMC、MRPII等)和人员，通过计算机 有机地综合起来，使企业内部各种活动高 速度、有节奏、灵活和相互协调地进行， 以提高企业对多变竞争环境的适应能力， 使企业经济效益持续稳步地增长。”
CE,
AIM , PDM , CAX , DFX , AM , VM , GM , MRPII , ERP , PLM , CPC …
生产组织模式的转变
小而全——大而全——全球协作化生产
传统制造模式（橄榄型）
现代制造模式（哑铃型）
CIMS三要素
CIMS三要素 三要素之间的关系
CIM的内涵
CIM是企业经营、生产组织与管理的指导思 想 企业的各个环节是不可分割的整体，因此需 要统一考虑 人、技术、经营是企业生产经营的三要素， 尤其要发挥人在现代化企业中的作用 信息在企业生产经营中具有重要作用
CIMS的系统观与信息观
系统观 信息观 强调总体，强调信息集成 CIMS在企业应用的目标：
利用计算机、自动化技术、
制造技术及信息技术等来达 到预期的经营目标 利用技术来支持企业中各人 员之间的工作，使之能协调 一致 通过组织机构设置与协调支 持经营活动，支持企业达到 经营目标 实现经营、人/机构、技术三 者集成，优化运行
经 营 c 人 b a d 技 术
系统技术指 导下的基础信息 化、信息集成、 并行工程、虚拟 制造技术和敏捷 制造技术的综合 集成与应用，目 标是提高企业的 竞争能力。
信息技术在工业化国家不是在统一的平台上实现的 不同软件（系统软件和应用软件）之间无法实现信息传
输 不同的数据库之间无法实现数据共享
不同的通讯协议使设备之间无法实现信息交换
导致不能“五个正确”
CIMS的产生
1973年美国约瑟夫· 哈林顿博士（Dr. Joseph Harrington）提出CIMS概念 两个基本观点
美国B777的应用效果
开发周期：9年－>4.5年
成本降低：25％ 100％整机数字化设计 数字BOEING 世界垄断与霸主地位
现代集成制造系统相关技术发展趋势
l 集成化：CIMS系统集成 l
技术的发展 数字化：数字化设计制 造与管理技术的发展 虚拟化：虚拟现实与仿 真技术的发展 网络化：知识型新产品 竞争与全球网络建设 智能化：人工智能及其 在生产中的应用 绿色化：环境保护的约 束与压力
集成与优化
CIMS的核心是集成
实施CIMS的关键在于集成
企业各种功能的协调
集成是构成整体，构成系统的主要途径， 是导致整个企业成功的关键因素
CIMS的核心是集成
CIMS的最早含义是侧重于信息集成（系统观 和信息观），而过程集成和企业集成，不仅 在信息集成的深度和范围有扩展，更多的是 从系统优化的角度提出来的。 现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing System ，CIMS） 是涵盖了信息集成、过程集成和企业集成， 同时在当代的系统论、信息化、集成化、网 络化、虚拟化、智能化等方面促进制造系统 更快发展的新技术、新方法。
20世纪末制造业的重大变化 自动化孤岛
CIMS的产生 CIM的定义 CIMS的定义 CIMS对信息技术和制造业的促进
CIMS产生的背景和基础
市场正在发生持续、快速、不可预见的 变化，产品更新换代速度加快 市场被迅速分割，产品的生命周期缩短 市场全球化，竞争国际化 客户要求多样化 计算机技术和网络技术的迅速发展
现代集成制造 数字化企业
l
l l
虚拟制造
全球化敏捷制造 智能制造
l
绿色制造
信息共享：提高企业群体对市场的响应速度和企业协 作能力 知识共享：提高产品创新开发能力，实现区域/行业内 产业升级与结构调整 资源共享：实现区域资源优化配置、提高区域企业群 体和产业链整体竞争力 供应链集成：支持企业间集成，优势互补和动态联盟 优化运行 建立并行工程研发体系：建立协同的设计制造环境， 促进重大装备的研制生产和协作配套 电子商务：建立信息技术支持的市场环境，降低销售 成本，迎接全球经济一体化的竞争 网络技术支持：建立区域信息技术服务体系，推进高 新技术的应用 加入全球制造体系：与国际一流企业建立合作关系
3.CIMS的组成与体系
3. CIMS的组成与体系
工程设计分系统
CAD子系统
CAPP子系统 CAM子系统
经营管理分系统 制造自动化分系统 质量保证分系统 支撑系统
计算机网络 数据库系统
CAD子系统
CAD（计算机辅助设计）是指工程技术人 员以计算机为工具，用各自的专业知识， 对产品进行总体设计、绘图、分析和编写 技术文档等设计活动总称。 一个完整的CAD系统应该由科学计算、图 形系统和工程数据库组成。 CAD的功能：
系统的观点
信息的观点
企业应该采用信息技术（包括计算机、通讯、 自动化技术等）来改善设计过程、管理决策过 程和加工制造过程，并且采网络和数据库的支 持下实现信息集成，从而优化生产，改善 TQCS(E)，提高企业的市场应变能力。
CIM的定义
什么是CIMS？
Computer
Integrated Manufacturing Systems Contemporary Integrated Manufacturing Systems
CAM子系统
经营管理分系统
以MRPII为核心，从制造资源出发，考虑了 企业进行决策的战略层、中短期生产计划编 制的战术层以及车间作业计划与生产活动控 制的操作层。 其功能覆盖：市场销售，物料供应，各级生 产计划与控制，财务管理，成本、库存管理 等部分的活动，是以经营生产计划、主生产 计划、物料需求计划、能力需求计划、车间 作业计划、车间调度与控制为主题形成的闭 环系统。 是CIMS的中枢，指挥和控制各部门有条不紊 地工作。
制造自动化系统是CIMS中信息流和物流的结采集、存储、评估与处理存在于 设计、制造过程中与质量有关地大量数 据，从而获得一系列质量控制环，有效 促进质量地提高，以实现产品地质量、 低成本，提高企业的竞争能力。 包括：
质量决策，质量检测与数据采集，质量评
CIMS的定义
90年IBM：“应用信息技术提高组织的生产 率和响应能力”
CIMS的定义
1991年日本能源协会提出：“CIMS是以信 息为媒介，用计算机把企业活动中多种业 务领域及其职能集成起来，追求整体效益 的新型生产系统。”
CIMS的定义
欧共体CIM/OSA研究组认为：“CIM是信 息技术和生产技术的综合应用，旨在提高 制造型企业的生产率和响应能力，由此， 企业的所有功能、信息和组织管理都是集 成进来的整体的各个部分。”
经营管理分系统
制造自动化分系统
制造自动化系统是在计算机的控制与调度下， 按照NC代码将一个毛坯加工成合格的零件， 在装配成部件以至产品，并将制造现场信息 实时地反馈到相应部门。 生成：
车间作业计划，进行优化调度与控制，生成工件、
刀具、夹具需求计划，进行系统状态监控和故障 诊断处理，完成数据采集及评估等。
现代集成制造系统
概述
1973年美国哈林顿博士提出CIMS概念 以信息技术为基础，系统集成与优化为 手段，以提高企业的市场竞争力为目标， 致力于全面提高企业的T（Time）、Q （Quality）、C（Cost）、S （Service）水平。
2. CIMS的产生和发展
CIMS产生的背景和基础
CIMS的定义
至今还没有一个公认的定义
1985年美国SME 的CIMS轮图 第一版
CIMS的定义
85年德国经济生产委员会（AWF）提出CIM的推 荐定义： “CIM是指在所有与生产有关的企业部 门中集成地采用电子数据处理。CIM包括了在生 产计划与控制（PPC）、计算机辅助设计 （CAD）、计算机辅助工艺规划（CAPP）、计 算机辅助制造（CAM）、计算机辅助质量管理 （CAQ）之间信息技术上的协同工作，其中为生 产产品所必需的各种技术功能和管理功能应实现 集成。”
CIMS对信息技术和制造业的促进
异构环境下的信息集成技术
不同通信协议的设备互联技术
不同DB之间的信息共享技术 不同应用软件之间的信息交换技术
复杂大系统的建模技术 分析设计及软件工具 实时分布环境下的生产调度和优化技术
CIMS对信息技术和制造业的促进
人工智能和专家系统技术 推动了计算机与信息技术各分支的进步
1993年美国SME 的CIMS轮图 第三版