计算机集成制造系统CIMS(计算机系统集成)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
9
9.3 CIMS体系结构
一.CIMS体系结构平面图
由美国制造业工程师计算机自动化协会发布；1993年发布的第3版 共分6个层次。
层次
说明
顾客
满足顾客的需求是企业的最高原则
员工和组织机构 知识共享 经营活动
高度重视企业员工与组织机构的集成 是企业CIMS系统的重要目标之一 顾客支持，产品工艺，产品制造
第九章计算机集成制造系统CIMS
9.1 CIMS概述 9.2 信息集成 9.3 CIMS体系结构 9.4 CIMS总体设计 9.5 CIMS的应用实例
1
9.1 CIMS概述
一.CIMS概念
英文Computer Integrated Manufacturing Systems缩写，中文译 为计算机集成制造系统。
资源和责任 基础设施
资源--人力、物力、信息、技术、用户、品牌 等
责任--企业理念、规章制度、企业文化、外部 环境等
信息集成不简单，涉及到不同的软件平台、不同的应用软件、
不同的应用模式以及不同的数据类型和格式。例如同一实体
可能在不同的子系统中使用不同的名称、不同的数据结构和
格式，有的子系统使用WWW，有的子系统使用文件系统，
有的使用数据库系统，而同一实体又可能使用不同的媒体来
表示，例如图形、图像、视频、语音和数据等。
5
9.2 信息集成
一.信息集成
1.概念
对CIMS系统中各种类型的数据进行统一处理，避免数据冗余， 为用户提供统一、友好而透明的界面，从而有效地实现信息 交流和信息共享。
所谓透明是不同子系统的用户在调用非本地数据时就像在本地 调用一样。
2.信息集成重要性
是CIMS建设首要问题之一，由于CIMS中存在大量异构子系统， 其数据类型和格式等差别很大，故不同系统的用户很难调用 其他子系统的数据，更谈不上信息交流与共享。
设计。
主要功能: 三维几何造型--使用计算机描述设计对象，解决三维
几何模型设计问题. 有限元分析--对产品结构进行计算分析，有助于设计
人员研究产品结构和性能. 优化设计--对产品的设计方案和参数进行优化，以缩
短产品设计周期，提高产品质量. 分析与仿真—通过对产品结构进行分析和仿真，检查，
实验产品的性能。
4
• CAPP子系统主要功能:
完成产品零件的加工过程设计、工艺流程与工序设计，生产过 程工序图和工艺文件，向MIS、MAS等提供工艺信息。
• CAM子系统主要功能: 根据CAD的产品设计信息和CAPP的工艺信息完成产品零部件
的数据加工编程和刀具轨迹模拟，提供数据加工指令和加工 时间等信息，并可提供仿真功能。
3.优点：信息模型不关心数据库如何实现，这样用户可集
中于实际应用，如果用户需求改变，则数据处理人员只
需对信息模型作适当调整。
7
三 .信息模型建立方法 1.信息工程法：强调企业数据的总体规划，强调数据
存放在数据处理中心，数据类型相对稳定，数据处 理过程可变。 其构件主要包括：企业模型，实体关系分析（E-R 图），主题数据库，应用软件生成，处理过程设计， 数据应用分析，数据分布分析，数据库设计，数据 处理生成，系统原型设计，结构化程序设计等。 2. IDEFlx（描述信息模型）方法（美空军于1981年推 出，中国863/CIMS办公室推荐使用） 建模过程如下： 定义实体--定义实体间的联系--定义键--定义属性
2
管理信息系统MIS -制造业资源规划系统
技术信息系统TIS-计算机辅助设计CAD，计算机辅助工艺过程 设计CAPP，计算机辅助制造CAM等。
制造自动化系统MAS -生产控制，物流控制，产品制造，质量 控制，车间管理等。
支撑系统-网络系统NS，数据库系统DBS等。
3
• CAD子系统 作用:进行产品方案设计、工程分析与优化和产品详细
6
二.信息模型--独立于具体数据库系统抽象数据模型
1.定义：信息模型可理解为反映企业信息系统基本状况的
模型，侧重于从概念和逻辑上对企业的数据和数据流特 性进行规划，以适应企业的生产、经营和管理特色。
2.作用：在用户需求和数据模型之间增加一个信息模型， 作为用户和数据处理专业人员之间缓冲机制。
使用数据的最终用户注重其数据的含义、目的和用途，从 事数据处理的专业人员比较关心数据的结构和处理方法， 两者之间存在明显的差异和脱节。例如专业人员对数据 的组织、分析和处理结果并不一定能被用户接受，同时 由于用户需求经常变化而导致数据结构和处理程序变更， 加重数据处理人员的工作难度，甚至影响信息交流和信 息共享。
• CAD／CAPP／CAM集成
形成一个从产品设计到制造的完整自动化系统，以工程数据库 （公用）为核心，实现产品设计制造全过程的信息交流和共 享，从而提高劳动生产率、降低成本。
• CIMS关键问题
实现人、管理、经营和技术的有机地集成，必须依靠信息集成， 因为信息是粘合剂，信息是企业最重要的资源。信息集成需 要使用网络技术和数据库技术。
8
4.术语的介绍 企业模型--是信息模型的基础，反映企业的组织结构和业务经营
活动，由职能区域，业务过程和业务活动三层结构组成。 实体--代表具有相同属性或特征的事物抽象集合。 键--唯一标识一个实体的属性集合 主题数据库/全局数据库--是一种集成化的数据库环境，特别强
调数据集成化和共享，独立于具体的应用项目，但能为众多 应用项目所共用。 职能区域--指企业业务活动的领域。
CIMS代表信息时代制造企业的生产、经营和管理模式。它将制 造业中的人、机构、管理、经营和技术有机地集成起来，围 绕企业生产、销售、决策等过程中的各个环节，广泛采用先 进的信息技术，实现资源的最佳组合和利用，从而大幅度提 高工作效率，降低成本，提高经济效益和企业的市场竞争力。
二.CIMS组成
由于制造业千差万别，各有千秋，因此不可能有通用标准模式。 CIMS本身内涵要求其系统与企业的生产、经营、管理和组织 模式相结合。CIMS建设既有共性又有个性，企业的性质不同、 规模不同、所处的地理文化环境不同、应用也不相同，决定 企业在CIMS建设中考虑问题的角度不尽相同，因此CIMS的 系统结构模式也不同。评价CIMS的优劣标准在于系统是否体 现企业生产、经营和管理特色。
9.3 CIMS体系结构
一.CIMS体系结构平面图
由美国制造业工程师计算机自动化协会发布；1993年发布的第3版 共分6个层次。
层次
说明
顾客
满足顾客的需求是企业的最高原则
员工和组织机构 知识共享 经营活动
高度重视企业员工与组织机构的集成 是企业CIMS系统的重要目标之一 顾客支持，产品工艺，产品制造
第九章计算机集成制造系统CIMS
9.1 CIMS概述 9.2 信息集成 9.3 CIMS体系结构 9.4 CIMS总体设计 9.5 CIMS的应用实例
1
9.1 CIMS概述
一.CIMS概念
英文Computer Integrated Manufacturing Systems缩写，中文译 为计算机集成制造系统。
资源和责任 基础设施
资源--人力、物力、信息、技术、用户、品牌 等
责任--企业理念、规章制度、企业文化、外部 环境等
信息集成不简单，涉及到不同的软件平台、不同的应用软件、
不同的应用模式以及不同的数据类型和格式。例如同一实体
可能在不同的子系统中使用不同的名称、不同的数据结构和
格式，有的子系统使用WWW，有的子系统使用文件系统，
有的使用数据库系统，而同一实体又可能使用不同的媒体来
表示，例如图形、图像、视频、语音和数据等。
5
9.2 信息集成
一.信息集成
1.概念
对CIMS系统中各种类型的数据进行统一处理，避免数据冗余， 为用户提供统一、友好而透明的界面，从而有效地实现信息 交流和信息共享。
所谓透明是不同子系统的用户在调用非本地数据时就像在本地 调用一样。
2.信息集成重要性
是CIMS建设首要问题之一，由于CIMS中存在大量异构子系统， 其数据类型和格式等差别很大，故不同系统的用户很难调用 其他子系统的数据，更谈不上信息交流与共享。
设计。
主要功能: 三维几何造型--使用计算机描述设计对象，解决三维
几何模型设计问题. 有限元分析--对产品结构进行计算分析，有助于设计
人员研究产品结构和性能. 优化设计--对产品的设计方案和参数进行优化，以缩
短产品设计周期，提高产品质量. 分析与仿真—通过对产品结构进行分析和仿真，检查，
实验产品的性能。
4
• CAPP子系统主要功能:
完成产品零件的加工过程设计、工艺流程与工序设计，生产过 程工序图和工艺文件，向MIS、MAS等提供工艺信息。
• CAM子系统主要功能: 根据CAD的产品设计信息和CAPP的工艺信息完成产品零部件
的数据加工编程和刀具轨迹模拟，提供数据加工指令和加工 时间等信息，并可提供仿真功能。
3.优点：信息模型不关心数据库如何实现，这样用户可集
中于实际应用，如果用户需求改变，则数据处理人员只
需对信息模型作适当调整。
7
三 .信息模型建立方法 1.信息工程法：强调企业数据的总体规划，强调数据
存放在数据处理中心，数据类型相对稳定，数据处 理过程可变。 其构件主要包括：企业模型，实体关系分析（E-R 图），主题数据库，应用软件生成，处理过程设计， 数据应用分析，数据分布分析，数据库设计，数据 处理生成，系统原型设计，结构化程序设计等。 2. IDEFlx（描述信息模型）方法（美空军于1981年推 出，中国863/CIMS办公室推荐使用） 建模过程如下： 定义实体--定义实体间的联系--定义键--定义属性
2
管理信息系统MIS -制造业资源规划系统
技术信息系统TIS-计算机辅助设计CAD，计算机辅助工艺过程 设计CAPP，计算机辅助制造CAM等。
制造自动化系统MAS -生产控制，物流控制，产品制造，质量 控制，车间管理等。
支撑系统-网络系统NS，数据库系统DBS等。
3
• CAD子系统 作用:进行产品方案设计、工程分析与优化和产品详细
6
二.信息模型--独立于具体数据库系统抽象数据模型
1.定义：信息模型可理解为反映企业信息系统基本状况的
模型，侧重于从概念和逻辑上对企业的数据和数据流特 性进行规划，以适应企业的生产、经营和管理特色。
2.作用：在用户需求和数据模型之间增加一个信息模型， 作为用户和数据处理专业人员之间缓冲机制。
使用数据的最终用户注重其数据的含义、目的和用途，从 事数据处理的专业人员比较关心数据的结构和处理方法， 两者之间存在明显的差异和脱节。例如专业人员对数据 的组织、分析和处理结果并不一定能被用户接受，同时 由于用户需求经常变化而导致数据结构和处理程序变更， 加重数据处理人员的工作难度，甚至影响信息交流和信 息共享。
• CAD／CAPP／CAM集成
形成一个从产品设计到制造的完整自动化系统，以工程数据库 （公用）为核心，实现产品设计制造全过程的信息交流和共 享，从而提高劳动生产率、降低成本。
• CIMS关键问题
实现人、管理、经营和技术的有机地集成，必须依靠信息集成， 因为信息是粘合剂，信息是企业最重要的资源。信息集成需 要使用网络技术和数据库技术。
8
4.术语的介绍 企业模型--是信息模型的基础，反映企业的组织结构和业务经营
活动，由职能区域，业务过程和业务活动三层结构组成。 实体--代表具有相同属性或特征的事物抽象集合。 键--唯一标识一个实体的属性集合 主题数据库/全局数据库--是一种集成化的数据库环境，特别强
调数据集成化和共享，独立于具体的应用项目，但能为众多 应用项目所共用。 职能区域--指企业业务活动的领域。
CIMS代表信息时代制造企业的生产、经营和管理模式。它将制 造业中的人、机构、管理、经营和技术有机地集成起来，围 绕企业生产、销售、决策等过程中的各个环节，广泛采用先 进的信息技术，实现资源的最佳组合和利用，从而大幅度提 高工作效率，降低成本，提高经济效益和企业的市场竞争力。
二.CIMS组成
由于制造业千差万别，各有千秋，因此不可能有通用标准模式。 CIMS本身内涵要求其系统与企业的生产、经营、管理和组织 模式相结合。CIMS建设既有共性又有个性，企业的性质不同、 规模不同、所处的地理文化环境不同、应用也不相同，决定 企业在CIMS建设中考虑问题的角度不尽相同，因此CIMS的 系统结构模式也不同。评价CIMS的优劣标准在于系统是否体 现企业生产、经营和管理特色。