计算机集成制造系统案例研究报告

计算机集成制造系统（CIMS）研究——案例研究报告Computer Integrated Manufacturing System Report:人力资源管理（一）班：案例研究报告刘福坤、廖亮、刘洋、江妍、常杰、刘阳、季迪思、杜宏伟2011年12月10一、研究背景1．1. CIMS应用的概况及发展随着市场在的日益加剧以及全球化的市场的形成，制造技术已成为每个国家在竞争中和战场对抗中获胜的技柱，制造技术的发达程度也已经成为衡量每个国家综合实力和科技发展水平标志之一。

工业发达国家普遍认为，从某种意义上讲，制造技术已经成为国家命运的主宰。

很多先进的工业国家如：美国、日本、德国、英国、瑞典以及前苏联都纷纷制定、实施CIMS策略，用来提高生产率、提高质量、降低成本、加快产品更新换代，满足多品种小批量生产要求并讯速发展市场化的现代制造技术---柔性计算机集成制造技术。

对于发展中国家，尽管其工业基础比较差又没有足够的经济力量来发展先进制造技术，随着全球化的发展，却摆脱不了所面临的国际、国内市场的严峻形式，因而也不得不寻求，发展能促进其国民经济的先进制造技术，所以中国、新加坡、韩国、南非、以色列香港等发展中国家和地区都积极跟踪研究并讯速发展CIMS技术。

先进制造技术在美国首先是从国防部和军工企业发展起来的，早在1975年美国空军就制订了空军计算机辅助制造计划（AFCAM）。

1976年又制定了极其有名的集成计算机辅助制造计划（ICAM）。

1985年又发投资一亿美元发展CIMS计划于1990年在道格拉斯飞机建成一套CIMS。

我国CIMS技术发展战略，1986年，我国在制订“中国高科技研究发展计划”（简称863计划）将CIMS确定为自动化领域的研究主题项目之一。

根据世界高科技术的发展趋势和我国制造业技术改造的需求，确定了863计划/CIMS的战略目标，即跟踪国际CIMS高科技发展，掌握CIMS的关键技术，同时在制造中建立能获得综合经济效益并能带动全局的CIMS 示范点，并提出了“应用导向，技术驱动，优先目标，突出重点，结合国情，讲究实效”的发展方针。

经过十年的努力，近2000组成的863/CIMS专业队伍的艰苦工作，CIMS技术取得了比较要好的丰富硕果。

从1990年开始，先后选定成飞、北京第一机床厂、沈阳鼓风机床等13家企业作为CIMS的推广应用示范日，在“九五”期间，全国范围内选择100家左右的企业辐射推广CIMS技术。

案例：以西安飞机工业（集团）责任有限公司（以下简称西飞公司）于1996年开始实施CIMS 工程，1996年CIMS一期工程已经验收完成。

主体框架其规模，通过这一工程的实施，为西飞公司的设计、制造及和管理等水平的提高打下了坚实的基础。

另外西飞建立了企业局域网系统，网点遍布公司各个单位，已相继开发或引进了许多管理系统，如：企业级生产管理系统（MRPH）、工艺装备制造管理系统（IMS）图样目录管理系统等等。

为了产品数量数据信息的共享和企业发展以及管理水平提高提供了一个良好的运行环境。

为开发零件制造车间生产作业计划管理系统创造了前提和条件。

二、研究目的和意义西飞公司的CIMS 工程已形成规模，为企业的发展、管理水平的提高以及产品数据信息共享提供了一个良好的运行环境。

但是，对作为基层单位，掌握第一手生产资料的零件制造车间而言。

目前，除了部分工艺文件、报表编制外，生产作业计划的编排、工时定额的制定制定与统计、工装量具的管理以及生产过程中产品信息的传递等仍旧是靠人手工口头进行，根本没有充分利用现有的信息资源，更谈不上产品信息的计算机管理。

为充分利用和发挥西飞公司网络及共享数据这一有效资源，很有必要对零件在整个加工过程中所有与其相关的信息进行分类管理与控制，从工艺、计划、工装、工具、定额、统计、财务等方面进行计算机管理，从而使得零件在整个生产过程中都处于受控状态，从根本上提高零件制造车间的基础管理水平，以适应新的技术和质量、管理的要求。

为零件制造车间提供一个良好的、有秩序的生产环境。

为此设想，以零件制造车间为试点，开发一个基于CIMS环境下的、适合于零件制造车间的生产作业计划管理系统，以生产作业计划、生产调度为龙头，充分利用工艺、工装、工时定额制造信息以及有效的网络信息资源，科学编制生产月、周、日计划，合理高效地支配生产资源(如人、设备、工具、辅助材料等等)动态组织生产调度，全面监控生产过程，以达到发现问题及时、解决问题快速、采取措施准确，从而有效地提高管理水平和生产效率。

同时，可以把从零件制造车间得到的第一手资料送入网络以实现数据共享。

零件制造车间的生产作业计划管理系统是企业级生产管理系统乃至CIMS的重要组成部分，是信息流与物质流的汇聚点，是实现和发展CIMS最终目的的重要环节。

它既是自上而下的信息采集源头。

在企业生产中起着举足轻重的作用。

开发这样的系统是CIMS系统发展的重要步骤和过程。

车间生产管理系统与CIMS其它分系统有着密切关系。

三、研究内容与方法以钣金零件制造车间试点，利用先进的生产管理理论和思想。

(如制造资源计划MRRH、准时制生产JIT、企业资源计划ERP等)开发一个基于CIMS环境适合于零件制造车间的生产作业计划管理系统。

以生产作业计划、生产调度为龙头。

充分利用工艺、工装、工时定额等制造信息，科学编制内部生产作业计划及时提供物料需求计划，合理支配人员、设备、工具等生产资源，动态组织生产一个方位的管理和监控整个生产过程。

从而有效的提供基础管理水平和生产效率。

零件制造车间生产管理系统覆盖车间计划室、调度室工艺室、工具室经管室及各生产班组的各项主要任务，能够建立和维护信息共享数据库，实现各业务室和生产班组之间的互连与共享，并迅速及时地传递和反馈信息。

同时能够收其它管理系统共享数据，并能产生相关数据提供其它管理系统使用。

四、CIMS的组成和功能介绍CIMS是一个复杂的大系统，其组成包含三大要素，即人机构，经营技术，如图2.1所示，它以经营过程为对象，人为主导，技术手段，三者相互协调一致，而不是一个单纯的技术系统，在三要素的相交部分需解决四类集成问题：图2.1 CIMS 三要素图2.2功能组成1.使用技术管理以支持经营2.使用技术支持人员工作和组织机构的运行3.人员设岗/机构设置协调工作以支持经营活动4.统一管理实施经营，人员、技术的集成人优化运行从总的功能的角度分析，CIMS造成出要包括四大部分，如图2.2它们是：1．经营管理子系统2．工程分析设计了系统3．制造子系统4．支撑环境子系统（数据管理信息通信了系统）上述四个子系统的每一个均由人机，硬件和软件组成，各个子系统之间相互存在着大量的信息交换，需要统一规划与组织，以形成有机的动态的信息集成和物理集成。

从技术分解的角度分析，CIMS是一个跨多个学科的复杂的大系统，CIMS技术是基于在现在管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术的多门科学综合性。

具体地讲，CIMS综合并发展了企业生产各个环节的计算机辅助技术。

即：1．计算机辅助经营管理与决策技术（如：MIS OA MRPLL）2．计算机辅助分析与设计技术（如：CAD CAE CAPP CAM）3．计算机辅助制造技术（如：CNC FMC FMS）计算机辅助4．计算机辅助信息集成技术（如：NET DB CASE AL）5．计算机辅助建模、仿真、实验技术6．计算机辅助质量管理与控制等等但是不同的企业有自己的特点，只有具体的分析企业的性质，深入调查企业的实际情况，全面细致进行短期工程的需要分析，才能制定出符合实际的总体方案。

五、CIMS环境下生产计划管理系统计算机集成制造系统（CIMS）是一个集产品设计、制造、经营、管理一体的复杂的大系统，而生产计划管理系统是CIMS环境下的一个重要组成部分，是CIMS信息流与物质流的汇聚点，是实现CIMS系统最终目的的重要环节。

（一）CIMS层次结构对于制造企业来讲，整个生产活动主要由三部分五个层次组成，即规划、监督管理、执行、三大部分和工厂层、车间层、单元层、工作站层、设备层五个层次。

所谓规划就是确定企业将来生产什么，需要什么资源，如何将产品推销到市场中去，并确定企业的长期目标和近期任务。

监督管理则是对生产活动进行监督，按照生产计划对实际的生产活动进行评价，并对实际的生产过程发出控制命令。

在层次结构中，工厂层和车间层主要完成规划方面的任务，监督管理则由车间层、单元层和工作实现，设备层用来执行上层的控制命令。

各层具体上一层接收命令，也只向其下一层发送命令，接收下一层反馈信息并向上一层反馈信息。

图2.3表示CIMS层次结构及各层之间的信息流其功能。

六、现行状况及存在的主要问题西飞公司是集团研制与生产为一体的企业，属于多种小批量生产规模型，从生产过程的组织方式与技术特点来说是离散式生产，并且由于品种、批量小、新机研制多、生产周期长、经常出现同一生产线多种零件混流生产的规模现象，如：在生产过程中工作地的工序负荷系数低，组织生产的复杂程度比其它类型企业都突出，其生产的平衡和计划工作量之大，以及动态情况的及时掌握都不是旧的管理方式和手工操作能够适应的，这就是给生产作业计划的安排造成了不少的困难。

随着航空制造技术的飞速发展，先进质量体系的实施，加之新机型增加，转包生产不断扩大，对零件生产得出了新的技术，质量和管理的要求，目前我们的管理模式，方法及其管理手段都很难以满足新的要求。

特别是钣金零件的制造车间，零件数量以万计，工装、样板等不计其数，面对如此众多的繁杂的项目，给基础管理和生产过程控制增加了很大的难度。

对零件制造车间面言，其管理模式在某种程度上仍旧属于计划经营模式，也就是说，根据公司下达的年度或季度主生产计划，在保证公司主生产计划节点的前提下，全面均衡本年度的生产任务。

在此基础上，公司生产计划处在下达月份生产计划，车间按照公司的月份生产计划来编制车间内部月份生产计划再下达月份生产计划，安排，组织生产，并下达到生产工段生产，直至产品合格交付，目前这种生产计划管理模式存在以下问题：1．计划管理基础工作薄弱编辑计划时，一是工艺流程、装配流程图；二是标准工时定额必须齐全、两者缺一不可。

前者是安排计划的依据，后者是编制零组件生产周期和加工提前期的基础数据。

但在实际执行中，往往出现工艺路线不全，工艺准备、劳动定额不完善的情况，造成无法编制零组件制造周期和加工提前期。

导致计划安排凭设想撒大网的“粗放式”管理。

计划平衡过粗在手工管理中，计划综合平衡工作是由人工对计划草案中得项目，对零件、工装、材料分类提出缺件。

由于飞机零件数量庞大，很难对所需零件用工装、材料、设备、人力逐项进行平衡，特别是材料更难以零件为单位做好平衡。

因此手工管理中的综合平衡只能是一个粗的估计。