计算机集成制造系统
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快速制模
$10,000
$100,000
$ ???
生产模具 投入批产 市场销售
14
并行模式
(Concurrent Mode)
设计
工艺 制造
修改意见反馈
装配
测试
3、企业集成：
•传统企业：“小而全”、“大而全”；“两头小，中间大”
•现代企业：必须面对全球经济、全球制造的新形势，充分利用 全球的制造资源（包括智力资源），更快、更好、更省地响应
16
第二节 CIMS的基本组成、体系结构及其关键技术
首页 上页 下页 末页 结束
四个功能分系统，两个支撑分系统组成
17 17
1、管理信息分系统（MIS)
• MIS是CIMS的神经中枢
• 信息处理 包括信息的收集、传输、加工和查询；
• 事务管理 包括计划管理、物料管理、生产管理、财 务 管理、人力资源管理等；
一、CIM和CIMS的概念
20世纪70年代以来，随着电子信息技术、自动化技术 的发展以及各种先进制造技术的进步，制造系统中许多以 自动化为特征的单元技术得以广泛应用。如CAD、CAPP、 CAM、工业机器人、FMS等单元技术的应用，为企业带来 显著效益。
然而，人们同时发现，如果局部发展这些自动化单元
首页
企业达到预期的经营目标；
上页
• 人与技术:技术支持各类人
下页
员互相配合、协调一致工作；
末页
结束
• 人与经营管理:人员素质提
高支持企业的经营管理；
7
CIMS三要素集成
7
补充：集成的概念与方式
集成方式：
•通过专用格式数据文件的集成；（转换接口程序）
首页 上页
•通过标准数据文件的集成；（典型的标准格式IGES和STEP）
末页
结束 CIM：是一种思想、模式、哲理，强调企业信息集成。
6 6
计算机集成制造系统CIMS
CIMS:基于CIM哲理的一种工程集成系统，是一种新型 制造模式。
CIMS核心:是将企业内的人和组织、经营管理和技术三 要素之间的集成，以保证企业内的工作流、物质流和 信息流畅通无阻。
CIMS三要素关系：
• 经营管理与技术:技术支持
市场
•针对某一特定产品，建立企业动态联盟（即所谓虚拟企业， Virtual Enterprise）， 提倡“扁平式”企业
•两头大：即强大的新产品设计、开发能力和强大的市场开拓能力
首页
上页
•中间小：指加工制造的设备能力可以小，多数零部件可以靠协作
下页
解决
末页
•以虚拟制造、敏捷制造为代表
结束
•产品不再适应市场，动态联盟解散
CAPP
ROBOT FMS
FAS
CAE
首页 上页 下页 末页 结束
MIS
4
CAM MRPII
OA
自动化 立体仓库 销售系统
DSS
Database Network
4
自动化单元如果能够实现信息集成，则各种生产要素 之间的配置会得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以 得到更大的发挥，各种资源浪费可以减少，从而获得更好 的整体效益。这正是计算机集成制造系统的出发点。
第三章 计算机集成制造系统技术
一、学习要求
1、了解：CIMS的产生背景； 2、掌握：CIMS的基本概念与组成。
二、学习要点
1、CIM与CIMS的区别与联系； 首页 2、CIMS产生的背景与发展概况； 上页 3、CIMS的基本组成；
下页
末页 4、CIMS应用实例。
结束
1 1
第一节 CIMS的基本概念与其发展概况
首页
上页 技术，会产生“自动化孤岛”现象。“自动化孤岛”具有 下页 较大封闭性，相互之间难以实现信息的传递与共享，从而 末页 降低系统运行的整体效率，甚至造成资源浪费。
结束
2 2
“自动化孤岛”
首页 上页 下页 末页 结束
3 3
例：离散制造业
未经集成化处理的 计算机应用,形成了多个
“自动化孤岛”
CAD
下页 •基于统一产品数据模型和数据库的集成；
末页
结束 •基于产品数据管理PDM的系统集成。
8 8
二、CIMS产生的背景
1、 20世纪70年代以来，制造系统中许多以自动化为特征 的单元技术得以广泛应用，但这些新技术没有带来人们曾 经预测的效益。原因是： “自动化孤岛”现象
2、制造业的巨大变革：
首页
•全球竞争加剧；
信息集成（80年代）
过程集成（90年代初）
首页
上页
下页 末页
企业集成（面向21世纪）
结束
11 11
1、信息集成：
•针对在设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛，解决其信 息的正确、高效的共享和交换 ； •通过信息集成将各自动化单项技术集成起来，解决T、Q、C、S。
2、过程集成：
•对产品设计过程进行重构；
将“自动化孤岛”集成在一起
首页 上页 下页 末页 结束
5 5
计算机集成制造CIM
美国Harrington博士关于CIM两个观点:
• 企业各个生产环节是一个不可分隔的整体(集成)；
• 企业生产制造过程实质上是对信息的采集、传递和加工 处理的过程（信息）。
CIM定义：是一种组织、管理、企业生产的新哲理，它借助计 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，将企业生产全部过程中有关人、技术 首页 、经营管理三要素及其信息流与物质流有机地集成并优化运行 上页 ，以实现产品的高质量、低成本、短交货期，提高企业对市场 下页 变化的应变能力和综合竞争能力。
首页
•传统的产品开发模式采用串行产品开发流程 ；反复、开发周期长
上页
下页
•以并行工程为代表
末页
结束
12 12
串行模式
Serial Mode
设计
工艺
制造
装配
修改源自文库见反馈
测试
在产品生命周期不同阶段 工程更改的费用将以指数增加
产品设计决定企业兴衰
首页
上页
$10
下页
设计
末页
结束
$100
概念模型
$1,000
上页
•产品结构和生产过程随着先进生产技术的出现而急剧改变；
下页
•传统的管理、制造模式受到社会和市场的挑战
末页
结束
9 9
3、 CIM理念产生于20世纪70年代，但基于CIM理念的 CIMS在20世纪80年代中期才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
首页
上页 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 下页 主地位。于是美国及其他各国纷纷制订并执行发展计划。
末页
结束 自此，CIMS的理念、技术也随之有了很大的发展。
10 10
三、CIMS产生的发展概况
$10,000
$100,000
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生产模具 投入批产 市场销售
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并行模式
(Concurrent Mode)
设计
工艺 制造
修改意见反馈
装配
测试
3、企业集成：
•传统企业：“小而全”、“大而全”；“两头小，中间大”
•现代企业：必须面对全球经济、全球制造的新形势，充分利用 全球的制造资源（包括智力资源），更快、更好、更省地响应
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第二节 CIMS的基本组成、体系结构及其关键技术
首页 上页 下页 末页 结束
四个功能分系统，两个支撑分系统组成
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1、管理信息分系统（MIS)
• MIS是CIMS的神经中枢
• 信息处理 包括信息的收集、传输、加工和查询；
• 事务管理 包括计划管理、物料管理、生产管理、财 务 管理、人力资源管理等；
一、CIM和CIMS的概念
20世纪70年代以来，随着电子信息技术、自动化技术 的发展以及各种先进制造技术的进步，制造系统中许多以 自动化为特征的单元技术得以广泛应用。如CAD、CAPP、 CAM、工业机器人、FMS等单元技术的应用，为企业带来 显著效益。
然而，人们同时发现，如果局部发展这些自动化单元
首页
企业达到预期的经营目标；
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• 人与技术:技术支持各类人
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员互相配合、协调一致工作；
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• 人与经营管理:人员素质提
高支持企业的经营管理；
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CIMS三要素集成
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补充：集成的概念与方式
集成方式：
•通过专用格式数据文件的集成；（转换接口程序）
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•通过标准数据文件的集成；（典型的标准格式IGES和STEP）
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结束 CIM：是一种思想、模式、哲理，强调企业信息集成。
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计算机集成制造系统CIMS
CIMS:基于CIM哲理的一种工程集成系统，是一种新型 制造模式。
CIMS核心:是将企业内的人和组织、经营管理和技术三 要素之间的集成，以保证企业内的工作流、物质流和 信息流畅通无阻。
CIMS三要素关系：
• 经营管理与技术:技术支持
市场
•针对某一特定产品，建立企业动态联盟（即所谓虚拟企业， Virtual Enterprise）， 提倡“扁平式”企业
•两头大：即强大的新产品设计、开发能力和强大的市场开拓能力
首页
上页
•中间小：指加工制造的设备能力可以小，多数零部件可以靠协作
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解决
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•以虚拟制造、敏捷制造为代表
结束
•产品不再适应市场，动态联盟解散
CAPP
ROBOT FMS
FAS
CAE
首页 上页 下页 末页 结束
MIS
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CAM MRPII
OA
自动化 立体仓库 销售系统
DSS
Database Network
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自动化单元如果能够实现信息集成，则各种生产要素 之间的配置会得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以 得到更大的发挥，各种资源浪费可以减少，从而获得更好 的整体效益。这正是计算机集成制造系统的出发点。
第三章 计算机集成制造系统技术
一、学习要求
1、了解：CIMS的产生背景； 2、掌握：CIMS的基本概念与组成。
二、学习要点
1、CIM与CIMS的区别与联系； 首页 2、CIMS产生的背景与发展概况； 上页 3、CIMS的基本组成；
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末页 4、CIMS应用实例。
结束
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第一节 CIMS的基本概念与其发展概况
首页
上页 技术，会产生“自动化孤岛”现象。“自动化孤岛”具有 下页 较大封闭性，相互之间难以实现信息的传递与共享，从而 末页 降低系统运行的整体效率，甚至造成资源浪费。
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“自动化孤岛”
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例：离散制造业
未经集成化处理的 计算机应用,形成了多个
“自动化孤岛”
CAD
下页 •基于统一产品数据模型和数据库的集成；
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结束 •基于产品数据管理PDM的系统集成。
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二、CIMS产生的背景
1、 20世纪70年代以来，制造系统中许多以自动化为特征 的单元技术得以广泛应用，但这些新技术没有带来人们曾 经预测的效益。原因是： “自动化孤岛”现象
2、制造业的巨大变革：
首页
•全球竞争加剧；
信息集成（80年代）
过程集成（90年代初）
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企业集成（面向21世纪）
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1、信息集成：
•针对在设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛，解决其信 息的正确、高效的共享和交换 ； •通过信息集成将各自动化单项技术集成起来，解决T、Q、C、S。
2、过程集成：
•对产品设计过程进行重构；
将“自动化孤岛”集成在一起
首页 上页 下页 末页 结束
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计算机集成制造CIM
美国Harrington博士关于CIM两个观点:
• 企业各个生产环节是一个不可分隔的整体(集成)；
• 企业生产制造过程实质上是对信息的采集、传递和加工 处理的过程（信息）。
CIM定义：是一种组织、管理、企业生产的新哲理，它借助计 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，将企业生产全部过程中有关人、技术 首页 、经营管理三要素及其信息流与物质流有机地集成并优化运行 上页 ，以实现产品的高质量、低成本、短交货期，提高企业对市场 下页 变化的应变能力和综合竞争能力。
首页
•传统的产品开发模式采用串行产品开发流程 ；反复、开发周期长
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•以并行工程为代表
末页
结束
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串行模式
Serial Mode
设计
工艺
制造
装配
修改源自文库见反馈
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在产品生命周期不同阶段 工程更改的费用将以指数增加
产品设计决定企业兴衰
首页
上页
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设计
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概念模型
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•产品结构和生产过程随着先进生产技术的出现而急剧改变；
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•传统的管理、制造模式受到社会和市场的挑战
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3、 CIM理念产生于20世纪70年代，但基于CIM理念的 CIMS在20世纪80年代中期才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
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上页 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 下页 主地位。于是美国及其他各国纷纷制订并执行发展计划。
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结束 自此，CIMS的理念、技术也随之有了很大的发展。
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三、CIMS产生的发展概况