计算机集成制造(CIM)

手工制造
使用简单手工工具。 也是集成制造。 提出质量控制。 优点：互换性、不同层次的精 度和均匀性。 缺点：缺乏集成，导致浪费。 提高产品性能和人的工作能力。
机械化/专业 化
自动化 （CAD/CNC）
集成化
现代集成制造过程是专业化， 自动化的
CIM轮图
美国制造工程师学会计算机与自动化系统协会 （CASA/SME）提出了CIM轮图，包括7个内容。 制造管理/人力资源管理 市场 战略计划 资金 产品设计/工艺规划 制造计划与控制 工厂自动化
CAPP系统分类： 派生式：（应用更广泛）基于群组技术，在相 似零件分类编码的基础上工艺设计。把以前的工艺 设计适当修改来设计新的工艺。 创成式：（研究阶段）数据库存储标准规范、 推理逻辑等信息。输入新零件有关信息，系统生成 最佳工艺过程。 设计中派生和创成两种方法结合起来，工艺路 线设计用派生法而工序设计用创成法，就能开发出 一种半创成式CAPP系统 。
CIM涵盖了CNC,CAD/CAM, robotics ,JIT等。包括 产品生产、产品投向市场和技术支持的所有活动和 过程。活动包括：确定产品需求、设计产品、获取 原材料、产品生产加工、产品进入市场和产品维护 等。
CIM的优点：CIM 可以实现对组织各种资源的最大 限度地集成。这种集成之所以能在采用CIM 的企 业实现在于它的并行性。由于智能化下的计算机 系统的协调, 工程进度的几乎任何一个环节都可 以同时进行, 这大大缩短了工期, 提高了整体的反 应速度。
总结
借助于CIM技术使我们的机械设计制造过程更 加简单快速，实现对组织各种资源的最大限度地集 成，提高效率。
计算机辅助工艺规划（CAPP）
工艺规划是为了减少加工零件所需时间的系统 方法。而柔性批量生产的出现大大增加了工艺规划 员工作的复杂性。所以，将计算机用于工艺规划过 程中——CAPP。
产品设计完成后工序组合方案多，CAPP帮助确 定最佳工序。收集储存信息，以确定最佳方案（工 序、工具、速度等）。 CAPP工作原理：CAD/CAM中的数学模型以电子 方式传到CAPP系统→ →计算机匹配零件特性和车 间可用的机器→ → CAPP系统打印出工艺规划的工 艺流程图和加工路线图。
CIM发展历史
CIM最早由美国约瑟夫·哈林顿（Joseph Harrington）博士于1974年在其论文《 Computer Integrated Manufacturing》中提出。在CIM被认同时 ，制造业已经历了四个不同的阶段 ： 1.手工制造 2. 机械化/专业化 3. 自动化 4. 集成化
5.1Manufacturing Automation Protocol (MAP) 为了提高不同供应商生产的自动化生产系统的 相容性。实现制造业的全面自动化集成。通用汽车 公司提出，基于开放系统互连（OSI）7层结构模型 。于1982年出版MAP首版。
MAP的各层功能
MAP具有如下优势： a.解决了设备之间的通讯问题 b.降低了安装风险 c.降低了成本 d.减少了安装时间 e.方便设备更新与扩展
工厂各层的通讯
5.2 Technical and Office Protocol (TOP) 为了促进办公室环境下的集成，提出了TOP的 概念。TOP也是基于7层结构模式，主要用于促进 商业和办公组件的集成。而MAP是促进制造组件 间的集成。TOP提出的3阶段： 1.一阶段包括文件传输标准和有限基础上的文件管 理 2.二阶段包括覆盖文件访问的标准、信息处理和改 进的文件管理。 3.最后阶段包括覆盖文档修订的标准、文档交换、 目录服务、图形和数据库管理。
5.3 IGES (Initial Graphics Exchange Specification ) 为了促进不同厂商制造的CAD系统之间的交流 。人们提出了IGES的概念，其核心技术是：两个 CAD系统之间的翻译（格式转换）。 主要缺点：不能处理三维实体模型、电子设计 、和非图形数据管理。（正在开发PDES）
CIM和成组技术
6.1 成组技术的历史背景 工业革命以来，制造业开始寻找优化生产的方 法。至今仍有很多是3000件以下的小批量生产，而 且小批量生产没有标准化。 阻碍小批量生产的潜在问题：各种标准是适用 于通用件的工艺和设计原则，不适用于小批量的特 定产品（有随机性）。 二战结束，趋向于小批量生产。近年来，小批 量生产开始受到关注。
计算机集成制造（CIM）
目录
1.引言 2.CIM发展历史 3.CIM轮图 4.CIM的优势 5.CIM的相关标准 6.CIM和成组技术 7.计算机辅助工艺规划（CAPP） 8.CIM和制造资源规划（MRPⅡ） 9.总结
引言
CIM(Computer Integrated Manufacturing)是在信 息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机 技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自 动化子系统有机地集成起来，形成适用于多品种 、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化 制造系统。
拥有相似设计的零件
6.2零件族 根据设计因素和加工工艺对零件分组——零件 族。同一零件族可以用相似的工艺过程来加工。通 常在柔性制造单元（FMC）上加工制造。设计或制 造工艺相似的一组零件，设计可能相似，但需求领 域可能截然不同，反之亦然。
零件分组有利于削减加工过程中的材料和工时 的浪费。形状不同，工艺相似的零件也可组成零件 族。
CIM轮图
CIM的优势
产品质量提高200%~500% 生产率提高40%~70% 设备利用率提高200%~300% 生产周期缩短20%~60% 在制品减少30%~60% 工程设计费用减少15%~30% 人力费减少5%~20% 提高工程师的工作能力300%~350%
CIM的相关标准
不相容性抑制了CIM的充分发展，所以人们提出标 准来克服这一问题： 1.制造自动化协议（MAP） 2.技术和办公室协议 （TOP） 3.初始图形交换规范（IGES） 4.产品数据交换标准（STEP）
Hale Waihona Puke Baidu
同一零件族
6.3零件分组方法 零件分组要求专门的有经验的制造人员。一般有以 下几类分组方法： 1.视觉查看：（零件、照片、图纸）简单，精度低 。根据设计属性分类时简单。 2.查看工序流程图：(产品流程分析方法)比方法1精 确。 3.零件分类编码：最难，最费时；最精密。
很多分类和编码系统可归为以下几类： 1.设计组常用属性：尺寸、公差、形状、表面处理 、材料 2.制造组常用属性：生产工艺、操作工序、生产时 间、工具需求、夹具需求、批量大小 3.组合属性组兼备二者优势
CIM和制造资源规划（MRPⅡ）
MRP是与CIM直接联系的重要部分，它给制 造管理者和主计划的安排提供有效信息。完全实现 MRPⅡ可以： 1.减少库存 2.快速回应需求变化 3.降低成本 4.提高机器利用率 5.快速回应主计划的变化
物料需求规划（MRP）:计算加工指定产品必需原 材料的量的过程。 制造业：自动化→ 集成化MRP → MRPⅡ MRPⅡ相关主要概念： 1.独立需求和相关需求（多数） 2.交货期（订货方/生产商） 3.共用项