制造信息化(总体技术)

3 现代集成制造的概念
863/CIMS的定义 “CIM作为一种组织、管理与进行企业生产的哲理，将信息技术、现代管理
技术、系统工程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 T（技术）、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。”
3 计算机集成制造的概念
90年IBM： “应用信息技术提高组织的生产率和响应能力” 91年日本能率协会提出： “为实现企业适应今后企业环境的经营战略，有必要从销售市场开始，对开
发、生产、物流、服务进行整体优化组合，CIMS是以信息作为媒介， 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”。 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”。
1、企业的各个生产环节是不可分割的，需要统一考虑 2、整个生产过程实质上也是对信息的采集、传递和加工处理的过程，在
企业中主要存在信息流和物流这两种运动过程，而物流又是受信息流控 制的。
我们把此提升为：系统（整体）观点和信息观点
因此，通俗解释为：
用计算机通过信息集成实现现代化的生产制造，求得企业的总体效益
3 现代集成制造的概念
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。”
• 信息流
产品开发 过程信息流
资源需求 与分析
工艺 设计
1 概述
生产经 营决策
设计流管理 PDM ERP
市场客户需求信息
概念设计 方案决策
总体结 构决策
过程 仿真
结构设计 与分析
设计任务 规划
1 概述
• 信息流
产品制造 过程信息流
资源需求 与分析
工装规划 与设计
PPS
PDM ERP
质量控制
车间调度Hale Waihona Puke Baidu
制造信息数字化 制造过程数控化
1 概述
质量信息管理系统
• 信息流
物
物
料
料
采
采
购
购
信
合
息
同
质产质产质质 量品量品量量 控质控质信管 制量制量息理 信要信要 信 息求息求 息
管理 信息 系统
质量信息 质量管理信息 生产、物料、维护计划 生产、物料、设备信息 库存、技术准备计划 设备变更信息 产品设计工艺信息
二、体系结构
3、制造信息分类
2 制造信息学
制造信息
表征对象 设计信息 加工信息 管理信息
表征形式 数字信息 文字信息 图形信息
时间特征 动态信息 静态信息 瞬态信息
空间特征 全局信息 局部信息 公有信息 专有信息
生成方式 手工输入 自动生成 半自动生成
结构特征 结构化信息 半结构化信息 非结构化信息
88年-89年863/CIMS专家组认为： “CIM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…）和人员（各部门、各级别），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，使企业经济效益取得持续稳步的发展”
制造信息学体系结构 制 制制制制制 造 造造造造造 信 信信信信信 息 息息息息息 学 的学表存共 定 分理示储享 义 类论与与与
基建管交 础模理换
2 制造信息学
二、体系结构
2、制造信息的特点 多态性
结构化信息（工艺文件、产品结构、产品零件表、生产计划） 非结构化信息（图形文件、实体模型、NC程序、文本文件、专家知识、设 计经验） 结构复杂性（难以用模型表示形式存储和处理） 分布性和异构性（分布在各分系统；时间、环境、应用目的的差异） 实时性（实时加工和监控） 集成性
资源需求、工艺设计
NC指令 生成仿真
生产作业 计划
2 制造信息学
一、概念 制造信息：制造确定性的表征，反映了制造系统
的有序化过程。 包括：实施制造过程中的经验法则
客观规律等技术措施 协调生产环节相互关系的逻辑决策知识 制造信息学：研究与制造活动有关的信息的本质、 特征、计量、采集、传递、交换和储存的基本理论 和方法。
2 制造信息学
二、体系结构
1、研究内容： 制造过程的信息集成、流动和
利用； 制造活动中人的经验、技能、
诀窍和知识的表达、传递和变 换； 非符号信息表达； 海量制造信息的获取、分析、 规范、存储和保真机制； 非完整制造信息状态下的生产 决策； 数据仓库、知识库和知识发现 ； 分布式制造信息系统。
废品
硬件：物料/设备/工具/能源 软件：制造理论/加工工艺/管理理论/信息 人：技术人员、生产人员、管理人员
制造过程是将制造信息物化在原材料或毛坯上并使之转化为产 品信息的过程，采用不同的制造知识和工艺方法，将导致不同的材 料和能量的转换方式和利用效益。
1 概述
• 制造业信息化
将信息技术、现代管理技术和制造技术结合，并应用到 企业产品生命周期全过程和企业运行管理的各个环节，提 高企业市场竞争能力的过程。 特征：
网络系统 数据库系统
零件、NC、工艺、工装 工艺/设备/可制造分析
产品质量要求 质量控制信息 生产、物料、维护计划 生产、物料、设备信息
供
订 单
求 信 息
质产库设零工
量品存计件艺
NC
控质技工 设
制 信 息
量 要 求
术 准 备 计 划
艺 信 息
工 艺 工 装
备 制 造 性
技术信息系统
制造 自动化 系统
服务目的 决策信息 服务信息
4、制造信息学的理论基础 制造科学、信息科学、系统科学、控制科学、管理科学、数学建模理论
3 现代集成制造的概念
一、CIM的提出： 1973年美国Dr. Joseph•Harrington提出CIM哲理（Computer Integrated Manufacturing)，2个要点：
制造信息化
总体技术
制造信息化
总体技术
1 概述 2 制造信息学 3 现代集成制造的概念
4 现代集成制造的体系结构 5 现代集成制造的发展 6 信息系统建模工具
1 概述
蒸气机/电机
信息技术
人的体力劳动
人的脑力劳动
工业革命
制造信息化
信息
知识
决策
利润
1 概述
• 信息化、知识化制造
能量
产品
物资
制造过程 信息