未來工廠—計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)
CIMS是英文Computer Integrated Manufacturing Systems的縮寫,直譯就是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成制造----CIM的概念最早是由美國(guó)學(xué)者哈林頓博士提出的,其基本出發(fā)點(diǎn)是:
1)企業(yè)的各種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)是不可分割的,要統(tǒng)一考慮;
2)整個(gè)生產(chǎn)制造過程實(shí)質(zhì)上是信息的采集、傳遞和加工處理的過程。
因此,企業(yè)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體,必須從系統(tǒng)的觀點(diǎn)、全局的觀點(diǎn)廣泛采用計(jì)算機(jī)等高新技術(shù),加速信息的采集、傳遞和加工處理過程,提高工作效率和質(zhì)量,從而提高企業(yè)的總體水平。
制造業(yè)的各種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng),從人的手工勞動(dòng)變?yōu)椴捎脵C(jī)械的、自動(dòng)化的設(shè)備,并進(jìn)而采用計(jì)算機(jī)是一個(gè)大的飛躍,而從計(jì)算機(jī)單機(jī)運(yùn)行到集成運(yùn)行是更大的一個(gè)飛躍。作為制造自動(dòng)化技術(shù)的最新發(fā)展、工業(yè)自動(dòng)化的革命性成果,CIMS代表了當(dāng)今工廠綜合自動(dòng)化的最高水平,被譽(yù)為是未來的工廠。
未來工廠中的操作工人將會(huì)由堆垛機(jī)器人來代替,實(shí)現(xiàn)工廠無人化。
從CIM的概念的提出到現(xiàn)在已有20余年了。20多年來,CIM的概念已從美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家傳播到發(fā)展中國(guó)家,已從典型的離散型機(jī)械制造業(yè)擴(kuò)展到化工、冶金等連續(xù)或半連續(xù)制造業(yè)。
CIM概念已被越來越多的人所接受,成為指導(dǎo)工廠自動(dòng)化的哲理,有越來越多的工廠按CIM哲理,采用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息集成,建成了不同水平的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。
分配車未來工廠中安裝所用零配件的供給不是采用現(xiàn)在的輸送方式,而是利用可以自動(dòng)移動(dòng)尋址的分配小車來完成。
CIMS與計(jì)算機(jī)綜合自動(dòng)化制造系統(tǒng)是同義詞,后者是CIMS在中國(guó)早期的另一種叫法,雖然通俗些,但因此無法表達(dá)集成的內(nèi)涵,使用得較少。
CIMS是自動(dòng)化程度不同的多個(gè)子系統(tǒng)的集成,如管理信息系統(tǒng)(MIS)、制造資源計(jì)劃系統(tǒng)(MRPII)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)(CAPP)、計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)(CAM)、柔性制造系統(tǒng)(FMS),以及數(shù)控機(jī)床(NC,CNC)、機(jī)器人等。CIMS正是在這些自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的,它根據(jù)企業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)實(shí)力,把各種自動(dòng)化系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)信息集成和功能集成。當(dāng)然,這些子系統(tǒng)也使用了不同類型的計(jì)算機(jī),有的子系統(tǒng)本身也是集成的,如MIS實(shí)現(xiàn)了多種管理功能的集成,F(xiàn)MS實(shí)現(xiàn)了加工設(shè)備和物料輸送設(shè)備的集成等等。但這些集成是在較小的局部,而CIMS是針對(duì)整個(gè)工廠企業(yè)的集成。CIMS是面向整個(gè)企業(yè),覆蓋企業(yè)的多種經(jīng)營(yíng)活動(dòng),包括生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理、工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造各個(gè)環(huán)節(jié),即從產(chǎn)品報(bào)價(jià)、接受訂單開始,經(jīng)計(jì)劃安排、設(shè)計(jì)、制造直到產(chǎn)品出廠及售后服務(wù)等的全過程。
在當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,CIMS被賦予了新的含義,即現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(Contemporary Integrated Manufacturing System)。將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合,并應(yīng)用于企業(yè)全生命周期各個(gè)階段,通過信息集成,過程優(yōu)化及資源優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)物流、信息流、價(jià)值流的集成和優(yōu)化運(yùn)行,達(dá)到人(組織及管理)、經(jīng)營(yíng)和技術(shù)三要素的集成,以加強(qiáng)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的T、Q、C、S、E,從而提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)力。右圖是設(shè)立在清華大學(xué)的國(guó)家CIMS研究中心內(nèi)景。
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