计算机集成制造系统(CIMS)

计算机集成制造系统的产生

计算机集成制造系统的概念是1973年美国的约瑟必.哈林顿(Joseph Harrington)博士在《计算机集成制造》(Computer Integrated Manufacturing)一书中首次提出的。当成,他提出了两个基本观点:
(1)企业生产的各个环节,包括市场分析、产品设计、加工制造、经营管理以至售后服务等全部经营活动,是一个不可分割的整体,要紧密连接,统一考虑;
(2)整个经营过程实质上是一个数据采集、传递和加工处理的过程,其最终形成的产品可以看做是数据的物质表现。
两个基本点,实际上就是“系统观点”和“信息化的观点”。计算机制造是一种理念,其实质是用信息技术对制造系统进行全局优化。这是一种先进的理念,其内含是借助于以计算机为核心的信息技术,将企业中各种制造有关的技术系统集成起来,使企业得到整体优化,从而提高企业适应市场竞争的能力。由于当时技术条件的限制,直到20世纪80年代初,这种先进的理念才能逐渐受到制造领域的重视,并付诸实施。
计算机集成制造概念的产生是有其历史背景的。可以说,1952年第一台数控机床的诞生便开创了计算机集成制造的发展历程。1967年出现的第一套柔性制造系统(FMS),到20世纪70年代初期逐渐形成了工业应用产品。1963年几何造型CAD系统首先由美国研制成功,20世纪60年代末期形如研究计算机辅助工艺计划(CAPP),1968年美国IBM公司提出生产信息管理系统(PICS),其后出现了功能日益完善的管理信息系统(MIS)。20世纪70年代后,随着生产准备和生产过程的效率及效益的提高,为充分利用信息技术提供了可能性。进入20世纪80年代后,企业生产开始向多品种小批量的模式发展,企业的活动开始转移到以满足用户需求为核心的TQCS(T指交货期或新产品上市时间,Q指产品质量,C指产品成本,S指售前售后的服务)的竞争。与此同时,各种单元技术如CAD、CAPP、CAM、CND、FMS、工业机器人、制造资源计划(MRPⅡ)等等得到了更为广泛的应用,给企业带来显著的效益。另一方面,计算机技术在20世纪80年代也有了更进一步的发展,为更高效地实现系统集成与优化提供了有力、可靠的工具。正是在这些备件的基础上,从20世纪80年代中期开始,计算机集成制造在世界范围内得到迅速的发展。

计算机集成制造系统的应用
制造企业实施计算机集成制造可为企业带来明显的经济效益,概括地说是提高企业的整体效率,具体地说有以下三方面:
(1)在工程设计自动化方面,采用现代化工程设计手段,可提高产品开发与产品能力,便于开发技术含量高和结构复杂的产品,保证产品设计质量,缩短产品设计周期,从而加速产品更新换代的速度。
(2)在加工制造方面,可以提高制造过程的柔性,保证产品质量,提高设备利用率,缩短产品制造周期,增强生产能力。
(3)在经营管理方面,使企业的经营决策与生产管理科学化。在市场竟争中,可保证产品报价的快速、准确;在生产过程中,可有效地进行调度,解决生产的“瓶劲”,减少在制品;在库存控制中,何使库存量降低,减少资金占用,降低生产成本,加速资金周转。

计算机集成制造系统的发展
随着技术进步,集成制造的概念也在不断发展。人们从实际中总结出集成制造系统自身发展的三个阶段,即功能集成、过程集成和企业集成。功能集成是集成制造的第一阶段,即在信息集成的基础上实现制造业企业在产品设计、制造和经营管理等方面的功能上的集成。过程集成是集成制造的第二阶段,集中体现在并行工程的实现。企业集成是集成制造的最高阶段,主要标志是实现敏捷制造。
综上所述,计算机集成制造系统的产生与发展,是运用了组合创新的方法,将不同的技术手段、产品组合到一起,形成多功能的新系统。

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