第9章CAD/CAM集成与计算机集成制造第一节CAD/CAM集成对于集成系统来说，应具备以下三个基本特征：CAD/CAM系统的组成：人、硬件和软件。硬件：计算机和外围设备软件：操作系统、数据库、支撑软件和应用软件三、CAD/CAM的集成方式四、CAD/CAM集成系统的基本组成传统意义、广泛意义两种组成方式1、传统意义的CAD/CAM集成系统组成：（3块1库1接口）数控加工编程模块：数控编程模块与CAD/CAM集成系统的血缘关系最近，CAD产品的数据在计算机内部直接转换成数控加工程序，从而改变了由人在CAD系统和数控机床之间参与信息转换的笨拙方式。分布式数据库：设计工作是在分布在不同地点的网络节点上完成的，所产生的文件也存在节点工作站上，所有网络节点需要共享一个工程数据库，因此要求数据库必须具有分布式功能。系统接口：这里指的是软件接口，接口相当于翻译器将一个系统的信息表达翻译给另一个系统。2、广泛意义的CAD/CAM集成系统组成：5个系统生产管理系统（PMS）：包括生产计划管理、项目管理、制造资源管理、物料管理和财务成本管理五个子系统。工程设计系统（EDS）：包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机辅助夹具设计（CAFD）、计算机辅助制造（CAM）四个子系统。制造自动化系统（MAS）：包括车间生产信息管理、生产调度控制、车间作业调度仿真、生产过程检测与故障诊断四个子系统，完成对数控加工车间层、工作站（单元）层及设备层的调度与监控。质量管理系统（QMS）：包括质量的综合信息管理、评价与分析、检测与监控、规划检测等子系统。支撑系统：包括计算机硬件系统与软件、网络、数据库、应用集成软件框架及协同工作环境等子系统。它支持四个应用子系统间的信息集成、过程集成以及多功能协同作业。五、CAD/CAM集成系统的结构类型：3种六、CAD/CAM集成方法：3种2、利用数据交换标准格式接口实现CAD/CAM集成为了满足系统各个模块的需要，工程数据库一般包括以下内容：一、CIMS提出1974年美国约瑟夫·哈林顿（JosephHarrington)博士首次提出了CIM（ComputerIntegratedManufacturing)的概念。它的内涵是借助计算机，将企业中各种与制造有关的技术活动与系统集成起来，进而提高企业适应市场竞争的能力。其中强调了两点：系统的观点——企业各个生产环节是不可分割的，需要统一组织与安排；信息化的观点——产品制造过程实质上是信息采集、传递、加工处理的过程。2、CIMS的构成2、分级控制结构工厂级控制系统：主要任务是市场预测、生产规划及资源规划、对向厂/所下达的任务及进度进行宏观调控。车间级控制系统：涉及到生产信息管理子系统、工程设计子系统和质量管理子系统。主要任务是根据公司下达的计划任务，以生产管理功能为核心，制定主生产计划、物料需求计划、生产能力需求计划，并向EDS和MAS下达设计任务和生产任务；制定质量规划、检测计划、综合质量管理信息、向车间下达产品质量的管理任务；完成无图纸的CAD、CAPP、CAFD和CAM任务。单元级控制系统：涉及到车间制造自动化子系统、生产信息管理子系统、工程设计子系统以及质量管理子系统。其主要任务是对工厂层下达的生产计划进行分解和车间作业调度仿真，并向各工作站下达并监控刀夹具、物料调度及加工任务；向工作站层下达并监控有关质量检测任务；向工厂层反馈车间生产状态和系统状态。工作站级控制系统：涉及车间制造自动化子系统及质量管理子系统。它由物料工作站、刀具工作站、夹具工作站、加工工作站和测量工作站组成。其主要任务是向各工作站管辖的设备下达工作任务，完成物料库的数据采集、监控和管理，向各测量设备分配检测任务，并进行管理和监控；向车间层提供加工、库存及测量等多类数据。设备级控制系统：涉及车间制造自动化子系统和质量管理子系统。由多类物料库（毛坯、在制品、刀具、夹具、辅具、成品等）和各种加工设备组成。其主要任务是完成各类加工、测量和物料储运工作。四、实现CIMS的关键技术1.信息传输：关键与先决条件TOP：类似于MAP，是工业企业在技术和办公室环境里进行数据通信的详细办法。为通过局域网进行分布式功能处理提供了一个标准框架，目的是为技术和办公室通信建立一组统一的工业标准，从而采用多家厂商生产的计算机及其可编程设备。功能包括：文件、散页资料和图形交换；打印、绘图、存档和索引服务；文件传输；分布式数据库接口；电子邮件、存储和向前通信联系。TOP与MAP网络可以互联，并可视为MAP/TOP网络。为进一步实现内容广泛的CIMS方案创造了前提条件。2）MAP/TOP的开发及使用动向：1980年GM公司推出MAP1.0网络系统结构，随后是2