第七节计算机集成制造系统（CIMS）计算机集成制造系统（CIMS，ComputerIntegratedManufacturingSystem），是计算机应用技术在工业生产领域的主要分支技术之一。它的概念是由美国的J.Harrington于l973年首次提出的，但是直到80年代才得到人们的认可。对于CIMS的认识，一般包括以下两个基本要点：（1）企业生产经营的各个环节，如市场分析预测、产品设计、加工制造、经营管理、产品销售等一切的生产经营活动，是一个不可分割的整体。（2）企业整个生产经营过程从本质上看，是一个数据的采集、传递、加工处理的过程，而形成的最终产品也可看成是数据的物质表现形式。因此对CIMS通俗的解释可以是“用计算机通过信息集成实现现代化的生产制造，以求得企业的总体效益。”整个CIMS的研究开发，即系统的目标、结构、组成、约束、优化和实现等方面，体现了系统的总体性和系统的一致性。CIMS的构成CIMS一般可以划分为如下四个功能子系统和两个支撑子系统：工程设计自动化子系统、管理信息子系统、制造自动化子系统、质量保证子系统以及计算机网络子系统和数据库子系统。系统的组成框图如图4.4.1所示。图4.4.1CIMS构成框图1、四个功能子系统1）管理信息子系统，以MRPII为核心，包括预测、经营决策、各级生产计划、生产技术准备、销售、供应、财务、成本、设备、人力资源的管理信息功能。2）产品设计与制造工程自动化子系统，通过计算机来辅助产品设计、制造准备以及产品测试，即CAD/CAPP/CAM阶段。3）制造自动化或柔性制造子系统，是CIMS信息流和物料流的结合点，是CIMS最终产生经济效益的聚集地，由数控机床、加工中心、清洗机、测量机、运输小车、立体仓库、多级分布式控制计算机等设备及相应的支持软件组成。根据产品工程技术信息、车间层加工指令，完成对零件毛坯的作业调度及制造。4）质量保证子系统，包括质量决策、质量检测、产品数据的采集、质量评价、生产加工过程中的质量控制与跟踪功能。系统保证从产品设计、产品制造、产品检测到售后服务全过程的质量。2、两个辅助子系统1）计算机网络子系统，即企业内部的局域网，支持CIMS各子系统的开放型网络通信系统。采用标准协议可以实现异机互联、异构局域网和多种网络的互联。系统满足不同子系统对网络服务提出的不同需求，支持资源共享、分布处理、分布数据库和适时控制。2）数据库子系统，支持CIMS各子系统的数据共享和信息集成，覆盖了企业全部数据信息，在逻辑上是统一的，在物理上是分布式的数据管理系统。CIMS的实施CIMS系统是企业经营过程、人的作用发挥和新技术的应用三方面集成的产物。因此，CIMS的实施要点也要从这几方面来考虑1）首先要改造原有的经营模式、体制和组织，以适应市场竞争的需要。因为CIMS是多技术支持条件下的一种新的经营模式。2）其次，在企业经营模式、体制和组织的改造过程中，对于人的因素要给予充分的重视，并妥善处理，因为其中涉及到了人的知识水平、技能和观念。3）最后，CIMS的实施是一个复杂的系统工程，整个的实施过程必须有正确的方法论指导和规范化的实施步骤，以减少盲目性和不必要的疏漏。CIMS的经济效益一个制造型企业采用CIMS，概括地讲是提高了企业整体效率。具体而言，体现在以下方面：1）在工程设计自动化方面，可提高产品的研制和生产能力，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，缩短产品设计与工艺设计的周期，从而加速产品的更新换代速度，满足顾客需求，从而占领市场。2）在制造自动化或柔性制造方面，加强了产品制造的质量和柔性，提高了设备利用率，缩短了产品制造周期，增强了生产能力，加强了产品供货能力。3）在经营管理方面，使企业的经营决策和生产管理趋于科学化。使企业能够在市场竞争中，快速、准确地报价，赢得时间；在实际生产中，解决“瓶颈”问题，减少在制品；同时，降低库存资金的占用。CIMS成功应用的案例1）早在1985年，美国科学院对美国在CIMS方面处于领先地位的五家公司--麦克唐纳道格拉斯飞机公司、迪尔拖拉机公司、通用汽车公司、英格索尔铣床公司和西屋公司进行调查和分析，他们认为采用CIMS可以获得如下收益：产品质量提高200%一500%；生产率提高40%一70%；设备利用率提高200%一300%；生产周期缩短30%一60%。2）在我国，成都飞机工业公司自1989年开始开展CIMS工程，经过10年的发展完善，使得企业在产品制造能力和公司管理水平方面上了一个新台阶，从而赢得了国外航空产品转包生产的订单，经济效益十分明显。10年来，企业仅在网络和数据库方面累计投资就超过2000万元，但是企业CIMS工程总设计师钱应璋女土认为当初的投资在今天得到了回报。企业目前很好地实现了信息共享和集成，并且利用开放系