现代集成制造分系统总体设计技术(共60页).ppt

1、1第4章 现代集成制造系统总体设计技术4.3 分系统的总体设计2分系统总体设计在CIMS总体设计中的作用由于CIMS的复杂性，CIMS总体方案设计还须深入到各分系统 。1分系统总体设计是CIMS总体设计的组成局部不对各分系统进行总体设计，缺乏以充分说明CIMS系统的总体方案。2分系统的总体设计是保证CIMS系统集成的需要CIMS的关键是集成，CIMS的集成包括分系统间的集成分系统内部的集成，而分系统间的集成往往表现为一个分系统内的子系统与另一个分系统的子系统间的集成，不对分系统进行深入的分析和设计就难以保证这些集成。3分系统设计更能表达一个CIMS工程的特点 3分系统总体设计的一般原那么1分系

2、统设计必须在CIMS总体框架下，即以CIM哲理为指导，在CIMS环境下考虑本分系统的设计问题。2作为分系统，不但要从本分系统所涉及的企业经营过程的需要出发，进行功能、信息、资源和组织设计，解决本分系统内部的集成问题，还要考虑与其它分系统的分工和联系，解决和其它分系统的集成问题。3要认清分系统的体系结构是CIMS系统的体系结构的一局部 。4分系统总体设计的本卷须知1深入分析企业特点和需求，从全局出发，确定分系统的目标2注意分系统之间及分系统与总体的一致性3采用正确的设计方法和技术路线4把握总体，防止陷入技术细节5防止重复 5CIMS各分系统的总体设计生产经营管理分系统工程设计分系统制造自动化分系

3、统质量保证分系统计算机支持分系统 61.生产经营管理分系统覆盖范围覆盖范围覆盖企业的所有管理部门。覆盖企业的所有管理部门。1 1在层次上覆盖厂级决策层和管理层。在层次上覆盖厂级决策层和管理层。2 2在职能范围上包括经营决策、方案、生产、设在职能范围上包括经营决策、方案、生产、设备、物资、劳资、人事、后勤等各部门职能及厂备、物资、劳资、人事、后勤等各部门职能及厂级领导职能。级领导职能。3 3如果质量管理不单独设立分系统，那么本分系如果质量管理不单独设立分系统，那么本分系统也覆盖厂级质量管理功能。统也覆盖厂级质量管理功能。4 4对某些流程行业，如不单独设工程设计分系统对某些流程行业，如不单独设工程

4、设计分系统，一般也将技术管理功能纳入本分系统。，一般也将技术管理功能纳入本分系统。 71.生产经营管理分系统功能范围：与一般企业的管理信息系统功能范围：与一般企业的管理信息系统MISMIS根根本一致本一致1 1生产预测；生产预测；2 2销售管理；销售管理；3 3物资供给；物资供给；4 4主生产方案；主生产方案；5 5财务管理；财务管理；6 6本钱核算；本钱核算；7 7库存管理；库存管理；8 8人事管理；人事管理；9 9设备管理；设备管理；1010经营及生产规划；经营及生产规划；1111物资需求方案；物资需求方案；1212能力需求方案；能力需求方案；1313技术和生产数据管理。技术和生产数据管理

5、。 81.生产经营管理分系统改造MRP-软件，使其适应CIMS集成需要现有的MRP-软件由于是按单独运行而开发出来的，当用于CIMS工程中时，需进行适当的改造：1车间作业管理SFCMRP-作为企业管理软件，如独立运行，当然要给出车间的作业方案供车间执行。但在CIMS中，我们已有专门的分系统一车间自动化分系统来完成车间的各项功能。因此可将SFC功能从生产经营管理分系统中去掉。2技术和生产数据管理模块 它包括企业的技术标准和产品结构清单等，在单独运行的MRP-中这是必不可少的模块，数据通过手工输入系统。但在CIMS系统中，通常在工程设计分系统中处理技术标准，生成产品结构清单，然后提供给管理系统使用

6、，属于全局共享数据，不再是管理信息系统专用。因此在系统总体设计时必须处理好这一关系。91.生产经营管理分系统在MRP-根底上进一步提高一般CIMS工程中增加的主要功能模块有：1综合信息查询功能 它可及时提供企业经营管理综合性信息，供厂级领导使用和参考。2生产动态追踪功能 它能及时提供生产过程及物料流动的动态跟踪信息，为生产调度、生产控制效劳。3生产优化功能，针对不同的生产过程特点，在管理中采用优化模块可以加快生产进程、降低生产本钱。4决策支持功能，利用集成环境提供的企业内外部信息，建立决策支持系统，将多种可行决策提供给决策者。5产品报价功能，利用信息集成，借助工程设计分系统提供的技术报价，基于

7、本钱核算功能实现财务报价，最后给出商务报价，可大大提高报价质量和速度。 101.生产经营管理分系统设计要点设计要点1 1. .分系统的需求分析和目标的制定分系统的需求分析和目标的制定从整体和战略的高度出发，企业领导直接从整体和战略的高度出发，企业领导直接参与并起指导作用，找出影响企业竞争力参与并起指导作用，找出影响企业竞争力的主要因素及生产经营管理系统可以解决的主要因素及生产经营管理系统可以解决的问题。的问题。111.生产经营管理分系统2.具体需求和系统设计根据企业生产经营特点，明确企业的生产销售环境和生产方式，并进而提出对MRP-软件的具体要求，把选择软件的工作做细：软件必须能够正确描述企业

8、的产品结构和工艺流程确定自行开发与购置商品软件。MRP-软件进行改造和扩充，通过二次开发使之用户化要考虑与其它分系统集成的要求：与车间自动化分系统的集成与工程设计分系统的集成软件应有扩展的功能，可以实现更大范围的信息集成，包括管理范围的扩展，企业间的集成。要进行投资效益分析，确定投资规模，在可用资金的约束下，选择性能价格比高的软件。 引进先进的管理软件的同时，也将引进先进的管理思想122.工程设计分系统覆盖范围覆盖范围企业的所有工程设计部门，覆盖产品设计的过程企业的所有工程设计部门，覆盖产品设计的过程，包括产品设计、零部件设计、工艺设计、数控，包括产品设计、零部件设计、工艺设计、数控编程以及工

9、装设计等。编程以及工装设计等。 1) 1)产品设计产品设计产品设计过程包括了从产品构思到最终形成图样产品设计过程包括了从产品构思到最终形成图样文件的所有活动。设计过程可分为下述四个阶段文件的所有活动。设计过程可分为下述四个阶段：1 1功能分析；为了寻找最优设计，需要对不同的功能分析；为了寻找最优设计，需要对不同的对象、不同解决问题的方法，进行调查和分析，对象、不同解决问题的方法，进行调查和分析，对概念进行周密的论述和评价。对概念进行周密的论述和评价。 2 2产品定义；对功能分析的结果进一步精炼，并产品定义；对功能分析的结果进一步精炼，并仔细研究几种可供选择的工作原理，从中选择最仔细研究几种可供

10、选择的工作原理，从中选择最优方案。优方案。3 3总体设计；在产品定义的根底上，进一步在实总体设计；在产品定义的根底上，进一步在实用性、经济性甚至美观上予以提高。用性、经济性甚至美观上予以提高。 4 4详细绘图；产生详细的工件图和物料清单，几详细绘图；产生详细的工件图和物料清单，几乎可以全部由计算机完成。产品设计可分为三种乎可以全部由计算机完成。产品设计可分为三种类型：新设计、修改设计、变型设计。类型：新设计、修改设计、变型设计。132.工程设计分系统设计阶段功能分析产品定义总体设计详细绘图新设计修改设计变型设计142.工程设计分系统2)工艺过程设计工艺过程设计又称工艺过程规划或工艺方案、工艺设

11、计的任务是将产品设计信息转换为工艺规程，以便制造零件或产品，指导工件通过各个制造阶段，包括从选择原材料开始到制造成零件、形成产品为止的全过程。主要功能1选择原材料或毛坯，包括形状、尺寸、重量、材料2选择机械加工方法和顺序，包括选择：总体加工方法及顺序一工艺路线；在一给定工位上的局部加工方法和顺序一工步。3选择机床。4辅助功能：选择夹具；选择刀具；确定制造技术要求；选择测量仪器。5计算制造时间：进给量和切削速度；安装时间；准备时间；加工时间。6产生文本，输出工艺规程，包括输出：工艺规程标题；工艺规程参数。 152.工程设计分系统3)数控编程数控编程包括对所有采用数控的设备如数控机床、数控检测仪器

12、、数控机器人等进行程序设计。为生成数控程序，必须完成以下三项根本工作：1编译以确定的语言格式书写的零件程序；2根据刀具、材料和加工信息，计算刀位轨迹和各种几何、工艺数据；3由后置处理器将通用的刀位信息转换成NC代码，用以操纵选定的机床。 162.工程设计分系统4)工装设计工艺装备刀具、夹具、量具、辅具、磨具设计从本质上讲，工装设计与产品设计性质是相似的，工装作为一种装置了可看成为一种不出厂的产品，要经历相似的设计过程完成相似的工作。工装设计与工装所效劳的产品、部件、零件密切相关，有的工装可能很复杂、庞大，有的仅是一些零件。为了完成工装设计，建立工装CAD系统，必须获取相关的产品信息和工艺信息，

13、实现与产品CAD、CAPP等的集成。 172.工程设计分系统设计要点设计要点(1)(1)深入分析企业特点，明确需求和目标深入分析企业特点，明确需求和目标1 1行业的影响行业的影响2 2企业的产品设计能力及对外合作方式的影响企业的产品设计能力及对外合作方式的影响3 3企业自身条件的影响企业自身条件的影响4 4市场竞争环境的影响市场竞争环境的影响(2)(2)努力提高产品的自主开发能力努力提高产品的自主开发能力(3)(3)加强产品开发的过程管理和产品数据管理加强产品开发的过程管理和产品数据管理(4)(4)提高产品的提高产品的“三化水平通用化、标准化和三化水平通用化、标准化和系列化水平系列化水平(5)

14、(5)吸收并行工程思想，改进设计过程吸收并行工程思想，改进设计过程 182.工程设计分系统选型设计选型设计针对企业工程设计的需要，目前已有多种成熟的针对企业工程设计的需要，目前已有多种成熟的CAD/CAMCAD/CAM软件及一些软件及一些CAPPCAPP软件可供企业选用。工程软件可供企业选用。工程设计分系统的总体设计应完成选型设计。设计分系统的总体设计应完成选型设计。1 1实用原那么实用原那么 系统选型应满足企业的实用要求系统选型应满足企业的实用要求，既满足当前的要求，又能适当考虑以后的需求，既满足当前的要求，又能适当考虑以后的需求。2 2可集成的原那么可集成的原那么3 3开放性原那么开放性原

15、那么 4 4充分利用企业的现有资源充分利用企业的现有资源 为使企业已有的工为使企业已有的工程设计资源，能充分利用，应优先选择与企业原程设计资源，能充分利用，应优先选择与企业原有资源易于集成的系统。有资源易于集成的系统。5 5经济性原那么经济性原那么 要考虑企业的经济实力，量要考虑企业的经济实力，量力而行力而行 19例子：某机床厂CIMS工程设计分系统选型设计1硬件：以高中档工作站为主，辅以微机硬件环境，它应能运行性能优越，价格合理的CAD/CAM一体化软件，能运行多种数据库，便于开发面向对象的工程数据管理软件，便于建立工程设计计算机局域网，便于与CIMS主机进行通信；2CAD/CAM-体化软件

16、：1应能满足参数化、特征化的3维造型要求；2通过3D实体造型生成2D零件图，作到信息的双向关联；3具有一体化的有限元分析软件，或提供与标准有限元软件的前后处理接口，并作到双向尺寸关联；4提供25轴数控加工及检测编程能力；5提供便于使用的通用或专用程序开发语言，提供使各种用户易于掌握和使用的用户界面；6提供关系数据库，便于开发工程数据库和实现产品的工程管理，提供点队和矢量汉字库，便于图形和元件的汉字输出；7支持产品自上而下的设计方，便于生成装配图，于涉检测及零件明细表；8便于工艺特征的生成与抽取，为CAPP的开发提供文体条件，满足机床设计的特殊要求，如箱体类零件的展开图生成。此外还考虑了软件所需

17、的内存空间，软件的价格等等。3自行开发CAPP系统。 203.制造自动化分系统 自动化分系统应覆盖企业的所有车间及各种与车间功能相近的各类部门，覆盖车间内的全部生产经营活动。由于车间之间的差异很大，具体车间的自动化系统构成内容也有很大差异。213.制造自动化分系统 1车间的差异企业根据其生产需要和企业的具体情况 设置假设干个车间，或与车间功能相近的部门。一个企业的各个车间是不同的，不同企业的车间之间差异更大。规模不同 职能权限不同车间的自动化程度不同车间的组织方式不同车间的性质不同 在CIMS工程总体设计中一般关心车间的下述性质：1生产过程的离散性，对离散性不同的车间，需采用不同的方案调度方法

18、。2过程的复杂性：离散型车间由于工件数量多，工序数量多，因而方案调度复杂。流程性车间的车间级方案调度相对简单，但设备装置级的控制功能也是很复杂的。223.制造自动化分系统 2车间功能及层次结构车间分厂的功能分为以下两大类：直接完成物料的运输、储存、加工处理以及测试检验等生产制造活动。在车间范围内围绕生产制造过程所进行的管理、调度和控制活动，也包括与其它分系统进行的双向信息交换活动。按典型的企业5层递阶结构模型，车间占有4层的功能对不同性质的车间，其功能会有所不同：车间层：生产管理、资源管理、质量管理、车间报告单元层：柔性制造系统FMS、分布式数控单元DNC工作站层：常见的有各种加工工作站、物流

19、工作站、刀具工作站以及各种辅助工作站设备层：主要是各种数控机床、可编程控制器、工业机器人、及其它各种可控设备和装置。233.制造自动化分系统 3自动化分系统总体设计的指导思想(1)从企业的全局出发进行车间的需求分析 (2)全面规划，突出重点，以点带面 (3)抓住车间的共性，提高设计效率 (4)与企业技术改造紧密结合(5)充分发挥非自动化设备和人的作用(6)结合车间特点进行设计 244.质量保证分系统企业实施CIMS系统的主要目的之一，是提高企业的产品质量。产品质量问题贯穿于产品生命周期的全过程，它与企业的经营管理，工程设计和生产制造等各项活动均有密切的关系。必须有专业的质量部门来保证产品的质量

20、。 254.质量保证分系统1) 质量体系按照ISO9000-9004国际标准，企业应根据本身特点和具体情况以及主管部门对质量考核的规定，组本钱企业的质量体系。质量体系是保证产品质量、满足规定和潜在的要求，由组织机构、职责、程序、活动、能力和资源等构成的有机整体，质量体系贯穿于产品质量形成的全过程， 264.质量保证分系统2)质量保证分系统的功能按企业内质量活动的性质，质量保证分系统需完成4大类不同的功能。1质量方案功能2质量检测功能 3质量评价与控制功能 4质量信息管理功能 274.质量保证分系统3) 质量保证分系统的总体设计要点深入分析企业对质量保证功能的真实需求，确定质量保证分系统的总目标

21、确定质量保证分系统的总体结构1单一集成质量系统采用支持分布式数据管理的网络系统实现质量系统的集成。2将上述集成质量系统在一个结点上与CIMS中的其它分系统集成这种集成可以解决质量活动与企业其它活动的联系问题。3将质量保证功能进行分块处理 4将所有质量保证功能全部就近纳入其它分系统甚至子系统中它是自上而下、逐级集成的，而不单独设立质量保证分系统，这是解决资源共享的较理想的方案，但需配置合格的质量管理专家，加强质量方面的总体工作，同时需注意质量活动的授权问题。5在逻辑上仍设置质量保证分系统由专业人员负责对质量保证功能进行总体设计，但在物理实现上采用4中提出的分散方式。显然，采用后三种方式较好 28

22、4.质量保证分系统3) 质量保证分系统的总体设计要点结合企业的产品质量标准体系进行技术设计不同类型企业有不同的产品质量标准体系。产品的质量指标不同,对产品的检测要求不同,产品的质量要求不同；质量保证分系统的技术设计应表达质量标准体系提出的要求。与企业的其它活动结合，共同解决产品质量问题质量保证分系统对产品质量只起监督保证作用，不能独立解决产品质量问题，必须有企业的其它部门的配合。如工程设计质量问题需工程设计分系统来解决，制造质量问题需车间来解决等等。 295.计算机支撑分系统 CIMS的核心技术是信息集成。须要以操作系统为根底，利用包括计算机语言、数据文件、网络、数据库管理、字处理、图形图像处

23、理、窗口、用户界面等在内的计算机环境，形成开放式体系结构，来支持CIMS系统中各种应用软件的开发和集成运行。 305.计算机支撑分系统 1)计算机支撑分系统的覆盖范围本分系统覆盖了CIMS系统中信息系统维的下4层，即；计算机系统层、网络层、数据库层及集成平台层。 315.计算机支撑分系统 1) 计算机系统作为计算机集成环境的根底，计算机系统不仅支持其上的应用软件开发和运行，也通过计算机网络等支持集成运行。由于CIMS覆盖企业的环节不同，不同企业的生产经营特点也不相同，对计算机系统的要求也各不相同。计算机系统涉及如下内容：(1)工作环境(2)主机系统(3)外部存储器系统(4)外部设备(5)计算机

24、软件(6)系统的物理平安 (7)中文信息处理 325.计算机支撑分系统 2) 计算机通信网络网络的体系结构层 网络互联网络管理网络应用接口 335.计算机支撑分系统 3数据库层CIMS的信息集成是通过数据驱动来实现的，即通过各种数据的传输、交换和处理，完成企业的各种生产经营活动。因此，对CIMS中涉及的各种数据进行全面管理，既要保证这些数据的正确性、一致性与完整性，又要使各分系统、子系统可以及时获得有关数据，共享信息资源CIMS与一般简单的信息系统最大差异是它更强调系统的总体信息集成，而不是某个部门、某个子系统的数据库管理系统或文件管理系统。 345.计算机支撑分系统 CIMSCIMS环境下数

25、据管理的特点环境下数据管理的特点1 1复杂多样的数据类型复杂多样的数据类型非结构化性质的如数控程序、工程图形等；非结构化性质的如数控程序、工程图形等；超长文本的如设计或测试标准，数据量很大；超长文本的如设计或测试标准，数据量很大；涉及复杂的工程实体，有复杂的语义交换，描述涉及复杂的工程实体，有复杂的语义交换，描述困难；困难；有动态变化的实时数据。有动态变化的实时数据。抽象的数据类型，如各种专家系统中使用的专家抽象的数据类型，如各种专家系统中使用的专家经验、规那么、知识等，这些都对数据管理提出经验、规那么、知识等，这些都对数据管理提出了更高的要求。了更高的要求。2 2分布数据管理由于企业本身的地

26、理分散性，以分布数据管理由于企业本身的地理分散性，以及及CIMSCIMS各分系统之间的功能差异，涉及到的数据各分系统之间的功能差异，涉及到的数据类型差异类型差异3 3数据管理软件功能的差异，数据管理软件功能的差异，CIMSCIMS工程设计的一工程设计的一项重要任务是如何对待这些已有系统，包括取舍项重要任务是如何对待这些已有系统，包括取舍、改造和提高，从而提高整个、改造和提高，从而提高整个CIMSCIMS系统的信息集系统的信息集成水平。对成水平。对CIMSCIMS设计过程中拟引进的计算信息系设计过程中拟引进的计算信息系统如统如CADCAD、MISMIS等，也要考虑其数据管理软件功能等，也要考虑其

27、数据管理软件功能及标准化程度。及标准化程度。 355.计算机支撑分系统 CIMSCIMS的集成平台的集成平台计算机系统、网络系统和分布式数据库为计算机系统、网络系统和分布式数据库为CIMSCIMS的开发和运行提供了根本的集成平台的开发和运行提供了根本的集成平台。为了满足。为了满足CIMSCIMS高度信息集成的要求，不高度信息集成的要求，不断出现新的高级集成平台。断出现新的高级集成平台。集成框架可提供企业集成的根底结构和支集成框架可提供企业集成的根底结构和支持工具，实现企业集成与全局优化，它是持工具，实现企业集成与全局优化，它是一个使能器，可降低集成实施的复杂度，一个使能器，可降低集成实施的复杂

28、度，提供系统开放性及标准化水平，可在多种提供系统开放性及标准化水平，可在多种操作系统及硬件支持下，使用单一接口提操作系统及硬件支持下，使用单一接口提供多用户应用，它既保护原有投资，又能供多用户应用，它既保护原有投资，又能快速引进新的应用，降低维护原支持费用快速引进新的应用，降低维护原支持费用，使企业的集成事半功倍。这是一种高级，使企业的集成事半功倍。这是一种高级集成平台，代表集成平台的开展方向。集成平台，代表集成平台的开展方向。365.计算机支撑分系统 计算机支撑环境的特点计算机支撑环境的特点 1 1效劳性效劳性 计算机支撑环境是为各应用分系统效计算机支撑环境是为各应用分系统效劳的，应根据各应

29、用系统的要求来进行设计。劳的，应根据各应用系统的要求来进行设计。2 2先进性先进性 CIMS CIMS的扩展性也主要表达在计算机支的扩展性也主要表达在计算机支撑环境上，而计算机技术的开展又非常迅速，因此撑环境上，而计算机技术的开展又非常迅速，因此支撑环境的设计应具有一定的前瞻性，即设计诮具支撑环境的设计应具有一定的前瞻性，即设计诮具有一定的先进性。有一定的先进性。3 3统一性统一性 集成支持环境是由计算机系统、网络集成支持环境是由计算机系统、网络系统、数据库系统，以及集成平台共同组成的，它系统、数据库系统，以及集成平台共同组成的，它们之间应是能集成的，能实现自下而上的支持，因们之间应是能集成的

30、，能实现自下而上的支持，因此在设计时对计算机、网络、数据库要统一予以考此在设计时对计算机、网络、数据库要统一予以考虑，使之相互匹配。虑，使之相互匹配。 375.计算机支撑分系统 计算机支撑环境的设计还应注意：计算机支撑环境的设计还应注意：1 1尽可能利用现有资源对企业现有的软、硬件尽可能利用现有资源对企业现有的软、硬件资源进行深入调查，研究其可用性。资源进行深入调查，研究其可用性。2 2以购置为主，由于计算机技术开展很快，并以购置为主，由于计算机技术开展很快，并形成了各种层次的软硬件产品，可供用户选用，形成了各种层次的软硬件产品，可供用户选用，同时鉴于支撑环境的技术难度大，企业不可能自同时鉴于

31、支撑环境的技术难度大，企业不可能自行开发出来，所以根本上应以采购引进为主；行开发出来，所以根本上应以采购引进为主；3 3要尽可能减少异构现象，为了降低集成的难要尽可能减少异构现象，为了降低集成的难度，应尽量防止或减少异构现象；度，应尽量防止或减少异构现象；4 4设计和二次开发尽管市场上提供的各种计算设计和二次开发尽管市场上提供的各种计算机软件产品具有很强的通用性，但对一个特定企机软件产品具有很强的通用性，但对一个特定企业，仍需结合企业的具体情况进行设计，而且二业，仍需结合企业的具体情况进行设计，而且二次开发也是不可防止的。在设计和二次开发时要次开发也是不可防止的。在设计和二次开发时要求设计人员

32、具有很高的支持水平、技巧和经验。求设计人员具有很高的支持水平、技巧和经验。 385.计算机支撑分系统 计算机系统选型应注意下述要求：1满足应用环境的要求主要包括字长、计算速度、存储容量、使用环境，以及图形、汉字处理能力等。2标准化。 计算机通信网络的总体设计根据CIMS中网络的特点和企业的具体情况设计出具有开放性、标准化、实时性的通信网络，为CIMS的运行提供丰富的网络效劳。1准确定位，确定先进合理的网络方案；2统一结构、减少异构；3选择先进、通用的标准。 数据管理的总体设计数据库管理是数据管理的主要形式，设计过程通常分成概念设计、逻辑结构设计及物理设计等3个阶段。总体设计主要针对前两个阶段，

33、在初步设计阶段进行数据库概念模式设计，详细阶段进行数据库逻辑结构设计。 39案例案例1.1.成都飞机工业公司成都飞机工业公司CIMS应用工程应用工程 40概述概述 成都飞机工业公司简称成飞，CAC是国家重点大型骨干企业，是中国最大的飞机出口基地。1989年，成都飞机工业公司被列为国家高技术开展863方案的每一个CIMS应用工厂；1990年完成总体设计可行性论证，1991年完成初步设计，1992年完成详细设计，1994年CIMS一期工程突破口工程通过863方案自动化领域组织的验收，1996年通过了二期工程的验收。 41分析1当时公司拥有一批“孤岛式单项技术软件。系统没有集成，资源不能共享，整体效

34、益差。2计算机辅助管理不能满足麦道机头转包生产、批生产飞机改型和新机研制的需要。3已拥有的辅助设计/制造软件虽有较强的功能，但缺少计算机辅助工艺设计CAPP及工艺文件管理功能。不能适应多机型生产试制技术准备工作的需求。4飞机机加结构件车间数控机床已初具规模，靠常规的方案管理和以单台机床为单元组织生产，综合生产能力不能充分发挥。 42需求 解决以下几个主要问题：1新品研制周期长；2不适应多品种、小批量生产要求；3信息管理不适应生产经营的需求；4机加结构件需要解决瓶颈问题和提高质量。 43工程总体技术方案总的指导思想是以CIM概念框架为指导，确定总体集成方案。实施技术路线要力求稳妥可靠，从关键技术

35、预研开始，从分系统集成着手，抓应用促进和带动CIMS的开展，逐步掌握技术，取得经验，增养队伍，实现成都飞机工业公司CIMS。1.根据总体技术方案，充分利用公司现有的能力，经完善与提高，逐步实现成都飞机工业公司CIMS。利用原有IBM计算机等主机上的CAE/CAD/CAM软件，利用现有数控机床17台包括DNC系统，三坐标数控测量机，大型精密平板工数控绘图机等资源，纳入成都飞机工业公司CIMS，减少新开发工程，节约投资约2亿元。在此根底上，紧密结合实践应用，逐步完善提高，形成较完整的集成制造工程系统。2.以系统集成技术的需要和开展促进成都飞机工业公司管理信息系统MIS的开展3.以关键集成技术的试点

36、经验来带动机加结构件自动化车间FA的开展。 44CIMS应用工程体系结构由四个应用系统，即管理信息系统CIS、工程信息系统CAD/CAM、车间自动化系统FA和质量信息系统QIS，以及两个支持系统即数据库系统DB和网络系统NET组成， 45工程总体结构 计算机网络和分布式数据库的支持下，由管理信息、质量信息、工程信息和自动化车间四个应用分集成系统组成，将公司计算机辅助经营、管理、设计和制造的主要功能、信息及设备初步集成起来。1管理信息分集成系统MIS，包括经营管理BM、物料管理MM、生产管理PM、人员信息管理LM、财务管理FM等系统。其中MM和PM在引进的MRP-MM/PM软件的根底的进行二次开

37、发。2质量信息分集成系统QIS，包括制造过程、使用过程、无损检测、人员印章、器材器具、综合统计、标准化信息等质量信息管理系统。3工程信息分集成系统CAD/CADM，包括计算机辅助工程CAE、设计CAD、工艺设计PPS、飞机装配、钣金和机加零件工艺文件设计CAPP、机加工数控编程CAM以及型架、夹具和冲裁、压延模设计与制造TD-CAD/CAM等系统。4车间自动化分集成系统FA，包括两条直接数控生产线FDNC和两个自动化立体库，具有车间控制、单元控制、工作站控制以及设备控制四层递阶控制结构。 46案例案例2.2.开封空分集团信息化工程开封空分集团信息化工程47立项背景我国空分市场80年代已对世界开

38、放，国际上一流空分企业纷纷打入中国市场。我国生产的空分设备与国外产品相比，生产周期长、质量稳定性差、产品创新能力低、生产管理粗放。空分行业面临巨大的市场压力，经济效益大幅下滑，企业经营和资金运转十分困难。为使企业能够生存下去，于1999年6月毅然决定启动KF-CIMS工程，7月与国家863/CIMS主题签订了委托研究与开发合同书。48案例分析目的：分析一个具体企业的MIE是怎样针对自身的特点、需求和约束来进行MIE建设的。开封空分集团信息化工程KF-CIMS应用示范工程，2001年5月通过省级鉴定，认为“在企业知识集成，复杂产品设计，流程型成套设备报价，支持复杂设备生产过程的并行工程等方面，具

39、有创新性，到达国内领先水平。 49产品特点空气别离设备流程型成套设备完整的“工厂模式产品结构复杂，具有典型的单件、小批、多品种、定制性生产的特点。 ( (某空分设备全景某空分设备全景) )50(1) 必须大幅度压缩设计周期并保持优良的设计质量。“在市场竞争中，不能满足客户对供货期的要求，就意味着失去定单，失去企业赖以生存的根底。“在企业生产设备没有大的改变的情况下，大幅度压缩产品制造加工时间是十分困难的。传统的供货期一般为 1.52 年。设计周期约 0.5 年。制造周期 11.5 年。当前市场要求供货期一般 0.51 年，最短为3个月。瓶颈分析51(2) 必须最大限度的缩短加工前的生产准备时间

40、，进一步缩短供货期。包括：原材料采购时间.工艺工装设计、制造时间.外购配套设备供货时间.(3) 必须具有高效、准确、标准的产品报价能力. 传统的报价周期15天以上。当前市场要求，在接到询价信息或招标信息后，在35天内必须作出反响，否那么将失去 参与竞争的时机。瓶颈分析52制定KF-CIMS总体方案出发点：出发点：制定制定KF-CIMSKF-CIMS总体方案与结构要以企业的实总体方案与结构要以企业的实际际 需求为目标，在企业所能提供的资源需求为目标，在企业所能提供的资源人力、技术、资金约束条件下，切合实人力、技术、资金约束条件下，切合实际地制定际地制定KF-CIMSKF-CIMS总体方案和结构。

41、总体方案和结构。制定制定KF-CIMSKF-CIMS总体方案与结构，要符合总体方案与结构，要符合CIMCIM体系结构对系统开放性的根本要求，系统体系结构对系统开放性的根本要求，系统的软、硬件应尽量考虑具有良好的适应性的软、硬件应尽量考虑具有良好的适应性、先进性。、先进性。在总体方案设计过程中应从整体出发，综在总体方案设计过程中应从整体出发，综合考虑企业中的信息活动，以企业信息集合考虑企业中的信息活动，以企业信息集成、功能集成和人员的集成为目标，最终成、功能集成和人员的集成为目标，最终建成建成KF-CIMSKF-CIMS应用工程的集成运行环境。应用工程的集成运行环境。在在KF-CIMSKF-CI

42、MS应用工程设计时采用自顶向下的应用工程设计时采用自顶向下的分析和设计方法，在实施时采用自底向上分析和设计方法，在实施时采用自底向上的实施方法。的实施方法。53综合信息查询领导辅助决策营销管理生产管理物资供应物质管理财务管理人劳工时管理计算机辅助工艺规程计算机辅助设计电子档案管理生产制造与管理企业决策层业务管理层技术准备层生产执行层层次结构54网络管理（NET）数据库管理（DB）MISCAPP/CAM产品报价数据接口CAD总体方案55ABCDEFGHSELECTEDON-LINEABCDEFGHSELECTEDON-LINEABCDEFGHSELECTEDON-LINEABCDEFGHSELECTEDON-LINEACTACT10M100M123413141516567817181920910111221222324UPLINK1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324COLCOLPWRSWITCHACTACT10M100M123413141516567817181920910111221222324UPL