现代集成制造系统导论课件

先进制造系统

AdvancedManufacturingSystem先进制造系统

AdvancedManufacturing一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

二、CIMS的技术体系概述

三、CIMS技术的发展趋势及前沿问题

现代集成制造系统一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统二、CIMS的技一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.1概述1.2计算机集成制造系统内涵的变化1.3从系统理论看现代集成制造系统CIMS

1.3.1系统的复杂性

1.3.2复杂问题求解的基本框架1.4现代集成制造系统实现技术内涵的发展

1.4.1信息集成

1.4.2过程集成（并行工程）

1.4.3企业集成（敏捷制造）1.5现代集成制造系统的组成1.6CIMS与企业信息化

一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.1概述一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.1概述

从1986年立项，1987年开始实施至今，已经在我国的机械、电子、航空、航天、轻工、纺织、石油、化工和冶金等主要制造行业中的二百多家企业中应用。

1999年华中理工大学获得SME的“大学领先奖”;1995年北京第一机床厂获SME的CIMS“工业领先奖”。

1994年清华大学获得美国SME（制造工程师学会)CIMS“大学领先奖”

（一般每年在世界范围内只评一所大学或一家企业）。

一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.1概述一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.2计算机集成制造系统内涵的变化

CIM最早是英文ComputerIntegratedManufacturing的缩写，直译为计算机集成制造，由美国人约瑟夫·哈灵顿(J.Harrington)于1973年提出来的[7]。哈灵顿认为企业生产的组织和管理应该强调两个观点，即：第一，企业的各种生产经营活动是不可分割的，需要统一考虑。第二，整个生产制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。实际上,哈灵顿强调的一是整体观点，即系统观点，二是信息观点。二者都是信息时代组织、管理生产最基本的，也是最重要的观点。一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.2计算机集早期CIMS组成框图2022/12/106早期CIMS组成框图2022/12/86一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.2计算机集成制造系统内涵的变化我国863计划在1998年提出的新定义为[9][10]：“将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期（从市场需求分析到最终报废处理）的各个阶段。通过信息集成、过程优化及资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行，达到人（组织、管理）、经营和技术三要素的集成。以加强企业新产品开发的T（时间）、Q（质量）、C（成本）、S（服务）和E（环境），从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。”实质上已将计算机集成制造发展到现代集成制造。一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.2计算机集一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.3从系统理论看现代集成制造系统CIMS

现代集成制造系统是信息时代的一种先进生产系统，这是一种普遍存在的系统：凡是人造物，都离不开设计、制造及相应的管理，这是一种对国家经济、安全至关重要的系统，这是一种复杂的人机大系统，提出了大量的尚待解决的新问题，包括许多理论问题。

1.3.1系统的复杂性1．功能的复杂性系统包含了产品从规划设计到最终交付用户使用的一切活动。如产品设计开发过程、加工制造过程和经营管理过程（包括销售及服务）等。不仅有物流，还有大量的人的活动。2．对象的复杂性相当一部分过程和活动很难完全用一般的动力学系统模型、离散事件系统模型及混杂系统模型来描述。3．随机性影响系统性能的随机因素大量、经常存在，如：市场、原材料、零部件的供应、合同、价格、设备的损坏，人员的流动等等。一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.3从系统理一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.3从系统理论看现代集成制造系统CIMS4．目标/约束的多样性企业市场竞争力的提高，表现在多个方面，如T（Time上市时间）、Q（Quality质量）、C（Cost成本）、S（Service服务）、K（Knowledge产品创新）、E（Environment环境等可持续发展）等等。解决这样的复杂系统的理论进展还大大落后于实际应用的需求。

图2.1制造企业的总体模型一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.3从系统理一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.3从系统理论看现代集成制造系统CIMS1.3.2复杂问题求解的基本框架基本框架如下：管理（包括生产组织模式）理念与模式；方法论；实现技术；数学等理论工具；

一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.3从系统理一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.3从系统理论看现代集成制造系统CIMS1.3.2复杂问题求解的基本框架1．管理（包括生产组织模式）理念与模式大量的先进的管理理念，如计算机集成制造；“推式”计划的生产组织MRP-II；精良生产与“拉式”生产组织；经营过程重组；协作生产的组织模式（不是“小而全”“大而全”）等等。这些管理理念对企业的影响是至关重要的。2．方法论体系结构的概念（系统结构）；开放系统的概念以及标准化；企业建模的方法论，如功能模型、信息模型、决策模型、组织模型、资源模型和动态模型等等。方法论不在数学层次解决问题，但重要的在于将问题纳入一个正确的方向。多数情况下，方法论主要还在定性阶段，但对某些问题，如大型软件开发采用功能模型便十分有效，对数据库系统的设计与实现，信息模型是主要工具。一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.3从系统理一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.3从系统理论看现代集成制造系统CIMS1.3.2复杂问题求解的基本框架3．实现技术如何建立一个现代集成制造系统？

“现代”包含了当今信息技术的最新成果：数字化、网络化、虚拟化、智能化、绿色化与集成化。信息集成：异构环境下的信息集成，包括了协议的共存与转换；异种数据库的数据共享；应用软件的数据交换等。过程重组和优化（并行工程）：过程建模及优化（串行过程→并行过程），上游过程考虑下游过程的设计工具DFX、虚拟制造装配、性能评估技术和计算机协同工作环境等。资源优化（敏捷制造是资源优化更快的响应市场）：网络化设计制造的支持工具、使能技术、网络安全、供需链管理，从物流（logistics）到电子物流（e-logistics）、电子商务以及协同产品商务CPC（CollaborativeProductCommerce）等等。

一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.3从系统理一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.3从系统理论看现代集成制造系统CIMS1.3.2复杂问题求解的基本框架4．数学等理论工具（1）生产线的调度优化理论（机器不可靠有限缓冲器情况下的串行、并行、混合等生产线的调度问题）如最小化完工时间，最小化拖期任务数，带特殊工艺约束以及提前/拖期等调度问题。多数情况下数学方法很难获得闭合解，数学计算和智能算法的结合往往是有效的。（2）推/拉结合的生产计划与调度

MRP-Ⅱ是美国制造业管理技术的精华，它把对最终产品的需求通过BOM展开为对零部件和原材料的需求，用物料投入的方式推动系统运行，故称推式控制策略。JIT是日本丰田的管理思想，用产品或成品的取出来拉动系统运行，因此称拉式控制策略。一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.3从系统理一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.3从系统理论看现代集成制造系统CIMS1.3.2复杂问题求解的基本框架4．数学等理论工具（3）并行产品开发过程的调度优化问题产品的开发过程由一系列活动组成，传统的串行过程由于上游设计过程不考虑下游的制造工艺及装配，往往造成经常性的返工，使产品开发时间大大增加，成本提高。变串行的活动为尽可能多的并行活动，资源（设备、人员）需要优化配置，其中需要考虑信息的约束和活动中可能存在的反馈。因此问题成为：在考虑信息约束条件下，通过资源的优化配置，极小化产品设计开发时间。

一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.3从系统理一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.3从系统理论看现代集成制造系统CIMS1.3.2复杂问题求解的基本框架4．数学等理论工具（4）供需链管理中的优化问题供需链是描述商品需、产、供过程中各实体的活动及其相互关系的动态变化的网络。企业必然会从“小而全”“大而全”的生产结构调整为协作化产品制造的生产结构。这便形成了供需链。由于多种原因，企业在物料获取、加工和产品（零部件）配送过程中存在提前期的不确定性，因此安全库存和安全提前期可以缓解提前期变动的影响。围绕供需链的越来越广泛的应用，相关的优化问题也很多。例如考虑运输时间服从一定的概率分布的前提下，如何在满足一定顾客服务水平的同时，实现库存费用极小化等。

一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.3从系统理一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.3从系统理论看现代集成制造系统CIMS1.3.2复杂问题求解的基本框架4．数学等理论工具（5）智能方法，如人工神经网络、遗传算法、多智能体技术等这些智能方法在解决上述应用问题时是有效的。理论参数计算与智能方法相结合是解决不少复杂问题的一种行之有效的办法。一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.3从系统理一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.4现代集成制造系统实现技术内涵的发展

1.4.1信息集成1．企业建模、系统设计方法、软件工具和规范这是系统总体设计的基础。没有企业的模型就很难科学地分析和综合企业各部分的功能关系、信息关系以至动态关系。企业建模及设计方法解决了一个制造企业的物流、信息流、以至资金流、决策流的关系，这是企业信息集成的基础。2．异构环境下的信息集成所谓异构是指系统中包含了不同的操作系统、控制系统、数据库及应用软件。如果各个部分的信息不能自动地交换，则很难保证信息传送和交换的效率和质量。异构信息集成主要解决下面三个问题：（1）不同通信协议的共存及向ISO/OSI的过渡（2）不同数据库的相互访问（3）不同商用应用软件之间的接口

一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.4现代集成一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.4现代集成制造系统实现技术内涵的发展

1.4.2过程集成（并行工程）并行工程的关键技术：

1）产品设计开发过程的重构和建模，即将原来的串行作业过程，尽可能地转变为并行作业。串行作业：一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.4现代集成一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.4现代集成制造系统实现技术内涵的发展

1.4.2过程集成（并行工程）

并行作业：一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.4现代集成一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.4现代集成制造系统实现技术内涵的发展

1.4.2过程集成（并行工程）并行工程的关键技术：

2）支持并行作业的多学科的协同工作小组，以及计算机网络（往往是广域网）支持下的协同工作环境（CSCW）和PDM，它可以提供异地设计人员在同一时间对设计的评价和修改，进而支持实现异地互操作。

3）并行工程的工具，如DFA，DFM（DesignForAssembly,DesignFor

Manufacturing）等并行工程是在信息集成的基础上，实现了过程的重构、集成和优化。一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.4现代集成一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.4现代集成制造系统实现技术内涵的发展

1.4.2过程集成（并行工程）

并行工程的技术攻关是紧密结合航天工业复杂机械结构件的设计、开发进行的。通过2年多的攻关，取得了明显的效益。使产品开发时间缩短了1/3，设计过程中的反复减少了70%，废品率减少了50%。一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.4现代集成一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.4现代集成制造系统实现技术内涵的发展

1.4.3企业集成（敏捷制造）敏捷制造的关键技术有：

1）支持敏捷制造的使能技术，支持协同设计的工具，电子商务平台。

2）资源优化，包括供应链的建模和管理。

3）网络平台，Internet/Intranet/Extranet。一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.4现代集成一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.5现代集成制造系统的组成

虚拟制造绿色制造并行工程敏捷制造CIMS全球企业部门制造基础信息化集成优化：过程重组CE

企业集成AM虚拟技术技术+管理+组织一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.5现代集成一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统

1.6CIMS与企业信息化企业信息化大致可分为下面四个阶段。第一阶段为单机的计算机应用：如采用CAD以提高工程设计及绘图的效率和质量，采作会计、工资、合同等单项管理等等。与传统的手工作业方式相比，可以提高工作效率。第二阶段为局域网支持下的计算机应用：如基于网络和数据库的产品设计部门的CAD、CAPP、CAE以及MRPⅡ等应用。其技术水平和收到的效益比前者提高了一步。第三阶段为网络数据库支持下的计算机应用综合系统：把企业的各个单元的计算机应用，如CAD、CAE、CAPP、CAM、MRPⅡ、车间管理与控制、质量保证以至办公、辅助决策等集成起来，实现信息资源共享、优化运行，使企业开发产品开发上市更快（T）、质量更好（Q）、成本更低（C）、服务更好（S），以使有更强的企业竞争能力。第四阶段为因特网支持下的企业之间的信息集成和资源优化：企业信息化已经突破企业的界线，是敏捷制造阶段的企业信息化。

现代集成制造系统，实际上包含了企业信息化的第三第四两个阶段。

一、计算机集成制造系统和现代集成制造系统1.6CIMS2022/12/10252022/12/8252022/12/10262022/12/826二、CIMS的技术体系概述

2.1总体技术

2.2设计自动化技术

2.3制造自动化技术

2.4集成化管理与决策技术

2.5支撑技术

2.6流程工业CIMS技术二、CIMS的技术体系概述2.1总体技术二、CIMS的技术体系概述

2.1总体技术

2.1.1企业运行摸式

2.1.2CIMS体系结构

2.1.3CIMS方法论

2.1.4建模、仿真和优化

2.1.5集成技术

2.1.6标准化技术二、CIMS的技术体系概述2.1总体技术二、CIMS的技术体系概述

2.1总体技术总体技术的任务是从全局出发，考虑构成CIMS各部分之间的关系，并将它们组成有机的整体，实现信息共享和资源共享，协调各分系统的运行，提出的系统整体集成的解决方案。

2.1.1企业运行摸式

企业运行模式是从战略的高度考虑企业的发展模式。企业应根据自身的条件和运行环境的特点选择并推行精良生产、敏捷制造、并行工程、大规模定制生产或敏捷虚拟企业等企业运行模式。不同运行模式的选择，在具体设计时会影响CIMS单元技术的选择和实施，而CIMS的实施，也必然对企业组织结构和运行机制提出调整的要求。二、CIMS的技术体系概述2.1总体技术2022/12/1030图2.2传统制造业的生产组织方式图2.3现代制造业的生产组织方式2022/12/830图2.2传统制造业的生产组织方式图2.二、CIMS的技术体系概述

2.1总体技术

2.1.2CIMS体系结构

CIMS体系结构是一组代表系统各个方面的多视图、多层次的模型的集合。由于CIMS系统的复杂性，要正确全面理解这一系统，必须从各个不同方面、不同阶段进行建模分析。目前最有代表性的CIMS体系结构当属欧共体ESPRIT计划中的CIM-OSA的三维结构。它的三个坐标轴分别为：生命周期维、视图维和通用维。生命周期维指的是CIM系统开发的整个生命周期中，从需求定义到设计说明到实施描述的三个阶段；视图维指的是系统需要建模的各个方面及其相互关系；通用维则是一个由一般到特殊的发展过程。二、CIMS的技术体系概述2.1总体技术二、CIMS的技术体系概述

2.1总体技术

2.1.3CIMS方法论

CIMS的实施需要有一套正确实施CIMS的方法，这一组方法的集合，就称为CIMS方法论。具体来说，CIMS方法论包含如下内容：1）从企业诊断出发，对企业经营目标与实施CIMS的需求进行分析。2）实施CIMS技术上应采用的方法。3）实施CIMS的组织队伍及其构成方法。4）CIMS的项目管理方法。5）CIMS的质量控制方法。二、CIMS的技术体系概述2.1总体技术二、CIMS的技术体系概述

2.1总体技术

2.1.4系统建模

CIM-OSA中的模型主要有功能模型、信息模型、资源模型和组织模型。由于CIMS的复杂性，CIMS模型的主要形式是图形、表格和文字叙述。

二、CIMS的技术体系概述2.1总体技术二、CIMS的技术体系概述

2.1总体技术

2.1.5集成技术信息集成、过程集成、企业间集成。1.信息集成指CIMS中不同应用系统之间实现数据共享，这些应用系统分布在网络环境下异构计算机系统中，它们所管理和操作的数据格式和存储方式各异，实现信息集成就是要实现数据的转换、数据源的统一、数据一致性的维护、异构环境下不同应用系统之间的数据传送。企业的信息集成还解决了企业由于各部门之间信息不共享、信息反馈速度慢、信息不全等造成的企业决策因难、计划不正确、库存量大、产品制造周期长、资金积压等问题，提高了企业的现代化管理水平和整体经济效益。二、CIMS的技术体系概述2.1总体技术二、CIMS的技术体系概述

2.1总体技术

2.1.5集成技术

2.过程集成是指高效、实时地实现CIMS的数据、资源共享及其协同工作，将孤立的应用过程集成起来形成一个协调的企业CIMS运行系统。过程集成涉及到不同的过程之间的交互和协同工作，它比信息集成具有更高的集成度，其集成难度也更高。为了实现过程集成，需要采用过程建模方法来建立企业的业务过程模型。过程集成需要有更先进的软件集成支持工具，如集成平台、集成框架等。二、CIMS的技术体系概述2.1总体技术二、CIMS的技术体系概述

2.1总体技术

2.1.5集成技术3.企业集成是指企业间的集成。企业要提高市场竞争力，不能走小而全、大而全的道路，而必须面对全球经济、全球制造的新形势，充分利用全球的制造资源，以更快、更好、更省的方式响应市场。从组织层面上说，现代企业提倡扁平式的企业组织结构，提倡企业动态联盟。产品型企业应该是两头大、中间小，即新产品设计开发能力和市场开拓能力大，加工制造设备能力可以小。多数零、部件可以靠协作解决，这样企业可以在全球采购价格最便宜、质量最好的零、部件。企业间的集成是企业优化的新台阶。二、CIMS的技术体系概述2.1总体技术二、CIMS的技术体系概述

2.1总体技术

2.1.6标准化技术

CIMS标准化技术的主要作用是保证CIMS实施的规范性、开放性、可移植性和互操作性。具体表现在：制定或选用CIMS信息分类编码产品数据交换网络通信协议

CIMS分系统间的接口等有关规范制定并贯彻执行一系列有关的标准、规范或约定，来统一整个系统部件的接口、通信和与外部的连接，使系统能容纳不同厂家制造的设备，同时又能适应未来新技术的发展。二、CIMS的技术体系概述2.1总体技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.1CAD计算机辅助设计

2.2.2CAE计算机辅助工程

2.2.3CAPP计算机辅助工艺设计

2.2.4CAM计算机辅助制造

2.2.5PDM产品数据管理

2.2.6DFx并行设计

2.2.7异地、协同、虚拟设计

2.2.8并行工程二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.1CAD计算机辅助设计

CAD是指工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。CAD的功能可归纳为四大类：数字建模、工程分析、动态模拟和自动绘图。一个完整的CAD系统应由人机交互接口、科学计算、图形系统和工程数据库等组成。二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.2CAE——计算机辅助工程

CAE是用计算机辅助求解复杂工程和产品的计算分析，例如：结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。已广泛应用于航空、航天、机械和土木结构等领域。随着计算机技术的普及和不断提高，CAE系统的功能和计算精度都有很大提高，各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生，并已成为结构分析和结构优化的重要工具，同时也是计算机辅助4C系统（CAD/CAE/CAPP/CAM）的重要环节。二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.3CAPP——计算机辅助工艺设计工艺设计是机械制造生产过程技术准备工作的一个重要内容，是产品设计与车间实际生产的纽带，是经验性很强且随环境变化而多变的决策过程。随着机械制造生产技术的发展和多品种小批量的要求，特别是CIMS的发展与运用，传统的工艺设计方法，已经远远不能满足自动化和集成化要求。计算机辅助工艺设计克服了传统工艺设计的上述缺点，它可以借助计算机技术，按照产品设计实现从原材料加工成产品所需的一系列加工动作，及其对资源需求的数字化描述。二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.4CAM——计算机辅助制造

CAM的主要功能是根据零件的工艺路线和工序内容，规划刀具路径，生成刀位文件，进行刀具轨迹仿真，并生成NC代码。它是连接设计自动化系统和制造自动化系统的桥梁。二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.5PDM产品数据管理

PDM（ProductDataManagement）是一门管理所有与产品相关的信息（包括电子文档、数字化文件、数据库记录等）和所有与产品相关的过程（包括审批/发放过程、工程更改过程等）的技术。它是一门集数据库的数据管理能力、网络通讯能力与过程控制能力于一体的工程数据管理综合技术。二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.6DFx——面向产品全生命周期的设计利用DFx技术，可以在设计阶段尽早地考虑产品的性能、质量、可制造性、可装配性、可测试性、产品服务和价格等因素，对产品进行优化设计或再设计。最常见的DFx技术有：面向装配的设计是一种针对零件配合关系进行分析的设计技术。它为产品设计在早期提供一种确定装配所用的定量方法。其原则包括最小零件数、最少接触面和易装配。面向制造的设计则引入诸如零件最少原则和易制造原则等指导产品的设计。面向性能的设计中，设计团队从产品整个生命周期的角度审查有关产品的所有独立的规则集，从而完成产品界面及功能设计、零件特征设计、加工方法选用、工艺性设计和工艺方案的选择等。二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.6DFx——面向产品全生命周期的设计面向方案的设计是为了从不同设计方案中选择花费最小的方案，它涉及产品设计方案的数量、产品设计阶段和产品设计更改的代价等因素。面向环境的设计是指在产品设计时从对环境的影响角度出发，考虑产品在全生命中的使用。面向后勤的设计是指设计人员在设计时利用不同的约束进行产品设计，如费用驱动约束、最小时间约束等。二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.7异地、协同、虚拟设计随着计算机技术、网络技术的发展以及全球性市场的形成，异地设计、协同设计和虚拟设计日益成为CIMS设计自动化领域的研究热点。异地设计是指处于不同地理位置（同一单位或不同单位）的设计人员各自发挥长处，共同完成某一设计任务；协同设计是指同一单位或不同单位的设计人员同时同地、同时异地、异时同地或异时异地共同完成某一设计任务；虚拟设计是借助计算机等工具，在计算机上模拟设计出新产品，以供有关各方分析、评价、参考。异地设计、协同设计和虚拟设计均涉及Internet/Intranet支持环境下的产品需求定义与建模、产品数据管理、产品数据交换、产品开发过程模型、集成模式、体系结构及支持工具等相关技术。二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.8并行工程并行工程的具体内涵主要有：1）并行工程是一种系统化的工作模式。它强调产品全生命周期的市场需求分析、产品定义、研究开发、设计、制造、支持（包括质量、销售、采购、发送、服务）及产品报废等各相关阶段过程的集成、并发与优化；人们在产品生命周期的上游阶段工作时，就要充分考虑下游工作的可实现性，尤其是在产品设计阶段，要进行可制造性、可装配性、可测试性、可维护性、可靠性、可支持性和成本合理性等方面的设计。它要求产品生命周期各阶段工作间能及时交流、协调，尽量避免跨阶段的大返工。二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.2设计自动化技术

2.2.8并行工程并行工程的具体内涵主要有：2）并行工程以产品为中心，组成由有关部门代表参加的多学科小组进行团队工作。这种工作方式不仅加强了部门间的协调，而且集成了多学科人员的智慧。根据产品复杂程度不同，可组成有层次的团队工作小组群。如果条件允许，期望用户也成为团队的成员。3）并行工程采用新型的信息化的先进设计、制造技术，以支持产品及其过程的数字化定义、计算机辅助设计与制造（如CAD/CAE/CAM等）、计算机辅助下游可实现性设计（如DFA/DFM/DFT等）、计算机辅助团队协同工作及各阶段部门间的信息集成等。二、CIMS的技术体系概述2.2设计自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.3制造自动化技术

2.3.1自动化制造设备和控制技术

2.3.2生产计划与生产调度

2.3.3自动化物流技术

2.3.4制造过程监控

2.3.5制造执行系统二、CIMS的技术体系概述2.3制造自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.3制造自动化技术制造自动化系统主要由制造设备系统、物料运输与存储系统、制造信息系统等组成。制造设备系统主要包括：专用自动化机床组合机床自动线数控机床、加工中心、分布式数字控制(DNC)

柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)

柔性生产线(FML)等加工设备测量设备、辅助设备(如刀具系统)、夹具装置等

二、CIMS的技术体系概述2.3制造自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.3制造自动化技术物料运输与存储系统包括：传送带有轨小车自动导向小车立体仓库搬运机器人托盘站等二、CIMS的技术体系概述2.3制造自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.3制造自动化技术制造信息系统：计算机控制系统数据库管理系统网络通信系统制造信息的获取、分析、处理以及各种信息交换物料流管理制造过程监视与控制生产计划与生产调度等

二、CIMS的技术体系概述2.3制造自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.3制造自动化技术

2.3.1自动化制造设备和控制技术自动化制造设备和控制技术主要有数控技术、DNC、FMC、FMS以及快速成型技术等。二、CIMS的技术体系概述2.3制造自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.3制造自动化技术

2.3.2生产计划与生产调度

生产计划解决做什么(Whattodo)的问题，即生产什么生产多少的问题；

生产调度则解决怎么做(Howtodo)的问题，即按什么次序生产和何时生产的问题。

生产计划与调度优化的目的不仅仅要解决如何缩短等待时间问题，而且要解决如何提高设备利用率、满足用户需求、压缩库存与在制品、降低生产成本和提高经济效益等问题。据有关资料统计：在生产过程中工件在现场、缓冲区和仓库中等待加工的等待时间占了工件总流通时间的95%，而真正用在工件加工上的时间不足5%。由此可见，在大大缩短等待时间以最终缩短产品生产流通时间和生产周期方面大有潜力可挖。

二、CIMS的技术体系概述2.3制造自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.3制造自动化技术

2.3.3自动化物流技术物流技术主要涉及：物流的装卸、输送、识别控制、存取等环节，物流自动化就是要实现物流各个环节的综合自动化。制造自动化系统中可以采用的物流技术有多种，目前较为先进的有自动导向小车、机器人、自动化立体仓库、空中自动运输车等，此外还有输送辊道、传送带、悬挂链、地链小车、升降机、带真空吸盘的转移装置以及平衡吊，叉车和工位缓冲站等。二、CIMS的技术体系概述2.3制造自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.3制造自动化技术

2.3.4制造过程监控制造过程监控是利用传感检测技术、信号处理、模式识别、信息理论、人工智能、预报决策、控制工程、电子技术、计算机技术及有关专业领域的研究成果，以制造过程的设备（含刀具）、流程及产品质量为研究对象，根据制造过程中的二次效应(如热力参数、电磁参数、机械力学参数、各种性能参数等)及其动态变化，在不影响制造过程正常工作的前提下，在线识别制造过程状态，分析制造过程中的问题，通过参数调节，提供稳定的生产条件。二、CIMS的技术体系概述2.3制造自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.3制造自动化技术

2.3.4制造过程监控

1.对制造过程的设备状态进行监测，做出是否有故障、故障种类、故障部位、故障严重程度、故障发展变化趋势等诊断结果，判断设备性能劣化趋势，并制定出相应对策和处理结果，对设备进行自动控制；

2.对制造过程的流程进行监控；

3.对制造过程的产品质量进行监控。设备监控是流程监控的基础，设备监控和流程监控是质量监控的重要保证。设备监控、流程监控和质量监控互为支撑，互相渗透。二、CIMS的技术体系概述2.3制造自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.3制造自动化技术

2.3.5制造执行系统MES是位于企业上层生产计划（MRPII/ERP）和底层工业控制之间，面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。MES强调制造计划的执行，它在计划管理层和底层控制之间架起了一座桥梁，填补了两者之间的鸿沟[8][9]。

MES的主要研究内容：

MES研究车间实际信息环境下的建模、决策及信息处理；车间资源配置、生产调度与控制中的决策模型与决策机制；车间的信息集成、信息搜寻与自组织、数据挖掘及知识发现等智能信息处理方法；构建敏捷化可重构的MES集成信息模型。二、CIMS的技术体系概述2.3制造自动化技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.1企业管理模式

2.4.2管理支持系统

2.4.3CIM管理系统方法论

2.4.4企业过程重组

2.4.5全面质量管理二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.1企业管理模式企业管理模式是企业为实现其经营目标，而组织其资源、经营生产活动的基本框架和方式，典型的现代企业管理模式与方法有：制造资源计划、企业资源计划、准时生产、供应链管理等。先进企业管理模式是实现CIMS管理与决策信息系统的理论基础。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.1企业管理模式

1．制造资源计划制造资源计划即MRPII（ManufacturingResourcePlanning）是美国在20世纪70年代提出的一种现代企业生产管理模式和组织生产的方式。它是以物料需求计划MRP（MaterialRequirementPlanning）为核心的企业生产管理计划系统。其基本思想是：基于企业经营目标制定生产计划，围绕物料转化，组织制造资源，实现按需要按时生产。

MRPII系统分为五个计划层次：经营规划、生产计划大纲、主生产计划、物料需求计划和车间作业计划。MRPII计划层次体现了由宏观到微观，由战略到战术，由粗到细的深化过程。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.1企业管理模式

2．企业资源计划一般而言，除了MRPII的主要功能外，ERP系统还包括以下功能：供应链管理、销售与市场、分销、客户服务、财务管理、制造管理、库存管理、工厂与设备维护、人力资源、报表、制造执行系统、工作流服务和企业信息系统等方面。此外，还包括金融投资管理、质量管理、运输管理、项目管理、法规与标准和过程控制等补充功能。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.1企业管理模式

3．准时生产准时生产（JIT，JustinTime）是20世纪70年代末由日本丰田汽车制造公司设立并实施的一种东方式现代企业生产管理模式。JIT的基本概念是指在所需要的精确时间，按所需要的质量和数量，生产所需要的产品。它的理想目标是六个“零“和一个“一”，即零缺陷、零准备、零库存、零搬运、零故障停机、零提前期和批量为一。JIT的构成主要包括：基于看板的生产控制、全面质量管理、全体雇员参与决策、供应商的协作关系等。此外，JIT还强调消除生产中的一切浪费，包括消除过量生产、消除部件与操作者的移动和等待时间、物料积压储存和生产次品等等。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.1企业管理模式

3．准时生产

JIT是一种提高整个生产管理水平和消除浪费的严谨方法。其宗旨是使用最少量设备、装置、物料和人力资源，在规定的时间、地点，提供必要数量的零部件，达到以最低成本、最高效益、最好的质量、零库存进行生产和完成交货的目的。与MRPII的“推”式生产管理模式相对照，JIT是一种“拉”式生产管理模式。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.1企业管理模式

4．供应链管理供应链或供需链（SupplyChain）作为跨企业中多个职能部门活动的集合，包括从定单的发送和获取、原材料的获得、产品的制造到产品分配发放给用户的整个过程。它是描述商品需、产、供过程中各实体、活动及其相互关系动态变化的网络。它包括的主要环节有：顾客、制造、分发、运输、库存计划、预估和供应计划等。供应链管理是通过前馈的信息流（需方向供方流动，如订货合同、加工单、采购单等）和反馈的物料流和信息流（供方向需方的物料流及伴随的供给信息流，如提货单、入库单、完工报告等），将供应商、制造商、分销商、零售商直到最终用户连成一个整体的模式。供应链既是一条从供应商到用户的物流链，又是一条价值的增值链。

二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.2管理支持系统

CIM管理支持系统（MSS）是指在CIMS环境下，以先进的管理技术与模式为核心，与CIMS其它分系统密切配合并充分集成，管理与控制全企业经营生产活动的集成化管理决策信息系统。

MSS包括：管理信息系统（MIS）决策支持系统（DSS）领导信息系统（EIS）等。其中，MIS主要涉及经营销售管理、计划管理、物料管理、生产管理、车间作业管理、财务管理、人力资源管理、采购与供应管理、库存管理、设备管理、能源管理、人事劳资管理、质量信息管理等方面。DSS是帮助管理者就生产经营管理问题进行决策与选择的辅助支持工具系统。EIS则是专门为企业顶层领导服务的战略级综合信息查询与处理系统。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.2管理支持系统其中：

MIS主要涉及经营销售管理、计划管理、物料管理、生产管理、车间作业管理、财务管理、人力资源管理、采购与供应管理、库存管理、设备管理、能源管理、人事劳资管理、质量信息管理等方面；

DSS是帮助管理者就生产经营管理问题进行决策与选择的辅助支持工具系统；

EIS则是专门为企业顶层领导服务的战略级综合信息查询与处理系统。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.3CIM管理系统方法论

CIM管理系统方法论涉及CIMS管理系统方法指南、企业建模和计算机支撑环境，如面向管理的企业模型与建模技术、企业管理系统分析、设计方法及计算机辅助工具和面向管理的人机交互技术等。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.4企业过程重组企业过程重组（BPR，BusinessProcessEngineering）是以企业过程为改造对象，从顾客的需求出发，对企业过程进行根本性的思考和分析，根据企业的战略目标和思想过程模式，对过程进行彻底的重新设计，以信息技术、人与组织管理为使能器，使企业的性能指标和业绩得到巨大的改善。

BPR被称为“现代管理的一场革命”，一些大公司如福特、IBM、通用汽车等，纷纷报道了BPR所带来的巨大成效。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.4企业过程重组

BPR的基本内容包括人的重构、经营过程重构、技术重构、组织结构重构和企业文化的重构。在我国，BPR也引起了企业管理理论研究者的关注。在我国当前国有企业“机制改革、结构改组、技术改造和加强企业管理”、建立现代企业制度的过程中，研究先进的BPR理论，结合我国企业的实际情况进行实施，以过程的观点重构科学的经营管理模式、撤消不增值的企业过程，简化组织机构，削减管理层次，面向市场，关心客户，以顾客为导向，推广信息技术的应用，充分发挥信息技术的潜能，重视人力资源。加强观念教育和培训，提倡创造性和革新精神，提高企业对变化的承受能力，将为我国企业管理水平、员工素质以及综合竞争实力的提高起到重要的作用。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.5全面质量管理企业为了确保能以高质量的产品在激烈的市场竞争中取胜，必须运用信息技术、计算机技术等先进技术提高企业质量管理的水平，增强质量保证和质量控制的有效性。CIMS中的质量保证系统在网络数据库的支持下，从产品设计、开发、直到售后服务全生命周期中对与质量有关的数据进行有效的采集、处理、评价和决策，对质量管理、质量保证、质量控制活动进行有效的管理，实现企业质量管理的整体优化，以达到全面满足顾客需求、提高市场竞争能力的目的。

CIMS质量保证系统分布在企业的各个层次，它涉及底层的各个生产工序的质量检测与控制、检验试验设备的管理，也涉及上层的质量问题决策，既覆盖产品制造过程，也覆盖产品开发过程和服务过程。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.5全面质量管理

1．质量功能配置质量功能配置（QFD，QualityFunctionDeployment）是从质量保证的角度出发，通过一定的市场调查方法获取顾客需求，并采用矩阵图解法将顾客需求分解到产品开发的各个阶段和各职能部门中，通过协调各部门的工作以保证最终产品质量，使得设计和制造的产品能真正地满足顾客的需求。

QFD是一种顾客驱动的产品开发方法，是一种在产品设计阶段进行质量保证的方法，也是使产品开发各职能部门协调工作的方法。其目的是使产品能以最快的速度、最低的成本和最优的质量占领市场。质量功能配置包括调查和分析顾客需求、顾客需求的瀑布式分解等阶段。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.5全面质量管理

2．面向质量的设计

DFQ(DesignforQuality)是指在产品的开发和设计过程中，要根据一定的准则和方法将各种需求转化为产品质量特性，即性能、可信性、安全性、适合性、经济性和时间性的设计。

QFD是一种顾客驱动的产品开发方法，DFQ使产品开发由单纯满足性能指标的设计，进入在总体优化的前提下进行诸多特性和全生命周期的综合权衡设计的新阶段；使产品开发和设计过程以一系列系统的、科学的设计工具为基础，从而提高企业产品开发的水平和能力。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.5全面质量管理

2．面向质量的设计

DFQ涉及的方法和工具可以分为面向目标的工具、综合工具、验证工具三大类：

面向目标的工具帮助产品开发小组系统地将需求转化为产品的技术特征和技术规范；

综合工具帮助设计者在进行概念设计和详细设计时综合考虑多方面的因素等；

验证工具用来评价和验证已设计的产品结构、性能、规范是否符合质量要求，包括故障模式及效应分析、故障树分析、设计评审等。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.5全面质量管理

3．集成质量系统集成质量系统（IQS，IntegratedQualitySystem）是计算机辅助质量系统（CAQ）发展的新阶段。集成质量系统的发展主要体现在以下四个方面：（1）集成水平的提高计算机辅助质量系统实现系统信息集成，而集成质量系统在信息集成的基础上进一步实现功能集成和过程集成。（2）过程的延伸计算机辅助质量系统主要涉及产品制造过程中的质量管理、质量保证和质量控制。集成质量系统则不仅涉及产品制造过程，而且延伸到产品设计开发阶段和售后服务，即实现产品生命周期全过程的质量控制和质量保证，适应并行工程的模式。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.5全面质量管理

3．集成质量系统（3）范围的扩展计算机辅助质量系统以企业内局域网为支持，实现企业内部质量信息的集成。随着敏捷虚拟企业的出现，对集成质量系统提出了直接获取国际性质量信息的需要，集成质量系统在Internet的支持下实现企业间质量信息的集成和质量监控。（4）智能水平的提高人工智能技术在集成质量系统诸多方面的应用，包括质量问题决策质量分析诊断、质量计划生成、过程监控等，使集成质量系统的智能水平提高并更为有效。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.4集成化管理与决策技术

2.4.5全面质量管理

3．集成质量系统（3）范围的扩展计算机辅助质量系统以企业内局域网为支持，实现企业内部质量信息的集成。随着敏捷虚拟企业的出现，对集成质量系统提出了直接获取国际性质量信息的需要，集成质量系统在Internet的支持下实现企业间质量信息的集成和质量监控。（4）智能水平的提高人工智能技术在集成质量系统诸多方面的应用，包括质量问题决策质量分析诊断、质量计划生成、过程监控等，使集成质量系统的智能水平提高并更为有效。二、CIMS的技术体系概述2.4集成化管理与决策技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.1CIMS的网络类型

2.5.2CIMS的网络管理

2.5.3CIMS的数据库类型

2.5.4异构数据库的集成

2.5.5数据仓库二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.1CIMS的网络类型

CIMS的支撑技术包括计算机网络和数据库系统。

CIMS涉及的网络概念主要有企业网、内联网（Intranet）、外联网（Extranet）和因特网（Internet）。计算机网络的基本功能是突破地理限制，实现资源（信息、软件、硬件和服务）共享，作为支撑技术之一的计算机网络保证了在正确的时候、将正确的信息、以正确的形式、送到正确的地方，以便执行正确的操作。数据库系统的基本功能是对数据进行组织、存储和管理。企业在生产控制过程和经营管理过程中必然会产生大量的数据，对这些数据进行有效的管理和合理应用，并从大量的数据中提取出最有效的信息以支持企业的决策，是数据库的基本目标。二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.2CIMS的网络管理网络管理是保证网络安全、可靠、高效和稳定运行的必要手段。CIMS网络管理，就是通过监视、分析和控制CIMS网络，保证CIMS网络服务的有效实现。随着网络规模的扩大和网络复杂性的增加，网络管理已成为整个网络系统中必不可少的一部分。从使用角度，一个网络管理系统应该满足以下要求：①同时支持网络监视和控制两方面的能力；②能够管理所有的网络协议；③尽可能大的管理范围；④尽可能小的系统开销；⑤可以管理不同厂家的连网设备；⑥容纳不同的网管系统。二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.3CIMS的数据库类型在一个计算机集成制造系统中，可能含有多个数据库，甚至是多个不同种类的数据库，这就需要采用数据库的互联技术，确保用户能正确、一致地共享有关数据，所以，数据库及数据库技术是CIMS实现信息集成的基础。目前适用于CIMS的数据库类型可按以下三种方法进行分类：（1）按存放数据性质分类（2）按数据模型性质分类（3）按数据分布方式分类二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.3CIMS的数据库类型（1）按存放数据性质分类在CIMS中常用的数据库主要有：一类是存放经营管理数据的管理型数据库；一类是存放产品数据的工程数据库；在决策支持系统中还需专门存放决策模型的决策知识的特殊库——称为模型库和知识库。二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.3CIMS的数据库类型（2）按数据模型性质分类有层次数据库、网状数据库、关系型数据库、面向对象数据库、多媒体数据库及演绎数据库等。二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.3CIMS的数据库类型（3）按数据分布方式分类有集中式与分布式两种。在集中式数据库系统中，数据集中存放在一个结点上，供有关用户共享。在分布式数据库系统中，按数据的来源及需求，将它们分布在不同结点上的多个物理数据库中，而从逻辑上看，为单一数据库。二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.4异构数据库的集成

CIMS是一个综合的计算机应用系统，由多个不同的功能系统组成，如ERP、PDM等，这些系统因数据对象的不同有可能使用了不同的数据库管理系统。另外，企业实施CIMS工程一般都要经历几个发展阶段，由于技术或市场等原因，在不同时期配置的数据库管理系统可能会不一样。这样，在一个企业的CIMS中，难免会包含几种不同的数据库管理系统。二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.4异构数据库的集成

1．数据的迁移和转换利用数据转换程序，对数据格式进行转换，从而能被其它的系统接收。这种方法处理简单，已为大多数用户理解和接受。许多数据库管理系统DBMS都自带有一些数据转换程序，也为用户提供了方便。但这种方式当数据更新时会带来不同步的问题，即使人工定时运行转换程序也只能达到短期同步，这对于数据更新频繁而实时性要求很高的场合不太适用。二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.4异构数据库的集成

2．使用中间件中间件（Middleware）是位于客户机（Client）与服务器（Server）之间的中介接口软件，是异构系统集成所需的粘接剂。现有数据库中间件允许Client在异构数据库上调用SQL服务，解决异构数据库的互操作性问题。功能完善的数据库中间件，可以对用户屏蔽数据的分布地点、DBMS平台、SQL方言/扩展、特殊的本地API等差异。使用中间件的异构数据库集成有通用SQL、通用网关、通用协议和基于组件技术的一致数据访问接口等方法。

二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.4异构数据库的集成

3．多数据库系统在CIMS环境下，经常采用多数据库系统来解决异构数据库集成问题。所谓多数据库系统就是一种能够接受和容纳多个异构数据库的系统，对外呈现出一种集成结构，而对内又允许多个异构数据库的“自治性”。

二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.5支撑技术

2.5.5数据仓库数据仓库是数据库应用发展中出现的新概念，是为更高层次上的数据应用而提出的一种解决问题的方案，而不是现成的或可以买到的产品。一般认为数据仓库是作为决策支持系统服务的基础，是用于分析型处理的数据集合，也是供查询和决策分析用的集成化的信息仓库。二、CIMS的技术体系概述2.5支撑技术二、CIMS的技术体系概述

2.6流程工业CIMS技术

2.6.1流程工业CIMS与离散工业CIMS的主要区别

2.6.2流程工业CIMS的组成部分二、CIMS的技术体系概述2.6流程工业CIMS技术二、CIMS的技术体系概述

2.6流程工业CIMS技术

2.6.1流程工业CIMS与离散工业CIMS的主要区别流程工业是指通过混合、分离、成型或化学反应使原材料增值的行业，其生产过程一般是连续的或成批的，具有工艺过程相对固定、生产周期短、产品规格少批量大等特点。主要包括化工、冶金、石油、电力、橡胶、制药、食品、造纸、塑料、陶瓷等行业。流程工业CIMS是CIM思想在流程工业中的应用和体现，其含义是：在获取生产流程所需全部信息的基础上，将分散的控制系统、生产调度系统和管理决策系统有机地集成起来，综合运用自动化技术、信息技术、计算机技术、生产加工技术和现代管理科学，从生产过程的全局出发，通过对生产活动所需的各种信息的集成，集控制、监测、优化、调度、管理、经营、决策于一体的综合自动化系统。二、CIMS的技术体系概述2.6流程工业CIMS技术二、CIMS的技术体系概述

2.6流程工业CIMS技术

2.6.1流程工业CIMS与离散工业CIMS的主要区别流程CIMS要处理的对象是整个企业的全部生产活动，包括生产过程、计划调度、企业管理、经营决策等，其目标是根据市场的供销情况和对经济形势的分析预测，充分利用企业的可用资源，通过CIMS中各子系统协调工作，使企业的总体经济效益最优。过程控制系统处理的对象是与生产过程有关的局部系统，包括生产装置、生产过程的控制和优化，生产系统的调度等，是企业CIMS的组成部分之一，其目标是在CIMS总体指标的约束下，使某一局部生产过程处于最优运行状态。二、CIMS的技术体系概述2.6流程工业CIMS技术二、CIMS的技术体系概述

2.6流程工业CIMS技术

2.6.1流程工业CIMS与离散工业CIMS的主要区别（1）在生产计划方面流程CIMS采用配方进行物料需求计划，离散CIMS采用物料清单进行物料需求计划；离散CIMS的生产面向定单，作业计划限定在一定时间范围之内，流程CIMS的生产主要面向库存，没有作业单的概念，作业计划中也没有可供调节的时间。二、CIMS的技术体系概述2.6流程工业CIMS技术二、CIMS的技术体系概述

2.6流程工业CIMS技术

2.6.1流程工业CIMS与离散工业CIMS的主要区别（2）在工程设计方面离散CIMS由于产品工艺结构复杂、更新周期短，新产品开发和正常的生产制造过程中都有大量的变形设计任务，需要进行复杂的结构设计、工程分析、精密绘图、数控编程等，工程设计分系统是其不可缺少的重要分系统之一。流程CIMS中新产品开发过程不与正常的生产管理、制造过程集成，没有工程设计分系统，二、CIMS的技术体系概述2.6流程工业CIMS技术二、CIMS的技术体系概述

2.6流程工业CIMS技术

2.6.1流程工业CIMS与离散工业CIMS的主要区别（3）在调度管理方面流程CIMS中要考虑产品配方、产品混合、物料平衡、污染防治等问题，需要进行主产品、副产品、协产品、废品、成品、半成品和回流物的管理，热蒸汽、冷冻水、压缩空气、水、电等动力能源辅助系统也应纳入CIMS的集成框架；离散CIMS则不必考虑这些问题；流程CIMS的质量管理系统与生产过程自动化系统、过程监控系统紧密相关，产品检验以抽样方式为主，采用统计质量控制，产品检验与生产过程控制、管理系统严格集成、密切配合，离散CIMS的质量控制分系统则是其中相对独立的一部分。二、CIMS的技术体系概述2.6流程工业CIMS技术二、CIMS的技术体系概述

2.6流程工业CIMS技术

2.6.1流程工业CIMS与离散工业CIMS的主要区别（4）在信息处理方面流程CIMS要求实时在线采集大量的生产过程数据、工艺质量数据、设备状态数据等，要及时处理大量的动态数据，保存许多历史数据，并以图表、图形的形式予以显示，而离散CIMS则相对较少；流程CIMS的工程数据库主要是体现生产过程状态的一些实时数据，如过程变量、设备状态、工艺参数等，离散CIMS的工程数据库则是主要以产品设计、制造、销售、维护整个生命周期中的数据为主，实时性要求不强。二、CIMS的技术体系概述2.6流程工业CIMS技术二、CIMS的技术体系概述

2.6流程工业CIMS技术

2.6.1流程工业CIMS与离散工业CIMS的主要区别（5）在经济方面流程CIMS主要通过稳产、高产、提高产品产量和质量、降低能耗和原料、减少污染来提高生产率，增加经济效益，离散CIMS则注重于通过设计、管理等的自动化、集成化、企业柔性化等途径，达到降低产品成本、缩短生产周期、提高产品质量、增加产品品种，满足多变的市场需求，提高生产效率；