CIMS(计算机集成制造系统)课件

制造模式的发展和应用答辩同濟大學TONGJIUNIVERSITY1制造模式的发展和应用答辩同濟大學1计算机集成制造

CIMS张燕红祁国栋楼科文马飞2023/1/82计算机集成制造

CIMS张燕红祁国栋2023/1/82理念篇1技术篇2

实践篇32023/1/83理念篇1技术篇2实践篇32023/1/83CIMS的产生背景CIMS的基本概念与组成CIMS的发展概况理念篇2023/1/84CIMS的产生背景理念篇2023/1/84CIMS的产生背景

20世纪70年代以来，随着电子信息技术、自动化技术的发展以及各种先进制造技术的进步，制造系统中许多以自动化为特征的单元技术得以广泛应用。如CAD、CAPP、CAM、工业机器人、FMS等单元技术的应用，为企业带来显著效益。

然而，人们同时发现，如果局部发展这些自动化单元技术，会产生“自动化孤岛”现象。“自动化孤岛”具有较大封闭性，相互之间难以实现信息的传递与共享，从而降低系统运行的整体效率，甚至造成资源浪费。什么是CIMS？2023/1/85CIMS的产生背景20世纪70年代以来，随着CIMS的产生背景“自动化孤岛”2023/1/86CIMS的产生背景“自动化孤岛”2023/1/86CIMS的产生背景1+1≠22023/1/87CIMS的产生背景1+1≠22023/1/87CIMS的产生背景8例：离散制造业CADCAPPCAMCAEROBOTFMSFAS自动化立体仓库MRPIIOAMISDSS销售系统DatabaseNetwork未经集成化处理的计算机应用,形成了多个“自动化孤岛”Internet2023/1/88CIMS的产生背景8例：离散制造业CADCAPPCAMCAECIMS的产生背景

自动化单元如果能够实现信息集成，则各种生产要素之间的配置会得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥，各种资源浪费可以减少，从而获得更好的整体效益。这正是计算机集成制造系统的出发点。

将“自动化孤岛”集成在一起2023/1/89CIMS的产生背景自动化单元如果能够实现信息集CIMS的产生背景70年代后信息技术促使全球市场的形成T（时间）、Q（质量）、C（成本）、S（服务）—制造业的难题永恒的主题促使管理变革技术进步TQCS的阻力—“自动化孤岛”单元技术:不同的单位、时期、标准、封闭系统通信协议、软件、数据库不能实现"五个正确":“在正确的时间,将正确的信息以正确的方式传给正确的人(或机器)以作出正确的决策或操作.”全社会进步2023/1/810CIMS的产生背景70年代后信息技术促使全球市场的形成全CIMS的基本概念与组成1973年美国Harrington（哈林顿）博士关于CIM两个观点:企业各个生产环节是一个不可分隔的整体(集成)；企业生产制造过程实质上是对信息的采集、传递和加工处理的过程（信息）。对策:

信息集成系统集成信息技术+制造技术CIMS<ComputerIntegratedManufacturing>CIM2023/1/811CIMS的基本概念与组成1973年美国HarringtonCIMS的基本概念与组成两个基本观点：

企业生产的各个环节，即从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理直到售后服务的全部生产活动，形成了一个不可分割的整体，它们彼此紧密相连；单一的生产活动都应在企业整个框架下作统一的考虑。1、系统的观点2、信息的观点

整个生产过程实质上是一个数据的采集、传递和加工处理的过程。最终形成的产品可以看作是“数据”的体现。2023/1/812CIMS的基本概念与组成两个基本观点：企业生产CIMS的基本概念与组成CIM定义（国内）：是一种组织、管理、企业生产的新哲理，它借助计算机软硬件，综合应用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统技术，将企业生产全部过程中有关人、技术、经营管理三要素及其信息流与物质流有机地集成并优化运行，以实现产品的高质量、低成本、短交货期，提高企业对市场变化的应变能力和综合竞争能力。CIM：是一种思想、模式、哲理，强调企业信息集成。2023/1/813CIMS的基本概念与组成CIM定义（国内）：CIM：是一种思CIM定义（国外）：联邦德国经济生产委员会(AWF)定义CIM为：CIM是指在所有与生产有关的企业部门中集成地采用电子数据处理，CIM包括了生产计划和控制(PPC)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺过程设计(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助质量管理(CAQ)之间信息技术上的协同工作，其中为生产产品所必需的各种技术功能和管理功能应实现集成。CIMS的基本概念与组成2023/1/814CIM定义（国外）：CIMS的基本概念与组成2023/1/8日本能率协会对CIM的定义：“为实现企业适应今后企业环境的经营战略，有必要从销售市场开始对开发、生产、物流、服务进行整体优化组合。CIM是以信息为媒介，用计算机把企业活动中多种业务领域及其职能集成起来，追求整体效率的新型生产系统。”欧共体各国对CIM定义：“CIM是信息技术和生产技术的综合应用，旨在提高制造型企业的生产率和响应能力，由此，企业的所有功能、信息、组织管理方面都是一个集成起来的整体的各个部分。”综上所述，CIM必须包括：市场、计划与控制、设计、制造、物料搬运与存取、财务会计、行政管理与产品销售等方面。2023/1/815日本能率协会对CIM的定义：“为实现企业适应今后企业环境的经CIMS的基本概念与组成对“计算机集成制造”的解释：计算机

集成

制造工具目的生产方式的关键与核心2023/1/816CIMS的基本概念与组成对“计算机集成制造”的解释：计算机CIMS的基本概念与组成计算机集成制造系统CIMS的组成CIMS:基于CIM哲理的一种工程集成系统，是一种新型制造模式。CIMS核心:是将企业内的人和组织、经营管理和技术三要素之间的集成，以保证企业内的工作流、物质流和信息流畅通无阻。2023/1/817CIMS的基本概念与组成计算机集成制造系统CIMS的组成CICIMS的基本概念与组成CIMS三要素关系：经营管理与技术:技术支持企业达到预期的经营目标；人与技术:技术支持各类人员互相配合、协调一致工作；人与经营管理:人员素质提高支持企业的经营管理；CIMS三要素集成在三要素的相交部分需解决四类集成问题：①用技术支持经营；②用技术支持人员工作；③人员协调的工作,以支持经营活动；④统一管理并实现经营、人员、技术的集成优化运行。2023/1/818CIMS的基本概念与组成CIMS三要素关系：CIMS三要素集CIMS的基本概念与组成功能分系统生产经营管理信息分系统工程设计自动化分系统制造自动化分系统质量保证分系统支撑分系统计算机网络分系统数据库分系统

工程设计自动化分系统

制造自动化分系统

质量保证分系统

数据库分系统

计算机网络分系统市场信息售后信服息务

功能分系统

支撑分系统

CIMS组成框图生产经营管理信息分系统CIMS的组成2023/1/819CIMS的基本概念与组成功能分系统工程设计CIMS递阶控制结构CIMS是一个复杂庞大的工程系统，通常采用递阶控制结构。递阶控制：将一个复杂的控制系统按照其功能分解成若干层次，各层次进行独立的控制处理，完成各自的功能；层与层之间保持信息交换，上层对下层发布命令，下层向上层回送命令执行结果，通过通信联系成一个完整的控制系统。

递阶控制结构：工厂层→车间层→单元层→工作站层→设备层CIMS的基本概念与组成2023/1/820CIMS递阶控制结构CIMS是一个复杂工厂加工车间装配车间1#单元N#单元铣削工作站检验工作站物料运储工作站机器人铣床零件存储器机器人检验机零件存储器机器人机器人小车传感器……….…..CIMS五层递阶控制结构

CIMS的基本概念与组成2023/1/821工厂加工车间装配车间1#单元N#单元铣削检验物料运储机器人铣现代集成制造系统的特征以系统论思想为核心具有集成化、数字化、网络化、敏捷化、智能化和绿色化等特征。CIMS的基本概念与组成2023/1/822现代集成制造系统的特征CIMS的基本概念与组成2023/1/CIMS工程开发生命周期立项可行性论证需求分析初步设计详细设计工程实施与应用系统运行与维护CIMS的基本概念与组成2023/1/823CIMS工程开发生命周期立项CIMS的基本概念与组成2023CIM目标：实现产品的--高质量---低成本---交货期短，提高企业对市场变化的应变能力和综合竞争能力。

CIMS的基本概念与组成2023/1/824CIM目标：实现产品的CIMS的基本概念与组成2023/1/产生的背景大背景:20世纪70年代的美国产业政策中过分夸大了第三产业的作用，而将制造业，特别是传统产业，贬低为“夕阳工业”.---导致:美国制造业优势的急剧衰退，并在20世纪80年代初开始的世界性的石油危机中暴露无遗.---美国才开始重视并决心用其信息技术的优势夺回制造业的霸主地位。于是美国及其他各国纷纷制订并执行发展计划。---CIMS的理念、技术也随之有了很大的发展。

CIMS的发展概况2023/1/825产生的背景大背景:CIMS的发展概况2023/1/825CIMS的发展概况（80年代）（90年代初）（面向21世纪）信息集成过程集成企业间集成2023/1/826CIMS的发展概况（80年代）（90年代初）（面向21世纪）CIMS的发展概况1.信息集成：针对在设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛，解决其信息的正确、高效的共享和交换针对在设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛，解决其信息的正确、高效的共享和交换；通过信息集成将各自动化单项技术集成起来，解决T、Q、C、S。2.过程集成：对产品设计过程进行重构；传统的产品开发模式采用串行产品开发流程

；反复、开发周期长以并行工程为代表T:

产品的上市时间Q:

优的质量C:

低的成本S:

好的服务2023/1/827CIMS的发展概况1.信息集成：2.过程集成：T:CIMS的发展概况3.企业集成：传统企业：“小而全”、“大而全”；“两头小，中间大”现代企业：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（包括智力资源），更快、更好、更省地响应市场

针对某一特定产品，建立企业动态联盟（即所谓虚拟企业，VirtualEnterprise），提倡“扁平式”企业两头大：即强大的新产品设计、开发能力和强大的市场开拓能力

中间小：指加工制造的设备能力可以小，多数零部件可以靠协作解决

以虚拟制造、敏捷制造为代表2023/1/828CIMS的发展概况3.企业集成：2023/1/828CIMS的发展概况时代背景1.全球化趋势2.以客户为中心的市场3.竞争新环境和新形式4.知识经济初露端倪5.因特网的冲击6.环境保护和可持续发展的呼声日盛2023/1/829CIMS的发展概况时代背景1.全球化趋势2023/1/829CIMS的发展概况发展趋势1、集成化2、数字化／虚拟化3、网络化4、柔性化5、智能化6、绿色化Whichdirection?2023/1/830CIMS的发展概况发展趋势1、集成化Whichdirect管理数字化设计数字化生产过程数字化制造装备数字化企业数字化数字化:CIMS的发展概况2023/1/831管理数字化设计数字化生产过程数字化制造装备数字化企业数字化数1.面向系统局部的CIMS体系结构2.面向系统全局的CIMS体系结构3.系统分析方法技术篇2023/1/8321.面向系统局部的CIMS体系结构技术篇2023/1/83构成CIMS体系结构的原则和分类构建CIMS体系结构的原则抽象化模块化开放性用户需求与系统实施分离技术原则和方法效益驱动总体规划重点突破分步实施2023/1/833构成CIMS体系结构的原则和分类构建CIMS体系结构的原则2CIMS体系结构分类面向系统局部的CIMS体系结构：描述企业集成的组成或其中某部分的组成的体系结构或物理结构。面向系统全局的CIMS体系结构：描述企业集成工程全过程开发生命周期的体系结构构成CIMS体系结构的原则和分类2023/1/834构成CIMS体系结构的原则和分类2023/1/8341.面向系统局部的CIMS体系结构从设计到实施，实现CIMS最好的有效方法是：设计阶段：将系统分解为不同的分系统，分系统再分解为更小的子系统和子子系统；实施阶段：再将子子系统、分系统有机地集成为CIMS面向系统功能构成和系统控制结构的体系结构面向系统功能构成的体系结构是对系统的横向分解面向系统控制结构的体系结构是对系统的纵向分解1.面向系统局部的CIMS体系结构2023/1/8351.面向系统局部的CIMS体系结构从设计到实施，实现CIMS1.面向系统局部的CIMS体系结构1.1面向功能构成的体系结构(SME)组成用户人、技术和组织共享的知识和系统功能与过程资源和职责制造基础结构用户是CIMS的核心，满足用户的需求是成功实施CIMS的关键。图CASA/SME的“制造企业轮图”（1993）资源人材料设备信息技术供应商责任规章道德环境社团雇员投资者顾客人技术组织共享知识系统制造用户服务物料管理装配检验作业计划资源计划用户支持产品/工艺生命周期变化全局组织分销促销产品定义系统设计零部件设计不断改进文档发布零部件制造资源2023/1/8361.面向系统局部的CIMS体系结构1.1面向功能构成的体1.面向系统控制功能的体系结构1.2面向系统控制功能的体系结构a.递阶控制结构

组成部分规划决策：确定企业将生产什么，需要什么资源，如何将产品推销到市场中去，确定企业的长期目标和近期任务。监督管理：监督生产活动，对实际的生产活动进行评价，对生产活动发出控制命令。执行：执行上层控制命令高低2023/1/8371.面向系统控制功能的体系结构1.2面向系统控制功能的体系1.面向系统控制功能的体系结构工厂层：市场预测、制定长期生产计划、确定生产资源需求、制定资源规划、产品开发及工艺过程规划、厂级经营管理车间层：从计算机辅助设计和辅助制造等系统接收数据、作业管理和资源分配单元层：零件在各个工作站的作业顺序、作业调度指令的发放和管理、协调工作站间的物料运输、任务分配和调整工作站层：加工工作站、检测工作站、刀具管理工作站、物料储运工作站设备层：接受上层控制命令完成加工、测量、运输等任务。递阶控制结构控制功能介绍2023/1/8381.面向系统控制功能的体系结构工厂层：市场预测、制定长期生产1.面向系统控制功能的体系结构递阶控制结构优缺点特点把系统纵向分解为分层控制，减少了全局控制和开发难度分层控制结构限定了每层各要素的职责和权限每层将上一层的命令分解成在该层执行的指令或分解成子命令发往下面的层。复杂的计划是在较高级作出的，命令是逐级从上往下发，速度慢，且最新信息在最底层，反馈速度也慢执行命令所需数据与命令一道传送，数据只在上级和下级间交换问题层与层之间相互影响处理能力差、未能及时处理响应2023/1/8391.面向系统控制功能的体系结构递阶控制结构优缺点特点20231.面向系统控制功能的体系结构b.参差控制结构

对所有的活动都平等对待，以协商方式进行控制决策，信息在各方面间自由交换采用随机控制路径，克服了递阶控制中一个控制器只能做一件事的限制单元单元单元单元单元单元2023/1/8401.面向系统控制功能的体系结构b.参差控制结构1.面向系统控制功能的体系结构c.多级多层控制结构

集递阶控制和参差控制优点的控制结构N+1级适应优化调节适应优化调节适应优化调节适应优化调节N级N-1级2023/1/8411.面向系统控制功能的体系结构c.多级多层控制结构集递阶1.面向系统控制功能的体系结构d.分布式控制结构

在一个分布式系统中，一组独立的计算机展现给用户的是一个统一的整体，就好像是一个系统似的。比如万维网。2023/1/8421.面向系统控制功能的体系结构d.分布式控制结构在一2.面向系统全局的CIMS体系结构2.面向系统全局的CIM体系结构CIM-OSA体系结构（√）

欧洲CIM体系结构委员会AMICE经六年多时间开发的研究成果

GRAI-GIM体系结构由法国波尔多(BordeauxI)第一大学GRAI实验室开发的GRAI集成方法体系(GIM，GRAIIntegratedMethodology)[1984]普渡企业参考体系结构PERA

80年代末期，美国普渡大学提出了一套旨在适用于各种类型工业过程的CIM体系结构体系结构。1、在生命周期方面规定了五个阶段：概念阶段、定义阶段(功能设计和详细设计)、构造和安装、运行阶段等。2、在系统分解方面阶段：信息体系结构+制造体系结构

Honeywell公司提出CIM体系结构德国柏林弗劳恩霍夫生产设备和设计技术研究所的CIM参考模型：所有的企业模型均可以由功能模型+信息模型，这两个核心模型加上其它附加模型构成。2023/1/8432.面向系统全局的CIMS体系结构2.面向系统全局的CIM2.面向系统全局的CIMS体系结构计算机集成制造开放系统体系结构-CIM-OSA2.1建模框架通用性层次：建模层次：视图：通用实施结构模型部分通用实施模型专业实施模型通用设计结构模型部分通用设计模型专业设计模型通用需求结构模型部分通用需求模型专业需求模型信息视图组织视图资源视图功能视图功能视图功能视图信息视图信息视图资源视图资源视图组织视图组织视图CIM-OSA体系结构图ComputerIntegratedManufactureOpenSystemArchitecture

2023/1/8442.面向系统全局的CIMS体系结构计算机集成制造开放系统体2.面向系统全局的CIMS体系结构通用性层次和逐步抽取通用层：是CIM-OSA基本结构构成成分的一种参考目录，包括元件、约束、规则、术语、服务和协议部分通用层：按照工业类型、企业规模、国别等不同分类的各类典型结构。目前未成熟。专用层：包含企业所需的所有知识。

逐步抽取的过程是从通用层到专用层的过程，专用层可以通过逐步抽取从通用层和部分通用层得到。建模层次和逐步推导需求定义建模层：描述一个企业做什么和怎样做的建模层次，用来为设计说明层和实施描述层的系统设计和实施提供选择方案。是极其重要的一个阶段CIM-OSA建模框架2023/1/8452.面向系统全局的CIMS体系结构通用性层次和逐步抽取CI2.面向系统全局的CIMS体系结构设计规范建模层：用于构造和优化由用户根据全局经营和系统约束来定义的经营需求，属于系统组织和设计的范畴。实施描述建模层：将设计说明层有效地转变成CIMS实施的制造元件和信息元件，属于决策和系统实施的范畴。

逐步推导过程是从企业需求到企业实施的逐步进行过程。推导过程用设计说明层的视图来重构用户的各种需求，以得到与实施系统更加相关的说明。视图和逐步生成

涉及企业的功能、信息、资源和组织四个方面。每个视图包括三个通用层次和三个建模层次。功能视图：描述了满足企业目标的功能结构和相关的控制结构。控制结构定义了控制顺序的规则或企业内部的活动流以及基本经营过程的规则。信息视图：描述了每个功能所需的信息。CIM-OSA建模框架2023/1/8462.面向系统全局的CIMS体系结构设计规范建模层：用于构造2.面向系统全局的CIMS体系结构资源视图：描述了资源、资源与功能和控制结构的关系以及资源和组织结构的关系。组织视图：描述了企业的组织结构，即功能和控制结构的职责，信息与资源的职责

逐步生成过程是从收集信息功能需求开始，以相互迭代优化的方式生成所有的视图。企业的专用结构开发模型每个建模层次上的模型：将每个建模层次上的四个视图合在一起构成了需求定义模型、设计说明模型和实施描述模型。每个视图中的模型：将每个视图中的三个建模层次合在一起，形成了功能模型、信息模型、资源模型和组织模型。通用实施结构模型部分通用实施模型专业实施模型通用设计结构模型部分通用设计模型专业设计模型通用需求结构模型部分通用需求模型专业需求模型信息视图组织视图资源视图功能视图功能视图功能视图信息视图信息视图资源视图资源视图组织视图组织视图CIM-OSA建模框架2023/1/8472.面向系统全局的CIMS体系结构资源视图：描述了资源、资2.面向系统全局的CIMS体系结构CIM-OSA体系结构的特点和不足特点面向系统全生命周期其应用范围主要在离散制造领域标准化、规范性和开放性结构化的规划设计方法是各种体系结构中研究最充分且最广泛发表的一个，作为国际标准化的预标准而最受注目问题缺乏有效的方法体系较难掌握2023/1/8482.面向系统全局的CIMS体系结构CIM-OSA体系结构的3.系统分析方法3.系统分析方法主要方法IDEF0建立功能模型IDEF1X建立信息/数据视图面向对象的I２DEF3方法GRAI建立决策模型ARIS建立过程、组织、功能模型2023/1/8493.系统分析方法3.系统分析方法2023/1/8493.系统分析方法盒子及其接口箭头IDEF0方法功能模型描述系统的功能活动及其联系输入：活动需要“消耗掉”、“用掉”或“变换成”输出的东西；输出：活动的结果机制:活动赖以进行的基础或支撑条件，可以是执行活动的人或硬、软设备控制:该活动所受的约束或进行变换的条件、工作的依据做某事控制输出机制输入2023/1/8503.系统分析方法盒子及其接口箭头IDEF0方法做某事控制输3.系统分析方法A-0：于此阶层当中清楚地定义该模型的主题和范围，并且也是该模型的最高层级。

A0：将A-0层级更进一步的展开，并且将A-0的主题和范围明显地描述出建构者所要表达的观点。

A2：对A0所展开的某一项作业程序，做出更详细的分解，使此模型的目标被更充分的描述。

A22：对A2所展开的某一项作业程序，做出更详细的分解，使此模型的目标被更充分的描述。IDEF0方法2023/1/8513.系统分析方法A-0：于此阶层当中清楚地定义该模型的主题3.系统分析方法IDEF0方法举例：2023/1/8523.系统分析方法IDEF0方法举例：2023/1/8523.系统分析方法IDEF1方法建立信息模型是实施CIM的信息集成的重要环节，数据流图（DFD）、实体-联系图（E-R）……等都是得到广泛应用的建模方法IDEF1描述系统信息及其联系，建立信息模型作为数据库设计的依据。这是由Hughes飞机公司为主发展起来的。工具：ERwin组成元素：实体：一个具有相同属性或特征的现实或抽象事物集合，可以指人、地方、东西或事件。实体可分为独立实体和从属实体。属性：一类现实或抽象的事物的一种特征和性质。信息模型2023/1/8533.系统分析方法IDEF1方法建立信息模型是实施CIM的信3.系统分析方法组成元素：组件(Components)分类（Classify）实体Entities1.Identifier-IndependentEntities2.Identifier-DependentEntities关联Relationships1.IdentifyingConnectionRelationships2.Non-IdentifyingConnectionRelationships3.CategorizationRelationships4.Non-SpecificRelation属性/键值Attributes/Keys1.Attribute2.PrimaryKeys3.AlternateKeys4.ForeignKeysIDEF1方法2023/1/8543.系统分析方法组成元素：组件(Components)分类3.系统分析方法2023/1/8553.系统分析方法2023/1/8553.系统分析方法面向对象的I2DEF方法I2DEF方法以OO(Object-oriented面向对象)方法为出发点，有机地综合了IDEF0、IDEF1X、IDEF4、OMT、(OOTechnique)、OOA/OOD(OOAnalysisandDesign)等方法。I2DEF方法是一种面向对象的可视化分析与设计方法，适用于大型复杂系统的开发。它由3个模型组成：结构模型(StructureModel)、动态模型(DynamicModel)、功能模型(FunctionModel)。其中，结构模型包括传统意义上信息模型的全部内容I2DEF方法结构模型系统分解树 构件图动态模型事件流程图功能模型数据流程图2023/1/8563.系统分析方法面向对象的I2DEF方法I2DEF方法以3.系统分析方法I2DEF方法应用实例某企业由生产经营部门、技术部门和生产部门组成，分别由MIS、CAD和CAPP三个分系统支持，用I2DEF方法进行系统分析。2023/1/8573.系统分析方法I2DEF方法应用实例2023/1/8573.系统分析方法功能分解树I2DEF方法2023/1/8583.系统分析方法功能分解树I2DEF方法2023/1/853.系统分析方法I2DEF方法事件流程图2023/1/8593.系统分析方法I2DEF方法事件流程图2023/1/853.系统分析方法I2DEF方法数据汇总图2023/1/8603.系统分析方法I2DEF方法数据汇总图2023/1/863.系统分析方法I2DEF方法2023/1/8613.系统分析方法I2DEF方法2023/1/861CIMS的国内外应用实例东方电机股份有限公司CIMS案例分析案例篇2023/1/862CIMS的国内外应用实例案例篇2023/1/862CIMS的国内外应用实例CIMS应用实例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。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。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，同时，降低库存资金的占用，提高资金的周转效率。2023/1/863CIMS的国内外应用实例CIMS应用实例在工程设计自动化方面CIMS的国内外应用实例国外成功案例：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，采用CIMS可以获得如下收益：产品质量提高200%～500%；生产率提高40%～70%；设备利用率提高200%～300%；生产周期缩短30%～60%。2023/1/864CIMS的国内外应用实例国外成功案例：1985年，美CIMS的国内外应用实例国内案例：

成都飞机工业公司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事和集成，并且利用开放系统避免建设信息孤立岛，省去了大量的重复性劳动。1.成都飞机工业公司2023/1/865CIMS的国内外应用实例国内案例：成都飞机工业公司1CIMS的国内外应用实例2023/1/866CIMS的国内外应用实例2023/1/866CIMS的国内外应用实例

实施CIMS之前，用户从订货到交货需要18个月，而国外厂商一般仅需10～12个月；国外厂商在2周之内便可提供精确的报价，而“沈鼓”需要6周才能提供粗略的报价，连参与国际投标的资格都不具备。实施CIMS工程之后，交货周期缩短到了10～12个月，技术报价、财务报价和商务报价也缩短为2周。由于设计周期、生产准备周期和制造装配周期的缩短，生产能力大大提高。2.沈阳鼓风机厂（生产大型涡轮压缩机）2023/1/867CIMS的国内外应用实例实施CIMS之前，用户从CIMS的国内外应用实例白云电器CIMS由CAD绘图系统、计算机辅助工艺系统（CAPP)、产品数据管理体系（PDM)、企业资源规划（ERP）几个部分组成的。通过实施CIMS产生的效益：

CIMS系统给白云电器带来的直观变化就是，曾经白云电器设计人员的办公桌头堆满了设计图纸，生产管理人员也整日忙着翻表格查价格，处处可见“案牍劳形”。现在实现无纸化办公，一个高效的数据平台成为了白云电器的心脏，数据可以自动即时更新。3.广州白云电器设备有限公司2023/1/868CIMS的国内外应用实例白云电器CIMS由CAD绘CIMS的国内外应用实例白云电器CIMS系统的效益图CIMS实施前

CIMS实施后比例图纸查询时间十几分钟几秒钟高压开关柜设计周期15天6天缩短2/3

采购计划编制周期

缩短90%仓库平均库存率25%9%报价周期缩短85%

销售产值2001年比1998年增长75%

利税总额2001年比1998年增长76%

2023/1/869CIMS的国内外应用实例白云电器CIMS系统的效益图CIMS东方电机股份有限公司CIMS案例分析东方电机股份有限公司CIMS案例分析东方电机股份有限公司与技术依托单位四川大学于1997年初组建东方电机计算机集成制造系统（简称DFEM-CIMS）联合设计组，在深入调研和分析东方电机生产实际的基础上，得出了东方电机实施CIMS工程的必要性、迫切性和可行性。针对东方电机产品技术密集、结构复杂、制造周期长的特点，设计DFEM-CIMS的体系结构，创建了在计算机网络和分布式数据库支持环境下，集技术信息分系统、管理信息分系统、计算机辅助质量信息分系统和制造自动化分系统为一体的DFEM-CIMS。2023/1/870东方电机股份有限公司CIMS案例分析东方电机股份有限公司CI东方电机股份有限公司CIMS案例分析管理信息分系统（MIS）技术信息分系统（TIS）制造自动化分系统（MAS）计算机辅助质量信息分系统（CAQ）网络和数据库分系统（NET／DB）DFEM－CIMS的组成2023/1/871东方电机股份有限公司CIMS案例分析DFEM－CIMS的组成东方电机股份有限公司CIMS案例分析DFEM－CIMS的组成DFEM-CIMS划分为四个功能应用分系统和一个支撑分系统，即技术信息分系统（TIS）、管理信息分系统（MIS）、计算机辅助质量信息分系统（CAQ）、制造自动化分系统（MAS）以及网络和数据库分系统（NET／DB）。

DFFM-CIMS四个功能分系统是在网络和数据库构成的支撑环境下建立的，而网络和数据库支撑环境又建立在计算机系统硬件平台及操作系统软件平台上，由此构成的DFEM－CIMS体系结构。2023/1/872东方电机股份有限公司CIMS案例分析DFEM－CIMS的组成东方电机股份有限公司CIMS案例分析DFEM-CIMS的总体结构2023/1/873东方电机股份有限公司CIMS案例分析DFEM-CIMS的总体东方电机股份有限公司CIMS案例分析1.管理信息分系统（MIS）DFEM-CIMS/MIS分系统建立了相关的辅助企业管理的物理平台，包括公司的INTERNET节点（对外互联网）及INTRANET网络（企业信息网），完善了电子信息系统的使用和管理模式，可充分利用MIS分系统获取信息，服务于企业的生产，加强企业经营管理。MIS分系统现已建成物料管理子系统、企业信息网、设备管理了系统、科研管理子系统、决策支持子系统、计划管理子系统、财务管理子系统、工具生产管理子系统、工装生产及库存管理子系统、人事管理子系统、总经办管理信息子系统等11个子系统，取得了显著的社会经济效益。2023/1/874东方电机股份有限公司CIMS案例分析1.管理信息分系统（MI东方电机股份有限公司CIMS案例分析2.技术信息分系统（TIS）DFEM-CIMS/TIS分系统建立在以19台图形工作站、250台微机、3个小型机服务器和5台子网服务器等构成的硬件平台和由操作系统、UG、IDEAS等CAD/CAE/CAM一体化软件，CAD软件包、ANSYS，COSMOS，TASCFLOW，ICEM工程分析软件，IMAN工程数据库软件和大量自行开发及合作开发的工程应用软件组成的软件平台上，在开放式计算机网络和分布式数据库的支持下，建立起贯穿产品设计、分析、工艺过程的开放性CAD/CAE/CAPP/CAM集成的技术信息系统。2023/1/875东方电机股份有限公司CIMS案例分析2.技术信息分系统（TI东方电机股份有限公司CIMS案例分析技术信息分系统TIS体系结构图2023/1/876东方电机股份有限公司CIMS案例分析技术信息分系统TIS体系东方电机股份有限公司CIMS案例分析TIS分系统功能分解图2023/1/877东方电机股份有限公司CIMS案例分析TIS分系统功能分解图2东方电机股份有限公司CIMS案例分析3.制造自动化分系统（MAS）DFEM-CIMS/MAS分系统由叶片CAD/CAM子系统、模型转轮CAD/CAM子系统、蜗壳CAD/CAM子系统、焊接分厂下料生产管理子系统、计算机辅助测试子系统组成。2023/1/878东方电机股份有限公司CIMS案例分析3.制造自动化分系统（M东方电机股份有限公司CIMS案例分析叶片数控加工编程过程2023/1/879东方电机股份有限公司CIMS案例分析叶片数控加工编程过程20东方电机股份有限公司CIMS案例分析大型水轮机模型转轮数控加工流程2023/1/880东方电机股份有限公司CIMS案例分析大型水轮机模型转轮数控加东方电机股份有限公司CIMS案例分析计算机下料综合管理系统功能树2023/1/881东方电机股份有限公司CIMS案例分析计算机下料综合管理系统功东方电机股份有限公司CIMS案例分析4.计算机辅助质量信息分系统（CAQ）该系统由用户权限管理、产品质量信息综合管理、材质质量信息管理、产品工序质量检测信息管理、产品质量信息统计分析管理、计量器具信息管理、系统维护等7模块组成。数据处理采用典型的客户机/服务器方式。为了确保整个系统有良好的开放性、可扩展性和可移植性，客户机应采用ODBC（开放数据库互连）的方式和SybaseSQL数据库服务器相连接。2023/1/882东方电机股份有限公司CIMS案例分析4.计算机辅助质量信息分东方电机股份有限公司CIMS案例分析5.网络和数据库分系统（NET／DB）分系统的主要任务是完成覆盖全公司厂区的计算机网络主干网设计和构建工作，实现以TCP/IP协议为主体的主要结点的互联。分系统提供对数据库系统的分布式管理的支持，为各应用系统提供文件传输（FTP）、远程登录（TELNET）、电子邮件（E－mail）、WWW等服务。主干网速率为10M/100M，小型建筑物或分散站点速率为9.6k~64Kb/s。2023/1/883东方电机股份有限公司CIMS案例分析5.网络和数据库分系统（东方电机股份有限公司CIMS案例分析DFEM-CIMS网络系统主体采用以TCP／IP协议为、多协议并存的体系结构，支持异种机、异种网络操作系统互联，同时支持分布式数据库管理系统。采用PSTN公共交换电话网或通过电信局的X.25／DDN来满足分散远程站点的通信及与Internet的连接。TCP/IP支持SYBASE、ORACLE等分布式数据库，支持Client/Server、Browser/Server体系结构，提供FTP、TELNET、SMTP、SNMP、WWW等网络服务功能，并且网络的技术和支持产品都很成熟和丰富，可以满足DFEM－CIMS中长期的应用需要。DFEM－CIMS网络系统采用TCP/IP作为网络通信体系结构，底层采用带冲突检测的载波侦听多路访问协议（CSMA/CD）。2023/1/884东方电机股份有限公司CIMS案例分析DFEM-CIMS网络系东方电机股份有限公司CIMS案例分析DEFM-CIMS网络分系统将用户划分为服务器、客户机及分散站点，分别采用不同的上网方案，保证网络正常运行。2023/1/885东方电机股份有限公司CIMS案例分析DEFM-CIMS网络分请老师和各位同学多多批评指正谢谢！2023/1/886请老师和各位同学2023/1/886制造模式的发展和应用答辩同濟大學TONGJIUNIVERSITY87制造模式的发展和应用答辩同濟大學1计算机集成制造

CIMS张燕红祁国栋楼科文马飞2023/1/888计算机集成制造

CIMS张燕红祁国栋2023/1/82理念篇1技术篇2

实践篇32023/1/889理念篇1技术篇2实践篇32023/1/83CIMS的产生背景CIMS的基本概念与组成CIMS的发展概况理念篇2023/1/890CIMS的产生背景理念篇2023/1/84CIMS的产生背景

20世纪70年代以来，随着电子信息技术、自动化技术的发展以及各种先进制造技术的进步，制造系统中许多以自动化为特征的单元技术得以广泛应用。如CAD、CAPP、CAM、工业机器人、FMS等单元技术的应用，为企业带来显著效益。

然而，人们同时发现，如果局部发展这些自动化单元技术，会产生“自动化孤岛”现象。“自动化孤岛”具有较大封闭性，相互之间难以实现信息的传递与共享，从而降低系统运行的整体效率，甚至造成资源浪费。什么是CIMS？2023/1/891CIMS的产生背景20世纪70年代以来，随着CIMS的产生背景“自动化孤岛”2023/1/892CIMS的产生背景“自动化孤岛”2023/1/86CIMS的产生背景1+1≠22023/1/893CIMS的产生背景1+1≠22023/1/87CIMS的产生背景94例：离散制造业CADCAPPCAMCAEROBOTFMSFAS自动化立体仓库MRPIIOAMISDSS销售系统DatabaseNetwork未经集成化处理的计算机应用,形成了多个“自动化孤岛”Internet2023/1/894CIMS的产生背景8例：离散制造业CADCAPPCAMCAECIMS的产生背景

自动化单元如果能够实现信息集成，则各种生产要素之间的配置会得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥，各种资源浪费可以减少，从而获得更好的整体效益。这正是计算机集成制造系统的出发点。

将“自动化孤岛”集成在一起2023/1/895CIMS的产生背景自动化单元如果能够实现信息集CIMS的产生背景70年代后信息技术促使全球市场的形成T（时间）、Q（质量）、C（成本）、S（服务）—制造业的难题永恒的主题促使管理变革技术进步TQCS的阻力—“自动化孤岛”单元技术:不同的单位、时期、标准、封闭系统通信协议、软件、数据库不能实现"五个正确":“在正确的时间,将正确的信息以正确的方式传给正确的人(或机器)以作出正确的决策或操作.”全社会进步2023/1/896CIMS的产生背景70年代后信息技术促使全球市场的形成全CIMS的基本概念与组成1973年美国Harrington（哈林顿）博士关于CIM两个观点:企业各个生产环节是一个不可分隔的整体(集成)；企业生产制造过程实质上是对信息的采集、传递和加工处理的过程（信息）。对策:

信息集成系统集成信息技术+制造技术CIMS<ComputerIntegratedManufacturing>CIM2023/1/897CIMS的基本概念与组成1973年美国HarringtonCIMS的基本概念与组成两个基本观点：

企业生产的各个环节，即从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理直到售后服务的全部生产活动，形成了一个不可分割的整体，它们彼此紧密相连；单一的生产活动都应在企业整个框架下作统一的考虑。1、系统的观点2、信息的观点

整个生产过程实质上是一个数据的采集、传递和加工处理的过程。最终形成的产品可以看作是“数据”的体现。2023/1/898CIMS的基本概念与组成两个基本观点：企业生产CIMS的基本概念与组成CIM定义（国内）：是一种组织、管理、企业生产的新哲理，它借助计算机软硬件，综合应用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统技术，将企业生产全部过程中有关人、技术、经营管理三要素及其信息流与物质流有机地集成并优化运行，以实现产品的高质量、低成本、短交货期，提高企业对市场变化的应变能力和综合竞争能力。CIM：是一种思想、模式、哲理，强调企业信息集成。2023/1/899CIMS的基本概念与组成CIM定义（国内）：CIM：是一种思CIM定义（国外）：联邦德国经济生产委员会(AWF)定义CIM为：CIM是指在所有与生产有关的企业部门中集成地采用电子数据处理，CIM包括了生产计划和控制(PPC)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺过程设计(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助质量管理(CAQ)之间信息技术上的协同工作，其中为生产产品所必需的各种技术功能和管理功能应实现集成。CIMS的基本概念与组成2023/1/8100CIM定义（国外）：CIMS的基本概念与组成2023/1/8日本能率协会对CIM的定义：“为实现企业适应今后企业环境的经营战略，有必要从销售市场开始对开发、生产、物流、服务进行整体优化组合。CIM是以信息为媒介，用计算机把企业活动中多种业务领域及其职能集成起来，追求整体效率的新型生产系统。”欧共体各国对CIM定义：“CIM是信息技术和生产技术的综合应用，旨在提高制造型企业的生产率和响应能力，由此，企业的所有功能、信息、组织管理方面都是一个集成起来的整体的各个部分。”综上所述，CIM必须包括：市场、计划与控制、设计、制造、物料搬运与存取、财务会计、行政管理与产品销售等方面。2023/1/8101日本能率协会对CIM的定义：“为实现企业适应今后企业环境的经CIMS的基本概念与组成对“计算机集成制造”的解释：计算机

集成

制造工具目的生产方式的关键与核心2023/1/8102CIMS的基本概念与组成对“计算机集成制造”的解释：计算机CIMS的基本概念与组成计算机集成制造系统CIMS的组成CIMS:基于CIM哲理的一种工程集成系统，是一种新型制造模式。CIMS核心:是将企业内的人和组织、经营管理和技术三要素之间的集成，以保证企业内的工作流、物质流和信息流畅通无阻。2023/1/8103CIMS的基本概念与组成计算机集成制造系统CIMS的组成CICIMS的基本概念与组成CIMS三要素关系：经营管理与技术:技术支持企业达到预期的经营目标；人与技术:技术支持各类人员互相配合、协调一致工作；人与经营管理:人员素质提高支持企业的经营管理；CIMS三要素集成在三要素的相交部分需解决四类集成问题：①用技术支持经营；②用技术支持人员工作；③人员协调的工作,以支持经营活动；④统一管理并实现经营、人员、技术的集成优化运行。2023/1/8104CIMS的基本概念与组成CIMS三要素关系：CIMS三要素集CIMS的基本概念与组成功能分系统生产经营管理信息分系统工程设计自动化分系统制造自动化分系统质量保证分系统支撑分系统计算机网络分系统数据库分系统

工程设计自动化分系统

制造自动化分系统

质量保证分系统

数据库分系统

计算机网络分系统市场信息售后信服息务

功能分系统

支撑分系统

CIMS组成框图生产经营管理信息分系统CIMS的组成2023/1/8105CIMS的基本概念与组成功能分系统工程设计CIMS递阶控制结构CIMS是一个复杂庞大的工程系统，通常采用递阶控制结构。递阶控制：将一个复杂的控制系统按照其功能分解成若干层次，各层次进行独立的控制处理，完成各自的功能；层与层之间保持信息交换，上层对下层发布命令，下层向上层回送命令执行结果，通过通信联系成一个完整的控制系统。

递阶控制结构：工厂层→车间层→单元层→工作站层→设备层CIMS的基本概念与组成2023/1/8106CIMS递阶控制结构CIMS是一个复杂工厂加工车间装配车间1#单元N#单元铣削工作站检验工作站物料运储工作站机器人铣床零件存储器机器人检验机零件存储器机器人机器人小车传感器……….…..CIMS五层递阶控制结构

CIMS的基本概念与组成2023/1/8107工厂加工车间装配车间1#单元N#单元铣削检验物料运储机器人铣现代集成制造系统的特征以系统论思想为核心具有集成化、数字化、网络化、敏捷化、智能化和绿色化等特征。CIMS的基本概念与组成2023/1/8108现代集成制造系统的特征CIMS的基本概念与组成2023/1/CIMS工程开发生命周期立项可行性论证需求分析初步设计详细设计工程实施与应用系统运行与维护CIMS的基本概念与组成2023/1/8109CIMS工程开发生命周期立项CIMS的基本概念与组成2023CIM目标：实现产品的--高质量---低成本---交货期短，提高企业对市场变化的应变能力和综合竞争能力。

CIMS的基本概念与组成2023/1/8110CIM目标：实现产品的CIMS的基本概念与组成2023/1/产生的背景大背景:20世纪70年代的美国产业政策中过分夸大了第三产业的作用，而将制造业，特别是传统产业，贬低为“夕阳工业”.---导致:美国制造业优势的急剧衰退，并在20世纪80年代初开始的世界性的石油危机中暴露无遗.---美国才开始重视并决心用其信息技术的优势夺回制造业的霸主地位。于是美国及其他各国纷纷制订并执行发展计划。---CIMS的理念、技术也随之有了很大的发展。

CIMS的发展概况2023/1/8111产生的背景大背景:CIMS的发展概况2023/1/825CIMS的发展概况（80年代）（90年代初）（面向21世纪）信息集成过程集成企业间集成2023/1/8112CIMS的发展概况（80年代）（90年代初）（面向21世纪）CIMS的发展概况1.信息集成：针对在设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛，解决其信息的正确、高效的共享和交换针对在设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛，解决其信息的正确、高效的共享和交换；通过信息集成将各自动化单项技术集成起来，解决T、Q、C、S。2.过程集成：对产品设计过程进行重构；传统的产品开发模式采用串行产品开发流程

；反复、开发周期长以并行工程为代表T:

产品的上市时间Q:

优的质量C:

低的成本S:

好的服务2023/1/8113CIMS的发展概况1.信息集成：2.过程集成：T:CIMS的发展概况3.企业集成：传统企业：“小而全”、“大而全”；“两头小，中间大”现代企业：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（包括智力资源），更快、更好、更省地响应市场

针对某一特定产品，建立企业动态联盟（即所谓虚拟企业，VirtualEnterprise），提倡“扁平式”企业两头大：即强大的新产品设计、开发能力和强大的市场开拓能力

中间小：指加工制造的设备能力可以小，多数零部件可以靠协作解决

以虚拟制造、敏捷制造为代表2023/1/8114CIMS的发展概况3.企业集成：2023/1/828CIMS的发展概况时代背景1.全球化趋势2.以客户为中心的市场3.竞争新环境和新形式4.知识经济初露端倪5.因特网的冲击6.环境保护和可持续发展的呼声日盛2023/1/8115CIMS的发展概况时代背景1.全球化趋势2023/1/829CIMS的发展概况发展趋势1、集成化2、数字化／虚拟化3、网络化4、柔性化5、智能化6、绿色化Whichdirection?2023/1/8116CIMS的发展概况发展趋势1、集成化Whichdirect管理数字化设计数字化生产过程数字化制造装备数字化企业数字化数字化:CIMS的发展概况2023/1/8117管理数字化设计数字化生产过程数字化制造装备数字化企业数字化数1.面向系统局部的CIMS体系结构2.面向系统全局的CIMS体系结构3.系统分析方法技术篇2023/1/81181.面向系统局部的CIMS体系结构技术篇2023/1/83构成CIMS体系结构的原则和分类构建CIMS体系结构的原则抽象化模块化开放性用户需求与系统实施分离技术原则和方法效益驱动总体规划重点突破分步实施2023/1/8119构成CIMS体系结构的原则和分类构建CIMS体系结构的原则2CIMS体系结构分类面向系统局部的CIMS体系结构：描述企业集成的组成或其中某部分的组成的体系结构或物理结构。面向系统全局的CIMS体系结构：描述企业集成工程全过程开发生命周期的体系结构构成CIMS体系结构的原则和分类2023/1/8120构成CIMS体系结构的原则和分类2023/1/8341.面向系统局部的CIMS体系结构从设计到实施，实现CIMS最好的有效方法是：设计阶段：将系统分解为不同的分系统，分系统再分解为更小的子系统和子子系统；实施阶段：再将子子系统、分系统有机地集成为CIMS面向系统功能构成和系统控制结构的体系结构面向系统功能构成的体系结构是对系统的横向分解面向系统控制结构的体系结构是对系统的纵向分解1.面向系统局部的CIMS体系结构2023/1/81211.面向系统局部的CIMS体系结构从设计到实施，实现CIMS1.面向系统局部的CIMS体系结构1.1面向功能构成的体系结构(SME)组成用户人、技术和组织共享的知识和系统功能与过程资源和职责制造基础结构用户是CIMS的核心，满足用户的需求是成功实施CIMS的关键。图CASA/SME的“制造企业轮图”（1993）资源人材料设备信息技术供应商责任规章道德环境社团雇员投资者顾客人技术组织共享知识系统制造用户服务物料管理装配检验作业计划资源计划用户支持产品/工艺生命周期变化全局组织分销促销产品定义系统设计零部件设计不断改进文档发布零部件制造资源2023/1/81221.面向系统局部的CIMS体系结构1.1面向功能构成的体1.面向系统控制功能的体系结构1.2面向系统控制功能的体系结构a.递阶控制结构

组成部分规划决策：确定企业将生产什么，需要什么资源，如何将产品推销到市场中去，确定企业的长期目标和近期任务。监督管理：监督生产活动，对实际的生产活动进行评价，对生产活动发出控制命令。执行：执行上层控制命令高低2023/1/81231.面向系统控制功能的体系结构1.2面向系统控制功能的体系1.面向系统控制功能的体系结构工厂层：市场预测、制定长期生产计划、确定生产资源需求、制定资源规划、产品开发及工艺过程规划、厂级经营管理车间层：从计算机辅助设计和辅助制造等系统接收数据、作业管理和资源分配单元层：零件在各个工作站的作业顺序、作业调度指令的发放和管理、协调工作站间的物料运输、任务分配和调整工作站层：加工工作站、检测工作站、刀具管理工作站、物料储运工作站设备层：接受上层控制命令完成加工、测量、运输等任务。递阶控制结构控制功能介绍2023/1/81241.面向系统控制功能的体系结构工厂层：市场预测、制定长期生产1.面向系统控制功能的体系结构递阶控制结构优缺点特点把系统纵向分解为分层控制，减少了全局控制和开发难度分层控制结构限定了每层各要素的职责和权限每层将上一层的命令分解成在该层执行的指令或分解成子命令发往下面的层。复杂的计划是在较高级作出的，命令是逐级从上往下发，速度慢，且最新信息在最底层，反馈速度也慢执行命令所需数据与命令一道传送，数据只在上级和下级间交换问题层与层之间相互影响处理能力差、未能及时处理响应2023/1/81251.面向系统控制功能的体系结构递阶控制结构优缺点特点20231.面向系统控制功能的体系结构b.参差控制结构

对所有的活动都平等对待，以协商方式进行控制决策，信息在各方面间自由交换采用随机控制路径，克服了递阶控制中一个控制器只能做一件事的限制单元单元单元单元单元单元2023/1/81261.面向系统控制功能的体系结构b.参差控制结构1.面向系统控制功能的体系结构c.多级多层控制结构

集递阶控制和参差控制优点的控制结构N+1级适应优化调节适应优化调节适应优化调节适应优化调节N级N-1级2023/1/81271.面向系统控制功能的体系结构c.多级多层控制结构集递阶1.面向系统控制功能的体系结构d.分布式控制结构

在一个分布式系统中，一组独立的计算机展现给用户的是一个统一的整体，就好像是一个系统似的。比如万维网。2023/1/81281.面向系统控制功能的体系结构d.分布式控制结构在一2.面向系统全局的CIMS体系结构2.面向系统全局的CIM体系结构CIM-OSA体系结构（√）

欧洲CIM体系结构委员会AMICE经六年多时间开发的研究成果

GRAI-GIM体系结构由法国波尔多(BordeauxI)第一大学GRAI实验室开发的GRAI集成方法体系(GIM，GRAIIntegratedMethodology)[1984]普渡企业参考体系结构PERA

80年代末期，美国普渡大学提出了一套旨在适用于各种类型工业过程的CIM体系结构体系结构。1、在生命周期方面规定了五个阶段：概念阶段、定义阶段(功能设计和详细设计)、构造和安装、运行阶段等。2、在系统分解方面阶段：信息体系结构+制造体系结构

Honeywell公司提出CIM体系结构德国柏林弗劳恩霍夫生产设备和设计技术研究所的CIM参考模型：所有的企业模型均可以由功能模型+信息模型，这两个核心模型加上其它附加模型构成。2023/1/81292.面向系统全局的CIMS体系结构2.面向系统全局的CIM2.面向系统全局的CIMS体系结构计算机集成制造开放系统体系结构-CIM-OSA2.1建模框架通用性层次：建模层次：视图：通用实施结构模型部分通用实施模型专业实施模型通用设计结构模型部分通用设计模型专业设计模型通用需求结构模型部分通用需求模型专业需求模型信息视图组织视图资源视图功能视图功能视图功能视图信息视图信息视图资源视图资源视图组织视图组织视图CIM-OSA体系结构图ComputerIntegratedManufactureOpenSystemArchitecture

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