工程材料总复习ppt课件

1、CIMS武汉科技大学机械自动化学院工业工程系，武汉科技大学机械自动化学院工业工程系，2014-7，什么是CIMS？CIMS-计算机集成制造系统CIMS-当代集成制造系统C是指M指大型制造(制造业)S指整个系统I是核心，即通过集成提高制造企业的市场竞争力。武汉科技大学机械自动化学院工业工程系，2014-7，掌握现代集成制造系统的概念、组成和内涵，充分理解CIMS的主要组成部分，建立制造全过程的整体化、系统化概念，学习现代先进制造模式，了解信息技术在制造中的应用，把握当前先进制造技术的发展方向。课程目的：我们为什么要学习CIMS？武汉科技大学机械自动化学院工业工程系，2014年7月。第1章CIMS

2、概述第2章CIMS体系结构和系统设计方法第3章CIMS体系结构支持环境网络数据库技术第4章计算机辅助设计/计算机辅助工程/计算机辅助制造集成技术第5章计算机辅助工艺设计技术第6章产品数据管理和计算机辅助工艺设计技术第7章供应链管理技术第8章制造执行系统和企业资源计划技术第9章NMS网络化制造和企业信息化。课程主要内容：CIMS计算机集成制造系统，武汉科技大学机械自动化学院工业工程系，2014-7，第1章CIMS概述，武汉科技大学机械自动化学院工业工程系，2014-7，第1章CIMS概述，1.1信息时代制造1.2 CIMS 1.3 CIM概念目标和内容1.4 CIM技术发展过程， 现状和趋势1.

3、5企业自动化和信息化发展阶段1.6总部位于CIMS的自动化工厂示例，制造业的内涵：制造业是指原材料(采掘业的产品和农产品)的加工或再加工以及零部件的组装制造业一般包括消费品制造业和资本品制造业、轻工制造业和重工业、民用制造业和军工制造业、传统制造业和现代制造业，其中设备制造业越来越重要。 工业化国家：大约四分之一的人口从事制造业，大约70% 80%的物质财富来自制造业。第一章CIMS概述1.1制造业在信息时代，物质生产贯穿人类历史，材料、能源和信息是人类社会和经济的三大支柱。人类社会经济发展的历史就是物质生产与物质、能量和信息的历史。任何在材料、能源和信息领域的技术革命都将不可避免地导致生产方

4、式的革命和生产力发展的飞跃。第一章CIMS概述了信息时代的1.1制造业和机械制造业发展的几个阶段：第一阶段手工单件生产的第二阶段大规模重复生产的第三阶段自动化生产的第四阶段现代集成制造，第一章CIMS概述了信息时代的1.1制造业和手工单件生产的第一阶段(从19世纪末到20世纪初)。法国巴黎PL汽车制造公司的汽车制造工艺(1890年)年产量为800台。许多独立的工匠手工完成单件制造模式的生产过程。几个主要合作伙伴讨论用户需求，确定汽车规格，订购主要零件，由不同的承包商制造零件，并总结安装特点。劳动力的设计和制造工艺水平相对较高。组织非常分散，产品的低产量、高价格和高维护成本的目标完全满足客户对更

5、高制造和装配工艺水平的要求。第1章1.1总结了信息时代制造业中福特生产线模式的引入(1908)零件交换的引入特点-专业化分工，缩短培训时间-一体化，大而全面的组织结构，计划管理，自上而下的协调生产组织-官僚机构，降低对市场的反应能力-机床能力的不断提高(20世纪50年代以前)-大规模生产-低成本-劳动生产率的提高，第二阶段大规模生产(20世纪初)，第一章CIMS概述1.1信息时代的制造业，新的生产组织模式制造资源规划(MRPII， 美国)精益生产(日本)Siemag粗略计划系统(德国)提高制造设备水平(50年代)FMS(70年代)应用计算机辅助设计，计算机辅助工艺设计，计算机辅助制造，计算机辅

6、助制造，计算机辅助制造，计算机辅助工程，计算机辅助工程，计算机辅助工程，计算机辅助工程，计算机辅助工程，计算机辅助工程，计算机辅助工程，自动化生产的第三阶段(50-70年代)，第一章CIMS概述1.1自动化生产的特点：提高计算机辅助设计，计算机辅助工艺设计，计算机辅助工艺设计，计算机辅助制造和计算机辅助工程的应用水平，应用管理信息系统，应用车间控制技术和局部集成技术MRPII(计划，材料，库存，生产能力， 财务和销售信息集成)计算机辅助设计/计算机辅助工艺设计/计算机辅助制造集成柔性制造系统，独立制造岛(加工设备，物料转移，仓库存储设备集成优化)物料供应和生产计划柔性制造系统应用优化生产调度和

7、控制策略，车间作业计划和调度系统的应用优化制造资源的分配。 第三阶段自动化生产(20世纪50-70年代)，第一章CIMS概述1.1信息时代的制造业，以信息技术为基础，以系统集成和优化为手段，旨在提高企业的市场竞争力，致力于全面提高企业的T和Q。“自动化孤岛”问题：片面提高自动化水平不能带来企业效率的提高“信息孤岛”问题：孤立的信息单元功能有限，集成已成为现代制造业发展的主旋律，现代集成制造的第四阶段(20世纪80年代以后)，第一章CIMS概述1.1信息时代的制造业，现代集成制造的代表模式：计算机集成制造、并行工程、虚拟制造、精密生产、敏捷制造、协同制造和网络化制造。信息技术引发了制造业的深刻变

8、革。信息技术促进了工业产品知识的发展。制造业信息化产品信息化设计和制造过程信息化管理信息化资源信息化服务信息化信息技术促进了新技术经济体系的形成，产生了新的生产管理和组织形式，形成了当代最先进的生产力，为制造业注入了新的活力，增强了其技术创新和管理创新能力。信息技术促进经济全球化和制造业全球化。第一章CIMS总结了1.1信息时代的制造业，信息时代制造业的新产业革命，信息技术促进了敏捷制造的发展，形成了以虚拟制造和动态联盟为特征的新制造模式。网络技术促进了全球制造业的发展，导致制造业的重新分工和资源的重新配置。计算机技术促进了设计和制造的数字化，提高了产品创新能力，缩短了设计周期，降低了产品开发

9、成本。电子商务技术促进全球采购/销售，降低采购和销售成本，并提高服务质量。第1章CIMS概述1.1信息时代的制造，数字波音，技术趋势虚拟设计和制造生命周期设计和制造产品生命周期并行工程CE全球协作平台EXSTAR，制造业的深刻变化数字飞机第1章CIMS概述1.1信息时代的制造，武汉科技大学机械自动化学院工业工程系，2014年7月，技术趋势数字设计和制造虚拟样机全球采购和分销大规模定制，通用公司应用开发周期(4月-4月-12月)碰撞测试(100次-50次)制造业的深刻变化数字汽车，第1章CIMS概述1.1信息时代的制造业，第1章CIMS概述1.2从企业信息化谈CIMS信息时代和知识经济的特征，信

10、息-生产力要素信息和知识已经从非独立的生产力要素转变为独立的要素，从潜在生产力转变为现实生产力。信息技术的迅速发展促进了世界统一市场的形成。市场将聚焦于新产品的竞争。商品形式：材料、劳动、技术和知识。一个国家的经济振兴离不开国民经济的信息化，企业信息化是国民经济信息化的基础。国民经济信息化=工业信息化信息产业化，制造业走向全球化，制造业信息化已成为全球化的发展趋势；知识经济是以基于知识和专有技术的产品为基础的经济形式，以知识和高技术为基础的新产品竞争成为市场竞争的焦点；企业间竞争与合作并存；与客户沟通成为制造的一部分；产品制造个性化、多样化；随着企业网络化和动态联盟的形成，敏捷制造已经成为制造

11、技术的主流；信息和知识网络使企业由复杂向简单转变，企业必须快速灵活地适应市场的变化。第一章：CIMS概述1.2从企业信息化角度谈CIMS信息时代和知识经济的特征；第一章：CIMS 1.3计算机集成制造概念概述：计算机集成制造：计算机集成制造这个术语是由美国的约瑟夫哈灵顿博士于1973年提出的。CIM的基本观点：系统(集成)观点：企业生产的所有环节，即从市场分析、产品设计、加工制造、经营销售到售后服务的所有生产活动，都是一个不可分割的整体，应该紧密联系，统一考虑。信息化观点：整个生产过程本质上是一个数据收集、传输和处理的过程。最终产品可视为数据的物质表达。1.3.1 CIM概念CIMS是信息技术

12、、现代管理技术和制造技术的结合，适用于企业产品整个生命周期的所有阶段(从市场需求分析到最终报废处理)；通过信息集成、流程优化和资源优化，实现物流、信息流和价值流的集成和优化运作，实现人(组织、管理)、运作和技术的集成，从而强化企业新产品开发的时间、质量、成本、服务和环境，提高企业的市场适应性和竞争力。第一章CIMS概述1.3计算机集成制造概念目标和内容1.3.1计算机集成制造概念计算机集成制造技术：它是由计算机应用技术在制造企业的各个方面、层次和环节中集成而成的一个技术范畴。集成信息技术管理技术制造自动化技术CIM理念：根据CIM目标，对企业各部门/环节的制造自动化单项技术/离散子系统进行系统

13、集成和协调，从而实现企业总体最优目标。1.3计算机集成制造概念CIMS系统：CIMS是由计算机集成制造技术形成的制造系统，它是计算机集成制造技术的具体体现CIM S CIM S :计算机集成制造技术系统集成制造过程与计算机技术系统C I MS:基于计算机技术的集成制造系统，第1章CIMS概述1.3 CIM概念目标和内容，电子数据，CIMS支持的企业信息活动，信息传输方法，第1章CIMS概述1.3 CIM概念目标和内容，1.3.2 CIM目标和目的：以最少的计算机辅助制造和管理资源最优地实现企业的特定战略目标。提高企业产品的T(时间：产品上市时间)、Q(质量：产品上市时间)、C(成本：产品上市时

14、间)、S(服务：产品和服务上市时间)和E(环境：企业环境上市时间)，提高企业经济效益，增强企业市场竞争力。在第一章中，CIMS概述了1.3 CIM概念目标和内容，1.3.2 CIM目标(1)缩短产品开发和生产周期，快速响应市场：与时俱进，与速度竞争，占领市场。(2)降低产品成本和库存：以成本求效益，以价格竞争，占领市场。(3)提高产品质量：以质量求效益，以质量求竞争，以信誉取胜，占领市场。(4)增加生产的灵活性，提高设备的利用率：用最少的资源获得最大的效益，要求从设备中获得效益。(5)提高企业制造和管理水平，保持整体实力：保持长期效益和未来竞争力。在第一章中，CIMS总结了1.3 CIM的概念

15、、目标和内容，1.2.3 CIM的技术内容CIMS总体技术：先进的企业运作模式，CIMS体系结构，建模分析和优化方法，CIMS实施方法，标准化和标准化CIMS设计自动化技术：计算机辅助设计计算机辅助设计/CAE/DFX，远程协同设计，计算机辅助工艺设计CAPP，产品数据管理CIMS制造自动化技术：计算机辅助制造CAM，车间自动化，柔性制造FMS，虚拟制造虚拟机CIMS管理技术：管理信息系统管理信息系统和企业资源规划，领导信息系统EIS， 决策支持系统DSS，集成质量系统IQS，敏捷虚拟企业管理CIMS支持技术：计算机网络，数据库，数据仓库，集成平台/集成框架，计算机协同工作系统，第1章CIMS概述1.3 CIM概念目标和内容，CAE，计算机辅助设计，计算机辅助工艺设计，计算机辅助制造，计算机辅助制造，CAQ/IQS，环境信息系统，管理信息系统，主生产计划，物料需求计划，物料需求计划，客户关系计划，生产控制，CAX，计划，控制系统等。 计算机集成制造技术内容，第1章CIMS概述1.3计算机集成制造概念目标和内容，1.2.3计算机集成制造技术内容(1)计算机辅助工程(产品功能和性能：物理、材料、经济设计等)。(2)计算机辅助设计(产品结构、部件组成设计)(3)计算机辅助工艺设计(4)计算机辅助制造(5) CAQ:计算机辅助质量保证/控制