CIMS研究综述及其发展趋势.docx

CIMS研究综述及其发展趋势摘要本文从CIMS的概念出发,介绍了CIMS的体系结构及其关键技术组成,并分析了CIMS在国内外的研究现状,详细阐述了CIMS的国内一系列应用实例及其所取得的成就,最后结合CIMS现阶段的研究进展以及学者们的观点,提出了CIMS的发展趋势。,CIMS哲理和CIMS技术必将成为21世纪制造企业的主导生产方式[1-4]。理解CIMS哲理、实施CIMS应用工程是确保企业赢得竞争的关键。分析CIMS应用的实施情况及发展趋势,有助于企业进行正确的决策,赢得发展时机,提高自身竞争力。CIMS是通过计算机硬软件。并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术,将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。因此,企业作为一个统一的整体,必须从系统的观点、全局的观点广泛采用计算机等高新技术,加速信息的采集、传递和加工处理过程,提高工作效率和质量,从而提高企业的总体水平。制造业的各种生产经营活动,从人的手工劳动变为采用机械的、自动化的设备,进而采用计算机是一个大的飞跃,而从计算机单机运行到集成运行是更大的一个飞跃。作为制造自动化技术的最新发展、工业自动化的革命性成果,CIMS代表了当今工厂综合自动化的最高水平,被誉为是未来的工厂。 CIMS的含义计算机集成制造(CIMS)在80年代初开始付诸应用,十余年来,在市场竞争的激励与相关技术的推动下,CIMS理念与技术得到不断发展。CIMS是一种组织、管理和运行企业的理念,它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、并行工程技术、虚拟制造技术、系统工程技术等有机地结合,借助计算机,使企业产品全生命周期,及市场需求分析、产品定义、研究开发、设计、生产、支持及产品最后报废、环境处理等各阶段活动中有关的人、组织、经营管理和技术三要素及信息流、物流和价值流有机集成,并优化运行,以达到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁的目的,进而提高企业的柔性、健壮性、敏捷性, CIMS的初始概念50年代出现了数字计算机及与其相关的新技术,并将之初步应用于制造业,导致数控机床的产生,接着陆续出现各种计算机辅助技术,如CAD、CAM等。60年代早期随着制造业系统方法、概念的萌生,人们进而认识到计算机不仅可以使整个系统的每个生产环节实现颇具柔性的自动化,而且还具有把制造过程(产品设计、生产计划与控制、生产过程等等)的每一步集成为一个系统的潜力,以及对整个系统的运行加以优化。这样,在60年代后期,制造业的系统方法概念上升为计算机集成制造(CIMS)概念。1969年,CIMS系统的初始概念以模型来描述,如图1所示:图1计算机集成制造系统的初始概念(1969年) 以人和管理为核心的CIMS概念的发展从70年代直至90年代初期,工业发达国家付出极大努力,将制造业的系统观点和CIMS系统的概念和技术加以发展,并付诸实践,以期获得CIMS的潜在效益。然而,世界上只有少数几个公司在实施中取得示范性的潜在效益,大多数公司几乎失败了。人们逐渐认识到,制造企业缺乏足够的合格工程师,人们进一步发现,CIMS技术对于忽视人力资源要素造成的影响特别敏感。ISO标准提出:CIMS是把人及其经营知识和能力与信息技术、制造技术综合应用,以提高制造企业的生产率和灵活性。由此,将一个企业所有的人员、功能、信息和组织方面集成为一个整体。显然,ISO标准关于CIMS的定义,将人及其能力与技术并重。在90年代,人们基于这一新的认识,产生了制造系统运作的新观点,即培养并使用制造业的人的能力,进而开发的提供制造技术,以这样的方法来支持那些人的能力。这意味着放弃传统的做法,即先开发的提供制造技术,然后利用人的能力来支持技术。这也意味着CIMS概念从以技术为中心转向以管理为中心。人力资源要素在制造企业实施CIMS技术的成败起着关键作用,这一认识导致人们对初始的CIMS系统概念的再思考,需要将主要在一个公司内进行技术运作的CIMS系统概念,扩展到作为集成制造企业的公司,不仅进行技术的运作,也进行管理运作,特别强调面向人力资源的管理运作。扩展的CIMS系统概念由CASA/SME公布的“制造企业轮图”(见图2)来描述。该图共分六层,中心第一层为顾客;第二层为人、小组和组织,这表明企业全部活动围绕顾客的需要来进行,而完成这一目标的关键要素是人、小组和组织,这体现了现代企业管理思想的重大变化。、工程设计、产品制造、质量保证和物资保障等五个功能系统包括一个能