浅谈现代集成制造系统发展
现代集成制造系统(CIMS)简介
当今世界已进入信息时代，并迈向知识经济时代。
以信息技术为主导的高技术为制造业的发展提供了极大的支持，并推进着制造业的变革与发展，现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing Systems，简称CIMS）技术的应用及其产业化是其中最重要的组成部分。
CIMS—现代集成制造系统，是基于CIM理念的集成优化的制造系统。
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时间（T）、质量（Q）、成本（C）、服务（S）、环境（E），从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。
一、CIMS的总体结构CIMS建设的目标是在统一的数据库和网络支持下，建立生产经营管理分系统和工程技术（CAD/CAM/CAPP/PDM）分系统，实现企业信息的全面集成。
为实现这个总体目标，CIMS 由两个功能分系统和两个支撑分系统组成。
两个功能分系统为生产经营管理分系统和工程技术分系统；两个支撑分系统为计算机网络和数据库分系统。
整个系统将以关系型数据库为核心，并由各应用系统通过INTERNET/INTRANET/EXTRANET访问数据库，这样就使得几个服务器上的数据在逻辑上成为一个整体，以保证整个系统的数据共享和数据的唯一性。
CIMS的总体结构如图1.2-1所示。
图1 CIMS的总体结构二、CIMS的技术构成工程技术分系统：可简称为TIS分系统，即技术信息系统。
通常包括CAD、CAPP、CAM 和PDM等部分。
CAD（计算机辅助设计）包括产品的结构设计、变形设计及模块化产品设计。
可以实现计算机绘图、产品数字建模及真实图形显示、动态分析与仿真、生成材料清单（BOM）。
CAPP（计算机辅助工艺计划）通过计算机进行工艺路线制定、工序设计、加工方法选择、工时定额计算，包括工装、夹具设计、刀具和切削用量选择等，且能生成必要的工艺卡和工艺文件。
浅谈现代集成制造系统发展
正 使 制 造业 处于 重 要 的 历 史 性 变 革时 期 。
经济时代 ， 制造业虽不再 占据主导的地位 ， 但像工业经济时代不可能 １制造技术的发展过程 没有农业一样 ， 信息社会同样必须有制造业和农业。 在知识经济 时代 人 类 的 文 明进 步 与 制 造 技 术 的发 展 是 分 不 开 的 ， 统 计 ， 界 发 既要大力发展 以知识为基础 的支柱产业 ，又要加速向工业经济和农 据 世 达 国 家 ６ ％ 的 社 会 财 富 和 ４ ％ 的 国 民 收 入 ，都 是 由 制 造 业 创 造 业经济进行扩张 ，通过提高知识含量 ，使工业经济和农业经济知识 Ｏ ５ 的。世界 各 国 经 济 的竞 争 ， 要 是 制造 技 术 的 竞 争 。在 各 国企 业 生 产 化． 主 知识经济 的发展并不是排除物质经济 的发展 ， 而是要使物质经济 力的构成中 ， 制造技术的作用一般 占 ５ ％ ～６ ％。制造技术是 国民 的发展更好的遵循 自然发展 的客观规律。传统的制造业要顺利 “ ５ ５ 长 经 济 发 展 的 支柱 。 回 顾 制 造 技 术 的发 展 ， 蒸 汽 机 出现 到 今 天 ， 要 入 ” 识 经 济 时 代 ， 从 主 知 必须 全 力 吸 取 知 识 所创 造 的 一 切 科 技 成 果 ， 行 进 经 历 了三 个 发展 阶段 。 场 以现代科技革命 为核 心的自我 变革。作为制造物质产品的生产
一
１１ 用机 器 代 替手 工 ， 作 坊 形成 工 厂 ２ ． 以 Ｏ世 纪初 ， 种 金 属 切 组织—— 制造系统 ， 各 其传统的特性 ， 少品种、 如 大批量刚性流水生产 削加工工艺方法 陆续形成 ， 近代制造技术 已成体 系。但是机器（ 包括 及泰勒制的管理方式等都将被新 的制造概念、 制造技术 、 制造哲理所 汽 车） 的生 产 方 式 是作 坊 式 的单 件 生 产 。 它产 生 于 英 国 ， １ 在 ９世纪 先 取 代 。 后 传 到 法 国 、 国和 美 国。 并 在 美 国 首 先形 成 了小 型 的 机 械 工 厂 ， 德 使 可持续发展观 制造 系统 由资源型发展模式逐渐 转变为技术型 这 些 国 家 的经 济 得 到 了 发 展 ， 力 大 大增 强 。 国
CIMS的发展历史及未来的发展趋势
CIMS的发展历史及未来的发展趋势摘要：信息革命不仅引起人们思想观念、生活方式的变化，而且导致了生产摘要方式和制造理念的巨大变化，近十年来提出的新的制造理念都离不开信息技术的支撑，以信息化制造技术为代表的先进制造技术正使制造业处于重要的历史性变革时期。
现代集成制造系统是计算机集成制造系统新的发展阶段，在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上，它不断吸收先进制造技术中的相关思想的精华，从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展，在先进制造技术中处于核心地位。
关键词：CIMS 功能组成现状趋势一、CIMS 发展历史计算机集成制造(Computer Intergated Manufacturing，CIM)概念最早由美国的约瑟夫哈林顿(J·Harrington)博士1973 年提出的，哈林顿强调，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、最重要的观点。
可以说，CIM 是信息时代组织、管理企业生产的一种哲理，是信息时代新型企业的一种生产模式。
按照这一哲理和技术构成的具体实现便是计算机集成制造系统CIMS。
1987 年我国863 计划CIMS 主题专家组认为：“C IMS 是未来工厂自动化的一种模式。
它把以往企业内相互分离的技术(如CAD、CAM、FMC、MRPII 等)和人员，通过计算机有机地综合起来，使企业内部各种活动高速度、有节奏、灵活和相互协调地进行，以提高企业对多变竞争环境的适应能力，使企业经济效益持续稳步地增长。
” 1991 年日本能源协会提出：“CIMS 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，追求整体效益的新型生产系统” 。
1992 年ISO TC184／SC5／WG1 提出：“CIM 是把人、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，将企业所有的人员、功能、信息和组织诸方面集成为一个整体”。
计算机集成制造系统发展
计算机集成制造系统发展摘要: 计算机集成制造系统(CIMS)作为一种先进的集成制造系统,不仅可以提高企业对多变的市场需求的响应速度,而且可以有效地提高企业的创新能力和竞争能力。
因此,中国企业应大力推广和应用计算机集成制造系统。
关键词: 计算机集成制造系统;竞争能力;创新能力计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing Systems，简称CIMS)，是随着计算机辅助设计与制造的发展而产生的。
它借助于计算机的硬件、软件技术，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。
对企业的生产作业、管理、计划、调度、经营、销售等整个生产过程中的信息进行统一处理，并对分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统的功能进行有机地集成，并优化运行，从而缩短产品开发周期、提高质量、降低成本。
它是工厂自动化的发展方向，未来制造业工厂的模式，是当代生产自动化领域的前沿学科，也是集中多种高新技术为一体的现代化制造技术。
一、CIMS 的诞生及其工作原理随着全球经济的逐步形成，市场竞争十分激烈,产品更新加快、生命周期不断缩短，市场环境从过去的相对稳定的卖方市场变成了动态的多变的买方市场，产品的质量、价格和交货期已成为企业竞争成败的关键。
市场环境的变化，使得企业的组织形式实现了从手工作坊到中小企业再到跨国公司的转变；企业的生产手段从传统的手工操作为主到机械化、半自动化再到自动化的飞跃；企业的生产方式从单机生产到生产流水线再到自动化的推进。
自上世纪50年代第一台数控机床诞生到70 年代初期, 信息技术在制造业已得到广泛应用。
但由于企业各部门使用的信息产品来自不同的计算机公司, 而这些公司采用的是不同的标准和不同的通信协议, 使得企业的设备之间无法实现信息交换, 不同的软件之间无法实施信息的传输, 不同的数据库之间无法实现数据的共享, 形成了一个个“自动化孤岛”, 阻碍了企业对信息技术的充分利用。
现代集成制造系统
现代集成制造系统----制造业赢得竞争的新切入点---- "经济竞争"已成为当今世界各国竞争的主要内容。
其中，占各国生产总值50％以上的制造业的竞争尤为激烈，其竞争核心是以知识为基础的新产品的上市时间(T)、质量(Q)、成本(C)、服务(S)及环境(E)，以满足各类顾客对产品日益增长的需求和社会可持续发展的新要求。
面对激烈的竞争，各国纷纷制定并实施研究开发计划，"先进制造技术"便应运而生，而CIMS 正是其中重要的组成部分。
----我国于1986年提出863/CIMS主题计划。
12年来，该计划以"发展高科技、实现产业化"为宗旨，在"有限目标、突出重点；结合国情、鼓励创新；应用导向、示范带动；市场牵引、促进产业；加强交流、重视合作；规范管理、精建队伍"的工作原则指导下，在国家科技部的直接领导和各有关部门的大力支持下，经过近5000名专家、技术人员和管理人员的不懈努力，从国外的"计算机集成制造"（Computer Integrated Manufacturing，CIM）概念开始，经历了信息集成、过程集成和企业间集成的研究与实践，在应用基础研究、重大关键技术、产品开发、应用示范等层次上取得了重大进展，进而总结提出了现代集成制造（Contemporary Integrated Manufacturing，CIM）的理念、技术、工具与实施途径，走出了一条具有中国特色的CIMS之路，并在国际上取得了一席之地。
CIM是一种组织、管理和运行企业的理念----1973年美国的J.Harrington提出了计算机集成制造(CIM)的概念，并在80年代初开始付诸应用。
近10余年来，在市场竞争的激励与相关技术的推动下，CIM理念与技术得到不断发展。
结合国际上集成制造技术的发展，特别是基于863/CIMS主题的实践，主题组提出了现代集成制造CIM的概念，它在深度和广度上拓宽了传统CIM的内涵。
CIMS的发展历史及未来的发展趋势
CIMS的发展历史及未来的发展趋势计算机集成制造（CIM）是随着计算机技术在制造领域中广泛应用而产生的一种生产模式。
CIM是一种概念、一种哲理，而计算机集成制造系统（CIMS）是指在CIM思想指导下，逐步实现的企业全过程计算机化的综合系统。
CIM和CIMS在国内外都经历了一定的发展过程，在实践过程中，随着技术的进步，人们的认识也在不断地深化。
一．CIM概念的发展（1）CIM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（CIM）概念。
1969年，CIM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）（2）以人和管理为核心的CIM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CIM 系统的概念和技术加以发展，并付诸实践，以期获得CIM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（TC184／SC5／WG1，1992年）提出：CIM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CIM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。
集成系统行业报告
集成系统行业报告随着科技的不断发展，集成系统行业正迅速崛起并成为各行各业的重要组成部分。
集成系统是指将不同的技术、设备和系统整合到一个统一的平台上，以实现更高效的运作和管理。
本报告将对集成系统行业的发展现状、趋势和前景进行分析，为相关企业和投资者提供参考。
一、行业概况。
集成系统行业是一个涵盖广泛的领域，涉及到信息技术、智能家居、安防系统、建筑自动化等多个方面。
随着人工智能、物联网、大数据等新技术的不断涌现，集成系统行业正面临着巨大的发展机遇。
据市场研究机构的数据显示，全球集成系统市场规模已经达到数千亿美元，并且仍在不断增长。
二、发展趋势。
1. 智能化趋势，随着人们生活水平的提高，对智能化生活的需求也在不断增加。
智能家居、智能办公、智能城市等领域的集成系统需求将会持续增长。
2. 信息安全，随着网络安全问题的日益突出，企业和机构对信息安全的重视程度也在不断提高。
因此，安防系统和网络安全集成系统的市场需求也会持续增长。
3. 绿色环保，在建筑自动化领域，绿色环保已成为一个重要的发展方向。
集成系统行业将会朝着能源节约、环保减排的方向发展。
4. 个性化定制，消费者对个性化定制的需求不断增加，集成系统行业也将朝着定制化、智能化的方向发展。
三、市场前景。
随着技术的不断进步和应用场景的不断扩大，集成系统行业的市场前景十分广阔。
尤其是在智能家居、智能办公、智能城市等领域，集成系统的需求将会持续增长。
同时，随着人工智能、大数据等新技术的不断发展，集成系统行业也将会迎来更多的创新和突破。
据预测，未来几年集成系统行业的市场规模将会持续扩大，为相关企业和投资者带来丰厚的回报。
四、发展挑战。
虽然集成系统行业前景广阔，但也面临着一些挑战。
首先是技术更新换代的速度较快，企业需要不断跟进最新的技术发展趋势，以保持竞争力。
其次是市场竞争激烈，企业需要不断提升产品质量和服务水平，以赢得客户的信任和支持。
另外，一些新兴技术的应用和推广也需要面临一定的政策和市场风险。
制造业应用集成技术发展综述
制造业应用集成技术发展综述<strong>制造业应用集成技术发展综述</strong>制造业正在加速演进，从传统的线性制造改变为智能制造，因此，制造业的发展也取决于能够支持这一发展的新技术，其中之一就是集成技术。
本文将对制造业应用集成技术的发展进行综述。
<strong>1.定义</strong>集成技术是指将多个软件组件结合在一起，对原有软件进行细微改进，使其协作关系更加高效，从而提高应用效率的技术。
集成技术涉及软件开发，系统架构设计，信息管理，数据库管理和系统支撑等多个方面的关系与交互。
<strong>2.应用集成技术的发展</strong>（1）企业级应用涉及应用集成发展。
制造业应用集成技术的发展主要涉及企业级应用系统的集成化开发，这种技术可以将原有的不同系统整合，使之可以以单一的界面来运行，大大简化了系统管理，这样一来，企业级应用集成就成为重要发展趋势。
（2）企业应用网络集成发展。
制造业应用集成技术的发展也包括跨境全球企业网络应用集成，这种技术的发展是把线下的各个应用系统，通过互联网技术，整合在一起，使企业多地网络变得更加高效和灵活，同时也可以改善网络服务的质量。
（3）物联网应用集成发展。
随着物联网发展的推进，制造业应用集成技术的发展也更加侧重于物联网应用集成。
通过这种技术，可以利用物联网将各种设备以及网络技术结合起来，使企业级应用网络更加智能化。
<strong>3.集成技术在制造业的未来发展前景</strong>综上所述，集成技术已经在制造业对其发展产生了重要影响，它是实现智能制造的重要技术手段，在未来能够发挥着更大的推动作用。
预计未来可以实现智能制造，利用集成技术实现设备信息的共享和交互，促进制造业的良性发展。
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浅谈现代集成制造系统发展
本文结合我国国情,论述了我国现代集成制造系统的技术构成和发展策略及途径,希望为我国制造业的发展做些有益的探索。
标签：现代集成制造系统技术虚拟制造
0 引言
信息技术的发展引起的革命使我们进入了信息时代。
信息革命不仅引起人们的思想观念、生活方式的变化,而且导致了生产方式和制造哲理的巨大变化,可以说近十年来提出的新的制造哲理都离不开信息技术提供的支撑,以信息化制造技术为代表的先进制造技术正使制造业处于重要的历史性变革时期。
1 制造技术的发展过程
人类的文明进步与制造技术的发展是分不开的,据统计,世界发达国家60%的社会财富和45% 的国民收入,都是由制造业创造的。
世界各国经济的竞争,主要是制造技术的竞争。
在各国企业生产力的构成中,制造技术的作用一般占55%～65%。
制造技术是国民经济发展的支柱。
回顾制造技术的发展,从蒸汽机出现到今天,主要经历了三个发展阶段。
1.1 用机器代替手工,以作坊形成工厂20世纪初,各种金属切削加工工艺方法陆续形成,近代制造技术已成体系。
但是机器(包括汽车)的生产方式是作坊式的单件生产。
它产生于英国,在19世纪先后传到法国、德国和美国。
并在美国首先形成了小型的机械工厂,使这些国家的经济得到了发展,国力大大增强。
1.2 从单件生产方式发展成大量生产方式推动这种根本变革的是两位美国人——泰勒和福特。
泰勒首先提出了以劳动分工和计件工资制为基础的科学管理,成为制造工程科学的奠基人。
福特首先推行所有零件都按照一定的公差要求来加工。
1913年建立了具有划时代意义的汽车装配流水线,实现了以刚性自动化为特征的大量生产方式,它对社会结构、劳动分工、教育制度和经济发展,都产生了不可想象的作用,50年代发展到了顶峰。
生产力发生了飞跃,社会物质财富迅速增长。
面对科学技术的迅速发展,大量生产方式,严重影响产品的更新换代,妨碍采用高新技术,产品在国际市场上缺乏竞争力。
因此,必须寻求新的制造模式。
1.3 制造的柔性化、集成化和智能化现代制造技术沿着4个方向发展、传统制造技术的革新、拓展;精密工程;非传统加工方法;制造系统的柔性化、集成化、智能化。
本世纪末,机械产品将向大型化、高参数和高可靠性发展,技术密集度及附加值将有大幅度提高。
产品更换新代加快,用户的各种需求不断增加。
质量、价格、交货期这市场三要素的竞争越来越激烈。
在激烈的市场竞争中,制造企业为了增强自身的应变能力,必须建立柔性化、集成化和智能化的生产模式。
2 现代集成制造系统的技术构成
先进制造技术(AMT-Advanced Manufacturing Technology)作为一个专有名词至今还没有一个明确的、一致公认的定义。
通过对其内涵和特征的研究,目前共同的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
它具有如下一些特点:从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要; 从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥;从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节;从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量;从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。
通过对先进制造技术的定义和特点的分析我们发现,现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点,只不过先进制造技术所涉及的的范围要比现代集成制造系统大,因此通过对先进制造技术的综合考察,我们提出了一个现代集成制造系统的技术构成模式。
3知识经济时代制造系统的发展趋势
制造业在工业经济时代,作为支柱产业有着辉煌的历史,在知识经济时代,制造业虽不再占据主导的地位,但像工业经济时代不可能没有农业一样,信息社会同样必须有制造业和农业。
在知识经济时代既要大力发展以知识为基础的支柱产业,又要加速向工业经济和农业经济进行扩张,通过提高知识含量,使工业经济和农业经济知识化.知识经济的发展并不是排除物质经济的发展,而是要使物质经济的发展更好的遵循自然发展的客观规律。
传统的制造业要顺利“长入”知识经济时代,必须全力吸取知识所创造的一切科技成果,进行一场以现代科技革命为核心的自我变革。
作为制造物质产品的生产组织——制造系统,其传统的特性,如少品种、大批量刚性流水生产及泰勒制的管理方式等都将被新的制造概念、制造技术、制造哲理所取代。
可持续发展观制造系统由资源型发展模式逐渐转变为技术型发展模式,依靠科技进步,节约资源和能源,提高效益减少废物排放,实施清洁生产和文明消费,建立经济、社会、资源与环境相协调的新的发展模式。
全球制造企业世界经济的全球化,使得传统的小而全,大而全的企业越来越没有竞争力,各种开放式的合作开发、生产销售系统日益增加。
从产品的创意设计、零部件生产与销售,直至售后服务等各个环节都可以分别由处在不同地域的虚拟企业,通过某种契约进行互利合作,这就是全球制造;正是信息技术的发展,推动了跨国公司向全球制造发展。
正是全球制造的出现,使制造的效率、效益、市场的快速响应,资源的有效利用都有了极大的提高,从而大大提高了企业的市场竞争力。
不断创新的产品和制造过程由于市场的国际化、世界各地的用户将会有许多特殊的需求,另外,因为技术的高速发展,产品的生命周期越来越短,这些都要求企
业不断创新自己的产品和制造过程。
现代技术提供的虚拟设计、建模和装配技术,可以在提高产品性能及可靠性的同时,减少开发风险、上市时间和费用,也不必进行原型试造。
合理的生产组织机构知识经济下的制造系统必须建立强有力的生产组织机构和合理的运行机制,在通信网络技术的支持下,适当下放权力,甚至某些决策过程也可以下放,公司通过上层协调,将各项任务分散给伙伴企业协同去做。
公司要根据伙伴的具体生产能力和制造过程,解决好生产过程的划分、成本计算和利益分享等问题。
知识管理随着知识经济的兴起,企业管理将逐渐步入知识管理阶段,这种革命性的变革,必然引起企业经营管理观念的一系列创新。
产品中蕴含的知识量成为竞争的基础和决定胜负的关键,对所拥有的知识进行有效的保护,就成为知识经济下的一项新的重要的组成部分。
知识是一种无形资产,对它的界定、使用、分配和处分等均不同于农业经济下对于土地、劳力,以及工业经济下对于矿山、资源、厂房、设备的管理。
对于企业来说,对所拥有的知识的科学管理将和创新同等重要,因为它影响到智慧资本的持久性及企业的持续发展问题,在知识经济的制造系统中对知识的管理属于信息产业范畴。