st 第1章 计算机集成制造系统(CIMS)
(完整版)现代制造技术试题库及答案
试题库及答案编写模拟试题一一、选择题1、机械制造业的发展水平是权衡一个国家什么标记之一。
A、科学技术水平B、文化水平C、自动化程度 D 、道德水平2、以下属于机械加工工艺系统四因素之一的是（）。
A、机床B、涂漆装置C、去毛刺3、以下哪一个是超高速加工机床最重点零件（）A、轴承B、电机C、超高速主轴单元D、频次4、制造自动化的历史和发展可分为几个阶段（）A、二个B、三个C、四个D、五个5、“泰罗制”属于以下哪一种设计形式A、优化设计B、靠谱性设计C、串行设计D、并行设计6、实行并行设计的首要目的是（）A、增添制造成本B、降低产品成本C、扩大产品的销售D、缩短产品开发周期 D7、开环控制系统拥有（）A、拥有任何反应装置B、不拥有任何反应装置C、有一点反应装置D、可能有反应装置8、超精细加工技术所波及的技术领域有（）A 加工技术C 加工设备及其基础元部B 资料技术D 丈量及偏差赔偿技术9、灵境技术也称为（）A 幻真技术B 虚构现实C 魔术技术D 制造技术10、任务剖面一般应包含A、产品的工作状态B、维修方案C、产品工作的时间与程序D、产品所处环境二、填空题1、一个典型的机械制造公司可当作是由不一样大小规模、不一样复杂程度的三个层次的系统构成，即： ________、 __________和 __________。
2、机械加工工艺系统是制造公司中处于最基层的一个个加工单元，常常由__________、__________、__________和__________四因素构成3、__________是各个生产车间生产过程中的一个主要构成部分。
4、机械制造系统是将毛坯、刀具、夹具、量具和其余协助物料作为原资料输入，经过 __________、__________、__________、__________等环节，最后作为机械加工的成品或半成品输出。
5、生产技术层包含 __________和__________两个子系统。
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。
计算机集成制造系(CIMS)统精品文档
企业间集成 过程集成 信息集成
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。
从“计算机集成制造系统” 到 “现代集成制造系统”
CIMS体系结构
CIMS体系结构是用来描述研究对象整个系 统的各个部分和各个方面的相互关系和层次 结构，从大系统 计算机集成制造系统 CIMS构成框图理论角度研究，将整个研究 对象分为几个子系统，各个子系统相对独立 自治、分布存在、并发运行和驱动等。我们 可以从功能结构和逻辑结构来认识CIMS体 系结构。从功能层方面分析，CIMS大致可 以分为六层：生产/制造系统，硬事务处理 系统，技术设计系统，软事务处理系统，信 息服务系统，决策管理系统。
2、敏捷制造
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组
CIMS分类
从生产工艺方面分，CIMS可大致分为离散 型制造业、连续性制造业和混合型制造业三 种；从体系结构 计算机集成制造系统 CIMS系统的分系统关联来分，CIMS也可以 分成集中性、分散性和混合型三种
CIMS效益评价
CIMS是企业管理运作的一种手段，是一种战略思想 的应用，其初期投资大，涉及面广，资金回笼周期长， 短期内很难见到效益，因此在对CIMS作效益评价时 不能单凭货币标准来衡量其效益，要多方面综合考虑 其效益指标。所谓综合效益指CIMS系统对企业和社 会所能带来的各种效益。可以从下面几个方面来理解： (1) 应用CIMS提高了劳动生产力为企业带来的利润， 为国家增加国民收入所做出的贡献。 (2) 应用 CIMS提高了企业对市场的应变能力和抗风险能力， 对企业实现经营战略所做出的贡献；提高企业市场竞 争力，促进技术进步所作的贡献。 (3) 为提高整 个企业员工素质和技术水平作的贡献。 (4) 为节 约天然资源所做出的贡献。 (5) 通过应用和推广 CIMS技术，为国家优化产业结构，发展新产业，提 高造国际市场上的竞争力所作的贡献。
计算机集成制造系统(cims)-20210708021731
计算机集成制造系统（CIMS）：赋能制造业转型升级智能化生产流程CIMS通过智能化改造，使得生产流程更加灵活和高效。
生产线上的设备不再是孤立的单元，而是通过网络紧密相连，形成一个有机的整体。
这样的智能化流程能够实时监控生产状态，快速响应市场需求变化，从而缩短产品从设计到上市的时间。
数据驱动的决策支持在CIMS的框架下，企业可以收集和分析大量的生产数据，这些数据成为了决策的重要依据。
通过对数据的深入挖掘，企业能够发现生产过程中的潜在问题，及时调整策略，提高资源利用率，降低成本。
协同作业的优化CIMS促进了企业内部各部门之间的协同作业。
设计、生产、物流、销售等环节通过系统集成，实现了信息共享和业务协同。
这种协同不仅提高了工作效率，还减少了沟通成本，增强了团队协作能力。
客户服务的个性化借助CIMS，企业能够更好地理解客户需求，提供更加个性化的服务。
系统可以根据客户订单和偏好，快速配置生产资源，实现定制化生产。
这种以客户为中心的服务模式，极大地提升了客户满意度和忠诚度。
绿色制造的践行计算机集成制造系统（CIMS）正成为制造业转型升级的强大引擎。
它以其独特的优势，帮助企业打破传统生产模式的束缚，迈向更加高效、智能、环保的未来。
对于企业而言，拥抱CIMS，就是拥抱一个更加广阔的发展空间。
人才培养与知识传承随着CIMS的融入，企业对于人才的需求也发生了变化。
新型的制造环境要求员工不仅要掌握传统的制造技能，还要具备信息技术和数据分析的能力。
因此，CIMS的实施促进了企业对人才的培养，通过定期的培训和学习，员工能够不断提升自己，适应智能制造的要求。
同时，CIMS也推动了知识管理的进程，将隐性知识显性化，确保了企业知识的积累和传承。
供应链整合与优化CIMS的影响力不仅仅局限于企业内部，它还延伸到了供应链管理。
通过集成供应链信息系统，企业能够实时监控供应商的库存、生产进度和物流状态，从而实现供应链的优化。
这种整合不仅提高了供应链的响应速度，还降低了库存成本，增强了整条供应链的竞争力。
计算机集成系统CIMS
计算机集成系统CIMS简介计算机集成系统（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS）是指通过计算机技术实现企业内部生产各个环节的集成化、信息化和自动化。
CIMS系统整合了计算机技术、信息技术和自动化技术，可以提高企业的生产效率、降低生产成本、改善产品质量、加强管理等方面的能力。
CIMS的特点1.集成化：CIMS系统将企业内部各个生产环节进行集成，包括计划、设计、制造、物流、质量控制等。
通过各个环节之间的数据传递和协作，实现全面的生产流程控制。
2.信息化：CIMS系统将企业内部生产过程中的信息进行收集、存储、处理、分析、应用等，使得相关的信息能够成为决策的依据。
同时，CIMS系统还可以提供实时监测和反馈，帮助企业管理人员全面掌握生产情况。
3.自动化：CIMS系统借助计算机和自动化设备，实现生产过程的自动化控制和操作。
这样可以提高生产效率、降低人力成本、减少生产误差、提高产品质量。
4.灵活性：CIMS系统可以根据市场需求和企业自身情况进行灵活调整和优化。
它可以支持多品种、小批量、快速更换的生产模式，帮助企业应对市场的变化。
CIMS的主要功能1.制造资源管理：包括企业的物料管理、设备管理、人员管理等。
CIMS系统可以帮助企业实现物料的采购、库存管理、供应商管理，设备的维护、保养、调度，人员的计划、考勤、培训等。
2.生产计划与调度：CIMS系统可以协助企业进行生产计划的制定和调度安排。
它可以根据订单数量、交货期限、生产能力等因素，自动生成生产计划并进行合理的调度。
同时，CIMS系统可以根据实际生产情况进行动态调整和优化。
3.过程监控与控制：CIMS系统可以实时监控生产过程中的各个环节，并进行相应的控制。
它可以监测设备的运行状态、产品的质量参数、生产进度等，及时发现和解决潜在问题，保证生产的正常进行。
4.质量管理：CIMS系统可以协助企业进行质量管理工作。
计算机集成制造系统
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提出
n 1986年提出了863/CIMS主题计划。它以 “发展高科技、实现产业化”为宗旨，在国 家科委(科技部)直接领导和各有关部门的大 力支持下，经过近10000名专家、技术人员 和管理人员不懈的努力，立足国情，创新发 展，从早期的以信息集成为特征的计算机集 成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System）开始，发展到以 信息集成和企业优化为特征的现代集成制造 系统（Contemporary Integrated Manufacturing System），走出了一条具 有中国特色的CIMS之路，取得重大进展， 并在国际上取得了一席之地。
计算机集成制造系统
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• 2．工程设计自动化系统 • 工程设计自动化系统实质上是指在产品开发过程中引 入计算机技术，使产品开发活动更高效、更优质、更自动 地进行。产品开发活动包含产品的概念设计、工程与结构 分析、详细设计、工艺设计以及数控编程等设计和制造准 备阶段的一系列工作，即通常所说的CAD、CAPP、CAM三大 部分。 • CAD系统应该包括产品结构的设计、定型产品的变型 设计以及模块化结构的产品设计，通常应具有计算机绘图、 有限元分析、产品造型、图像分析处理、优化设计与仿真、 物料清单的生成等功能。
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CIMS体系结构
n CIMS体系结构是用来描述研究对象整个系 统的各个部分和各个方面的相互关系和层次 结构，从大系统 计算机集成制造系统 CIMS构成框图理论角度研究，将整个研究 对象分为几个子系统，各个子系统相对独立 自治、分布存在、并发运行和驱动等。我们 可以从功能结构和逻辑结构来认识CIMS体 系结构。从功能层方面分析，CIMS大致可 以分为六层：生产/制造系统，硬事务处理 系统，技术设计系统，软事务处理系统，信 息服务系统，决策管理系统。
计算机集成制造
计算机集成制造的内涵
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。
计算机集成制造的内涵
CIM这一概念最早由美国的约瑟 夫· 哈林顿(J.Harrington)博士于1973年提 出。哈林顿认为，企业的生产组织和管 理应该强调两个观点，即： ①企业的各种生产经营活动是不可分割 的，需要统一考虑； ②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。
计算机集成制造系统
CIMS一般结构
计算机集成制造系统主要由设计与工艺模块、制造模 块、管理信息模块和存储运输模块构成 。
计算机集成制造系统（CIMS）
各模块的主要功能：
设计与工 艺模块 CAD、CAE、CAPP、CAM等
制造模块
DNC、CNC、车间生产计划、作业调度、 刀具管理、质量检测与控制、装配、自动 化仓库、FMC/FMS等 市场预测、物料需求计划、生产计算、成 本核算及销售等
实施CIM的生命周期
（2）需求分析 调查分析企业的内部和外部环境、 企业现状、业务模式及现行的信息系统， 结合企业的发展战略，分析企业发展过 程中的瓶颈问题，并对企业现状模型进 行分析、优化和重组，建立企业未来业 务过程模型，明确技术、市场、软件产 品、信息技术的支撑环境和应用需求。
计算机集成制造系统cims
计算机集成制造系统（CIMS）1 CIMS的介绍英文全称Computer Integrated Manufacturing Systems或contemporary的缩写，直译就是计算机/现代集成制造系统。
2 CIMS的定义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。
3 CIMS的特点⑴CIMS强调企业生产的各个环节，即市场分析、经营决策、管理、产品设计、工艺规划、加工制造、销售、售后服务等全部活动过程是一个不可分割的整体，要从系统的观点进行协调，进而实现全局优化。
⑵企业生产的要素包括人、技术及经营管理，尤其要继续重视发挥人在现代化企业生产中的主导作用。
⑶企业生产活动包括信息流及物料流两大部分，信息流的管理尤其重要，而且要重视信息流与物料流之间的集成。
⑷CIMS是一门综合性技术，它综合并发展了与企业生产各环节有关的各种计算机辅助技术。
4 CIMS的重要性因此，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，并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。
5 CIMS的目标⑴缩短产品开发生产周期，快速响应市场，以时间求效益，以速度求竞争，占领市场⑵降低产品成本，减小库存，以成本求效益，以价格求竞争，占领市场。
⑶提高产品质量，以质量求效益，以质量求竞争，赢得信誉占领市场。
增加产品柔性⑷提高设备利用率，以最小的资源获取最大的效益，向设备要效益。
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CIMS就是在此种条件下提出来的。
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第一章 CIMS概论
1. 信息时代企业面临的挑战 2. 信息技术在企业中的地位 n 3. CIMS基本概念 n 4. CIMS的组成 5. 我国CIMS技术的发展趋势
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1.3 CIMS基本概念
CIM是计算机集成制造英文Computer Integrated Manufacturing 的 缩写。是1973年由美国HORRYTON博士提出来的,主要有两个观点: 系统观：即企业的各个生产环节是不可分割的一个整体，需要统 一安排与组织。 信息观:即产品的制造过程实质上是一个信息采集、传递、加工 处理的过程。 CIM是一种组织、管理与运行企业生产的新哲理，它借助计算机 硬软件，综合运用现代化管理技术、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人、技术和 经营管理三要素及其信息流、物流有机集成并优化运行，以实现 产品高质、低耗、上市快，从而使企业赢得竞争。
计算机集成制造系统(CIMS)
Computer Integrated Manufacture System (CIMS)Introduction
1
课程基本信息
第一章 CIMS概论 第二章 CIMS体系结构及系统分析方法 第三章 质量控制 第四章 CIMS环境下的生产经营管理系统 第五章 CIMS信息集成支撑环境 第六章 CAD/CAM集成技术 第七章 CIMS环境下制造自动化信息集成技术
INTERNET 防火墙
世界各地
网络交换机
Hub
网络系 统构成
局域网
C A D 服务器
企业数据库服 务器
WWW服务器 MAIL服务器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
网络信息中心
Hub
局域网
销售公司服务器
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支撑系统
数据库管理系统
数据库管理系统的作用：管理企业数据的存储、处理和共享。 提供数据完整性、一致性、安全性操作，是企业数据管理的 核心。
数据库管理系统： 简单部门级：FOXBASE、SQLSEVER 企业级：ORACLE、DB2
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自动化设计系统
自动化设计分系统的作用:
利用计算机软硬件及网络系统，实现产品设计过 程的自动化。
系统的构成及所涉及的内容：
CAD /CAE /CAPP/CAM/PDM 夹具/模具设计 异地、协同设计 绿色设计 并行设计 数控编程
9
10
1.4 CIMS的组成
CIMS的三要素：人、管理、技术 CIMS三要素的集成：
管理 人/组织 技术
（1）使用技术以支持经营
（2）使用技术以支持人员工作和组织机构的运行
（3）人员设岗/机构设置协调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
高度重视人的因素和作用！
基本构成：计算机系统（服务器、客户机）网络通讯设备 （交换机、集线器hub)、网络软件（防火墙）、计算机操作 系统软件（WINDOW、UNIX等等） 一般网络协议：TCP/IP
硬件配置的核心是：服务器和交换机 服务器：小型机、大型机、微机
网络的覆盖范围根据企业大小有局域网、广域网。
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支撑系统
3）制造信息子系统：包括制造过程生产计划调度与控制、计算机控 制系统、数据库管理系统、网络和通信系统、制造信息的获取/分 析/处理及各种信息交换、物料流的管理、制造过程监视与控制等。 它是MAS的神经系统。
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生产管理系统
经营分析决策 制造资源规划 车间调度与管理
共40学时 (36+4)
2
现代社会对制造业的要求
大工业与需求个性化的矛盾
现代大工业忽略了人的个性需求 现代社会的发展,人类在满足基本物质要求的基
础上,追求个性化与自由。正是这种需求推动了 自动化技术的发展，推动了信息技术在制造业 中的应用。但是形成了一个个自动化孤岛。
3
“自动化孤岛”
4
自动化孤岛阻碍了信息技术在制造业中 的应用。
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计算机集成制造系统的组成
市场信息
技术信息 用户反馈信息
生
工程设计自动化
集
产
系统
成
管
质
理
量
系
制造自动化
系
统
系统
统
数据库支撑系统
计算机网络支撑系统
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支撑系统
计算机及计算机网络系统
计算机及网络系统的作用：支持各分系统进行通讯、信息资 源共享、分布式处理、分布式递阶实时控制，支持分布式的 数据库处理功能。实现异种计算机互连、异构局域网及多种 网络和INTERNET的互连。
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制造自动化系统
制造自动化系统
本系统主要涉及企业执行单元的制造过程，主要包 括：
1）加工子系统：以机械制造为例，包括专用自动化机床、组合机床 及自动线、数控机床、加工中心(MC)、分布式数控系统(DNC)、柔 性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)等。
2）物料、运储子系统：包括毛坯与刀具准备工作站、传送带、有轨 小车、自动导向小车、自动化仓库、搬运机器人、托盘站等。
CIMS：按照CIM哲理和技术具体实现的便是计算机 集成制造系统（Computer Intergrated Manufaturing System CIMS)
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CIMS核心
CIMS的核心是集成
CIMS的一个重要核心是集成，所谓的集成就是将原 来独立运行的单元系统组成一个协同工作的新系统。 因为，当时CIMS提出来的社会与技术背景就是自动化 孤岛的存在。最初CIMS强调的是信息集成，现在集成 的概念已经发展到过程集成与企业集成。从当今经济 的发展也可以看出，合作与集成是获得更大经济效益 的一种手段。
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现代集成制造
我国863专家对CIM的定义：
“CIM是一种组织、管理与运行企业的理念与哲理， 它综合了现代管理技术、制造技术、信息技术、自动 化技术、系统工程技术，并将它们有机的结合起来， 运用计算机技术，通过信息集成、过程集成、企业间 集成及资源优化，实现企业的经营过程以及产品整个 生命周期全过程中三要素（人、技术、经营管理）和 信息流、物流、价值流的均衡运作,提高企业TQCSE （上市快、质量好、成本低、售后服务好、环境清洁） 特性，增强企业对市场的应变能力。”