计算机集成制造 cimsPPT课件

.,1,先进制造模式计算机集成制造-CIMS,王微2010412058机械制造及自动化专业,.,2,引言,随着信息时代的到来，全球统一市场的形成和全球经济一体化化进程的加速推进，最为国民经济支柱产业的制造业，国内及国际范围内的行业竞争更加激励，市场对制造业的要求也越来越严格，现代制造业如何满足市场的如下要求：,交货期短（T：TimetoMarket）,质量优良（Q:GoodQuality）,环境清洁（E:CleanEnvironment）,价格低廉（C:LowCost）,知识创新（K:KnowledgeCreation）.,服务优质（S:HighService）,.,3,计算机集成制造CIMS,CIM及CIMS的概念,CIMS的构成及其相互作用,CIMS的体系结构,CIMS的应用实例,小结,为大家介绍一种先进制造模式，它可以帮助制造业解决这些问题,.,4,CIM及CIMS的概念,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、系统工程技术等有机集合,使企业产品全生命周期各阶段活动中有关人/组织、经营管理和技术三要素及其信息流、物流和价值流三流有机集成并优化运行,以达到产品上市快（T）、高质（Q）、低耗（C)、服务好(S)、环境清洁(E)，进而提高企业的柔性、健壮性、敏捷性，是企业赢得市场竞争。,技术集合,多要素多流程集成优化,满足市场要求,我国的863/CIMS主题集合国际上先进制造技术的发展同时基于实践，提出了“现代集成制造”的理念：,CIM是一种组织、管理和运行现代制造企业的理念,.,5,CIM及CIMS的概念,CIMS中的“制造”是“广义的制造”的概念，它包括产品周期各类活动，它是基于CIM理念构建的数字化、信息化、智能化、绿色化、集成优化的制造系统。,数字化,集成优化,智能化,绿色化,信息化,.,6,CIMS的构成及其相互作用,CIMS一般可以划分为4个功能子系统和2个支撑子系统,计算机网络支撑子系统和数据库支撑子系统,管理信息功能子系统,工程设计自动化功能子系统,制造自动化功能子系统,质量保证功能子系统,市场信息,原材料,产品,技术信息,销售服务信息,.,7,CIMS的构成及其相互作用,记忆,大脑,集成数据库,若将一个具体的的CIMS工程同极为复杂的大系统人来相比，两这个部分功能可做如下对比：,血液,生物电波,能力,神经,计算机系统,计算机网络,物质流,信息流,价值流,由此可见，贯穿于CIMS的信息流的载体是计算机及其网络，物质流的载体是各种自动化生产线、自动化搬运工具等，集成数据作为CIMS的知识库，整个系统的活动受计算机系统的控制。,.,8,CIMS的各部分相互作用,.,9,CIMS的体系结构,工厂层,车间层,单元层,工作站层,设备层,为CIMS的最高一级控制，进行生产管理。履行“工厂和总公司”的职能,协调车间生产和辅助性工作及资源配置,负责相似零件分批通过工作站大人顺序和管理（诸如物料储运、检验）及其它有关辅助工作,负责和协调车间中一个设备小组的活动,是机器人、各种加工机床、测量仪器、小车、传送装置等各种设备的控制器,.,10,工厂层控制系统,跟踪主要项目，制定长期生产计划，明确生产资源需求，确定所需的追加投资，计算出剩余生产能力，汇总质量性能数据。根据生产计划数据确定交给下一级的生产指令。,通过用户数据接口实现必要的行政或经营的管理功能，如成本估算、库存估计、用户订单处理、采购、认识管理以及工资单处理等。,包括计算机辅助设计和工艺辅助设计模块，编辑设计产品的几何尺寸规格，材料及工艺工程等等。,工厂层控制系统,生产管理模块,信息管理模块,制造工程模块,.,11,负责安排生产能力计划，对订单进行分批，把任务及资源分配给各单元，跟踪订单直到完成，跟踪设备利用情况，安排所有切削刀具、夹具、机器人、机床及物料运输设备的预防性维修，以及其他辅助性工作。,任务管理模块,控制系统进行各项目具体加工时所需的工作站、储存区、托盘、刀具及材料等。它根据“按需分配”原则，把一些工作暂分配给特定的“虚拟”单元，动态的改变其组织结构。,资源分配模块,车间层控制系统,.,12,CIMS的体系结构,工厂,加工车间,加工车间,虚拟单元1,虚拟单元2,虚拟单元n,机器人,机床,零件仓库,机器人,检验设备,零件仓库,机器人,自动小车,传送器,切削工作站,检验工作站,物料储运工作站,（单元层）,（工厂层）,（工作站层）,（工设备层）,（车间层）,某厂CIMS分级控制体系结构,.,13,CIMS的成功应用案例,成功应用CIMS的制造企业都不同程度上地提高了企业的整体效益，具体表现为：,可以提高产品的研制和生产能力，便于开发技术含量高结构复杂的产品，保证产品质量，缩短产品设计和开发周期，从而满足客户需求，占领市场,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。,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、准确报价，赢在时间，同时，降低库存，提高资金周转效率,CIMS,工程设计自动化方面,制造自动化方或柔性化面,经营管理方面,.,14,CIMS的应用案例,产品质量提高,生产率提高,设备利用率,生产周期缩短,200%500%,40%70%,200%300%,30%60%,美国科学院对美国在CIMS处于领先地位的公司进行调查发现，应用CIMS可以带来如下效益,.,15,CIMS的应用案例,以波音777飞机从设计到投入市场采用CIMS的进展情况为例，看看CIMS的成功应用:,无纸生产，整个设计、制造过程完全是数字量传递。,无需样机和模型，通过数字化预装配等虚拟制造技术，无需作出样机，一次成功。是飞机制造史的创举。,采用并行工程和协同小组，在一家波音777飞机设计中工作的、由多专业人员协同工作小组达238个，因而是企业的管理发生重大变革。,在一个连接美国、加拿大、日本、英国的广域网上实现异地设计和制造。每天传递5000个文件，每周（按5天计）传递6000本100玩汉字书的信息量。,产品数据的交换过程按国际标准STEP标准进行。数字交换按照统一的准则，便于录库和记录。,波音777飞机的研制，是集当代信息技术和现金管理模式的大成。,.,16,CIMS的应用实例,电子化信息管理,应用CIMS之前,CIMS改善之后,沈阳鼓风机厂1990年被国家科委批准为863/CIMS应用工厂，并于当年完成了可行性论证；1991年完成了初步设计；1992年完成了总体详细设计及部分实施；1993年初CIMS主题专家组根据“效益驱动，重点突破”的方针，确定沈阳鼓风风机厂为CIMS突破口应用工厂；1994年11月通过了国家科委“863”自动化领域CIMS主题专家组的预验收，10月通过国家863计划自动化领域组织的正式验收；同年12月机械部对该项目组织了由国家有关部委，中国科学院、辽宁省科委和沈阳市科委等专家参加的鉴定会。目前已有相当一部分应用于技术与生产经营工作中，并取了较好的应用效果。,产品按订单安排生产，单件小批量。满足不了市场需求，效益低微。,应用现代信息管理技术，广泛使用计算机对市场预测，集成数据库进行经营决策、各级生产管理、生产技术准备、销售、供应、财务。成本、设备、人力资源管理。,开阔了市场，提高了效率，增加了效益。,成果,.,17,CIMS的应用实例,传统的手工绘图设计，老式机床生产线，手动操作，生产强度大，产品质量低。,质量保证技术,工程设计自动化和制造自动化,应用CIMS之前,CIMS改善之后,沈阳鼓风机厂生产大型涡轮压塑机的案例。,产品质量和技术指标均无法和国外厂商比拟，市场占有份额小。,应用计算机技术，进行质量跟踪保障。在制造过程全程监视，预防次品和废品的产生。并以数据库技术收集整理市场对产品的要求和售后技术反馈，反馈给生产部门，改进生产设计。,改善产品质量，提高技术含量。,成果,生产效率高，降低劳动强度，质量提高。,以计算机辅助，应用CATIA、MATLAB等大型软件进行CAD/CAPP/CAE/CAM过程。并集成数控机床、加工中心、清洗机、测量机、运输小车、立体仓库等建立自动化生产过程，根据作业指令完成作业调度和制造。,.,18,CIMS的应用实例,建立产品报价系统,应用CIMS之前,CIMS改善之后,沈阳鼓风机厂生产大型涡轮压塑机的案例。,国外厂商需要2周之内精确报价，而“沈鼓”需要6周才能粗略报价，连参与估计投标的资格都不具备。,按用户询价书的要求，进行产品方案设计，给出主机系统、辅机系统与仪控系统的分项报价，最后完成产品技术报价书。根据技术报价，按产品组部给出产品价格；按期量标准给出产品的交货形成产品的商务报价书。从而达到精确快速报价。,形成通用报价系统框架，使报价技术文档和报价周期达到国际同行业厂家水平。,成果,传统的流水式生产方式，按部就班的设计生产，从订货到交货大概要18月，而国外厂商大概需要1012个月。,并行优化技术,缩短生产周期，提高产品可靠性。,并行各步生产过程，根据对市场的调查和售后反馈信息制定生产计划，并应用计算机进行设计，同时进行工艺设计，并通过在线仿真系统对加工过程进行模拟，