《現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)技術(shù)分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì).ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)技術(shù)分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì).ppt（60頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第 4章 現(xiàn)代集成制造系 統(tǒng)總體設(shè)計(jì)技術(shù) 4.3 分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 天馬行空官方博客： ； QQ:1318241189； QQ群： 175569632 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 2 分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)在 CIMS總 體設(shè)計(jì)中的作用 由于 CIMS的復(fù)雜性， CIMS總體方案設(shè)計(jì)還 須深入到各分系統(tǒng) 。 1 分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)是 CIMS總體設(shè)計(jì)的組成部 分 不對(duì)各分系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì) ， 不足以充分說(shuō)明 CIMS 系統(tǒng)的總體方案 。 2 分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)是保證 CIMS系統(tǒng)集成的 需要 CIMS的關(guān)鍵是集成 ， CIMS的集成包括分系統(tǒng)間的集 成分系統(tǒng)內(nèi)部的集成 ， 而分系統(tǒng)間的集成

2、往往表現(xiàn) 為一個(gè)分系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)與另一個(gè)分系統(tǒng)的子系統(tǒng) 間的集成 ， 不對(duì)分系統(tǒng)進(jìn)行深入的分析和設(shè)計(jì)就難 以保證這些集成 。 3分系統(tǒng)設(shè)計(jì)更能體現(xiàn)一個(gè) CIMS工程的特點(diǎn) 天馬行空官方博客： ； QQ:1318241189； QQ群： 175569632 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 3 分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的一般原則 1） 分系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須在 CIMS總體框架下 ， 即以 CIM哲 理為指導(dǎo) ， 在 CIMS環(huán)境下考慮本分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題 。 2） 作為分系統(tǒng) ， 不但要從本分系統(tǒng)所涉及的企業(yè) 經(jīng)營(yíng)過(guò)程的需要出發(fā) ， 進(jìn)行功能 、 信息 、 資源和組 織設(shè)計(jì) ， 解決本分系統(tǒng)內(nèi)部的集成問(wèn)題 ，

3、還要考慮 與其它分系統(tǒng)的分工和聯(lián)系 ， 解決和其它分系統(tǒng)的 集成問(wèn)題 。 3） 要認(rèn)清分系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是 CIMS系統(tǒng)的體系結(jié) 構(gòu)的一部分 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 4 分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 1 深入分析企業(yè)特點(diǎn)和需求 ， 從全局出發(fā) ， 確定 分系統(tǒng)的目標(biāo) 2 注意分系統(tǒng)之間及分系統(tǒng)與總體的一致性 3 采用正確的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)路線 4 把握總體 ， 防止陷入技術(shù)細(xì)節(jié) 5 避免重復(fù) 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 5 CIMS各分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理分系統(tǒng) 工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng) 制造自動(dòng)化分系統(tǒng) 質(zhì)量保證分系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)支持分系統(tǒng) 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院

4、6 1.生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理分系統(tǒng) 覆蓋范圍 覆蓋企業(yè)的所有管理部門(mén)。 1）在層次上覆蓋廠級(jí)決策層和管理層。 2）在職能范圍上包括經(jīng)營(yíng)決策、計(jì)劃、生產(chǎn)、設(shè)備、 物資、勞資、人事、后勤等各部門(mén)職能及廠級(jí)領(lǐng)導(dǎo)職能 。 3）如果質(zhì)量管理不單獨(dú)設(shè)立分系統(tǒng)，則本分系統(tǒng)也覆 蓋廠級(jí)質(zhì)量管理功能。 4）對(duì)某些流程行業(yè)，如不單獨(dú)設(shè)工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)，一 般也將技術(shù)管理功能納入本分系統(tǒng)。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 7 1.生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理分系統(tǒng) 功能范圍 ：與一般企業(yè)的管理信息系統(tǒng)（ MIS） 基 本一致 1）生產(chǎn)預(yù)測(cè)； 2）銷(xiāo)售管理； 3）物資供應(yīng)； 4）主生產(chǎn)計(jì)劃； 5）財(cái)務(wù)管理

5、； 6）成本核算； 7）庫(kù)存管理； 8）人事管理； 9）設(shè)備管理； 10）經(jīng)營(yíng)及生產(chǎn)規(guī)劃； 11）物資需求計(jì)劃； 12）能力需求計(jì)劃； 13）技術(shù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 8 1.生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理分系統(tǒng) 改造 MRP- 軟件，使其適應(yīng) CIMS集成需要 現(xiàn)有的 MRP- 軟件由于是按單獨(dú)運(yùn)行而開(kāi)發(fā)出來(lái)的 ， 當(dāng)用于 CIMS工程中時(shí) ， 需進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑欤? 1） 車(chē)間作業(yè)管理 （ SFC） MRP- 作為企業(yè)管理軟件 ， 如獨(dú)立運(yùn)行 ， 當(dāng)然要給出車(chē)間的作業(yè)計(jì)劃供車(chē)間 執(zhí)行 。 但在 CIMS中 ， 我們已有專(zhuān)門(mén)的分系統(tǒng)一車(chē)間 自動(dòng)化分系統(tǒng)

6、來(lái)完成車(chē)間的各項(xiàng)功能 。 因此可將 SFC功能從生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理分系統(tǒng)中去掉 。 2） 技術(shù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理模塊 它包括企業(yè)的技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清單等 ， 在單獨(dú)運(yùn)行的 MRP- 中這 是必不可少的模塊 ， 數(shù)據(jù)通過(guò)手工輸入系統(tǒng) 。 但在 CIMS系統(tǒng)中 ， 通常在工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)中處理技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn) ， 生成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清單 ， 然后提供給管理系統(tǒng)使用 ， 屬于全局共享數(shù)據(jù) ， 不再是管理信息系統(tǒng)專(zhuān)用 。 因此在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)必須處理好這一關(guān)系 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 9 1.生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理分系統(tǒng) 在 MRP- 基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高 一般 CIMS工程中增加的主要功能模塊有： 1）綜合信息查

7、詢功能 它可及時(shí)提供企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理綜 合性信息，供廠級(jí)領(lǐng)導(dǎo)使用和參考。 2）生產(chǎn)動(dòng)態(tài)追蹤功能 它能及時(shí)提供生產(chǎn)過(guò)程及物料 流動(dòng)的動(dòng)態(tài)跟蹤信息，為生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)控制服務(wù)。 3）生產(chǎn)優(yōu)化功能，針對(duì)不同的生產(chǎn)過(guò)程特點(diǎn)，在管理 中采用優(yōu)化模塊可以加快生產(chǎn)進(jìn)程、降低生產(chǎn)成本。 4）決策支持功能，利用集成環(huán)境提供的企業(yè)內(nèi)外部信 息，建立決策支持系統(tǒng)，將多種可行決策提供給決策者 。 5）產(chǎn)品報(bào)價(jià)功能，利用信息集成，借助工程設(shè)計(jì)分系 統(tǒng)提供的技術(shù)報(bào)價(jià)，基于成本核算功能實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)報(bào)價(jià)， 最后給出商務(wù)報(bào)價(jià)，可大大提高報(bào)價(jià)質(zhì)量和速度。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 10 1.生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理分系統(tǒng) 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

8、 1） .分系統(tǒng)的需求分析和目標(biāo)的制定 從整體和戰(zhàn)略的高度出發(fā) ， 企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)直接參與并起 指導(dǎo)作用 ， 找出影響企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的主要因素及生產(chǎn) 經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)可以解決的問(wèn)題 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 11 1.生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理分系統(tǒng) 2） .具體需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)特點(diǎn) ， 明確企業(yè)的生產(chǎn)銷(xiāo)售環(huán)境和生 產(chǎn)方式 ， 并進(jìn)而提出對(duì) MRP- 軟件的具體要求 ， 把選擇 軟件的工作做細(xì)： 軟件必須能夠正確描述企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝流程 確定自行開(kāi)發(fā)與購(gòu)買(mǎi)商品軟件 。 MRP- 軟件進(jìn)行改造和擴(kuò)充 ， 通過(guò)二次開(kāi)發(fā)使之用戶化 要考慮與其它分系統(tǒng)集成的要求： 與車(chē)間自

9、動(dòng)化分系統(tǒng)的集成 與工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)的集成 軟件應(yīng)有擴(kuò)展的功能 ， 可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的信息集成 ， 包括管理范圍的擴(kuò)展 ， 企業(yè)間的集成 。 要進(jìn)行投資效益分析 ， 確定投資規(guī)模 ， 在可用資金的約 束下 ， 選擇性能價(jià)格比高的軟件 。 引進(jìn)先進(jìn)的管理軟件的同時(shí) ， 也將引進(jìn)先進(jìn)的管理思想 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 12 2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng) 覆蓋范圍 企業(yè)的所有工程設(shè)計(jì)部門(mén)，覆蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程，包括 產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控編程以及工裝 設(shè)計(jì)等。 1)產(chǎn)品設(shè)計(jì) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程包括了從產(chǎn)品構(gòu)思到最終形成圖樣文件的 所有活動(dòng)。設(shè)計(jì)過(guò)程可分為下述四個(gè)階段： 1

10、）功能分析；為了尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)，需要對(duì)不同的對(duì)象 、不同解決問(wèn)題的方法，進(jìn)行調(diào)查和分析，對(duì)概念進(jìn)行 周密的論述和評(píng)價(jià)。 2）產(chǎn)品定義；對(duì)功能分析的結(jié)果進(jìn)一步精煉，并仔細(xì) 研究幾種可供選擇的工作原理，從中選擇最優(yōu)方案。 3）總體設(shè)計(jì)；在產(chǎn)品定義的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在實(shí)用性 、經(jīng)濟(jì)性甚至美觀上予以提高。 4）詳細(xì)繪圖；產(chǎn)生詳細(xì)的工件圖和物料清單，幾乎可 以全部由計(jì)算機(jī)完成。產(chǎn)品設(shè)計(jì)可分為三種類(lèi)型：新設(shè) 計(jì)、修改設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 13 2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng) 設(shè)計(jì)階段 功能 分析 產(chǎn)品定 義 總體設(shè)計(jì) 詳細(xì)繪 圖 新設(shè)計(jì) 修改設(shè)計(jì) 變型設(shè)

11、計(jì) 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 14 2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng) 2)工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 工藝過(guò)程設(shè)計(jì) （ 又稱(chēng)工藝過(guò)程規(guī)劃或工藝計(jì)劃 、 工藝設(shè) 計(jì) ） 的任務(wù)是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息轉(zhuǎn)換為工藝規(guī)程 ， 以便制 造零件或產(chǎn)品 ， 指導(dǎo)工件通過(guò)各個(gè)制造階段 ， 包括從選 擇原材料開(kāi)始到制造成零件 、 形成產(chǎn)品為止的全過(guò)程 。 主要功能 1） 選擇原材料或毛坯 ， 包括形狀 、 尺寸 、 重量 、 材料 2） 選擇機(jī)械加工方法和順序 ， 包括選擇： 總體加工 方法及順序一工藝路線； 在一給定工位上的局部加工 方法和順序一工步 。 3） 選擇機(jī)床

12、。 4） 輔助功能： 選擇夾具； 選擇刀具； 確定制造 技術(shù)要求； 選擇測(cè)量?jī)x器 。 5） 計(jì)算制造時(shí)間： 進(jìn)給量和切削速度； 安裝時(shí)間 ； 準(zhǔn)備時(shí)間； 加工時(shí)間 。 6） 產(chǎn)生文本 ， 輸出工藝規(guī)程 ， 包括輸出： 工藝規(guī)程 標(biāo)題； 工藝規(guī)程參數(shù) 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 15 2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng) 3)數(shù)控編程 數(shù)控編程包括對(duì)所有采用數(shù)控的設(shè)備如數(shù)控機(jī) 床、數(shù)控檢測(cè)儀器、數(shù)控機(jī)器人等進(jìn)行程序設(shè) 計(jì)。 為生成數(shù)控程序，必須完成以下三項(xiàng)基本工作 ： 1）編譯以確定的語(yǔ)言格式書(shū)寫(xiě)的零件程序； 2）根據(jù)刀具、材料和加工信息，計(jì)算刀位軌跡和 各種幾何

13、、工藝數(shù)據(jù)； 3）由后置處理器將通用的刀位信息轉(zhuǎn)換成 NC代碼 ，用以操縱選定的機(jī)床。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 16 2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng) 4)工裝設(shè)計(jì) 工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具、磨具） 設(shè)計(jì) 從本質(zhì)上講，工裝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)性質(zhì)是相似 的，工裝作為一種裝置了可看成為一種不出廠 的產(chǎn)品，要經(jīng)歷相似的設(shè)計(jì)過(guò)程完成相似的工 作。 工裝設(shè)計(jì)與工裝所服務(wù)的產(chǎn)品、部件、零件密 切相關(guān)，有的工裝可能很復(fù)雜、龐大，有的僅 是一些零件。 為了完成工裝設(shè)計(jì)，建立工裝 CAD系統(tǒng)，必須 獲取相關(guān)的產(chǎn)品信息和工藝信息，實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)品 CAD、 CAPP等的集成。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 17

14、2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng) 設(shè)計(jì)要點(diǎn) (1)深入分析企業(yè)特點(diǎn) ， 明確需求和目標(biāo) 1） 行業(yè)的影響 2） 企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力及對(duì)外合作方式的影響 3） 企業(yè)自身?xiàng)l件的影響 4） 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的影響 (2)努力提高產(chǎn)品的自主開(kāi)發(fā)能力 (3)加強(qiáng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 (4)提高產(chǎn)品的 “ 三化 ” 水平 （ 通用化 、 標(biāo)準(zhǔn)化和系列 化 ） 水平 (5)吸收并行工程思想 ， 改進(jìn)設(shè)計(jì)過(guò)程 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 18 2.工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng) 選型設(shè)計(jì) 針對(duì)企業(yè)工程設(shè)計(jì)的需要，目前已有多種成熟的 CAD/CAM軟件及一些 CAPP軟件可供企業(yè)選用。工

15、程設(shè)計(jì) 分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)應(yīng)完成選型設(shè)計(jì)。 1）實(shí)用原則 系統(tǒng)選型應(yīng)滿足企業(yè)的實(shí)用要求，既滿 足當(dāng)前的要求，又能適當(dāng)考慮以后的需求。 2）可集成的原則 3）開(kāi)放性原則 4）充分利用企業(yè)的現(xiàn)有資源 為使企業(yè)已有的工程設(shè) 計(jì)資源，能充分利用，應(yīng)優(yōu)先選擇與企業(yè)原有資源易于 集成的系統(tǒng)。 5）經(jīng)濟(jì)性原則 要考慮企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，量力而行 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 19 例子：某機(jī)床廠 CIMS工程 設(shè)計(jì)分系統(tǒng)選型設(shè)計(jì) 1）硬件：以高中檔工作站為主，輔以微機(jī)硬件環(huán)境，它應(yīng)能 運(yùn)行性能優(yōu)越，價(jià)格合理的 CAD/CAM一體化軟件，能運(yùn)行多種 數(shù)據(jù)庫(kù)，便于開(kāi)發(fā)面向?qū)ο蟮墓こ虜?shù)據(jù)管理軟

16、件，便于建立 工程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，便于與 CIMS主機(jī)進(jìn)行通信； 2） CAD/CAM-體化軟件： 1）應(yīng)能滿足參數(shù)化、特征化的 3維造 型要求； 2）通過(guò) 3D實(shí)體造型生成 2D零件圖，作到信息的雙向 關(guān)聯(lián)； 3）具有一體化的有限元分析軟件，或提供與標(biāo)準(zhǔn)有限 元軟件的前后處理接口，并作到雙向尺寸關(guān)聯(lián)； 4）提供 2 5 軸數(shù)控加工及檢測(cè)編程能力； 5）提供便于使用的通用或?qū)Ｓ?程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，提供使各種用戶易于掌握和使用的用戶界面 ； 6）提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，便于開(kāi)發(fā)工程數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的工 程管理，提供點(diǎn)隊(duì)和矢量漢字庫(kù)，便于圖形和元件的漢字輸 出； 7）支持產(chǎn)品自上而下的設(shè)計(jì)方，便于生成裝

17、配圖，于涉 檢測(cè)及零件明細(xì)表； 8）便于工藝特征的生成與抽取，為 CAPP 的開(kāi)發(fā)提供文體條件，滿足機(jī)床設(shè)計(jì)的特殊要求，如箱體類(lèi) 零件的展開(kāi)圖生成。此外還考慮了軟件所需的內(nèi)存空間，軟 件的價(jià)格等等。 3）自行開(kāi)發(fā) CAPP系統(tǒng)。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 20 3.制造自動(dòng)化分系統(tǒng) 自動(dòng)化分系統(tǒng)應(yīng)覆蓋企業(yè)的所有車(chē)間及各種與車(chē)間 功能相近的各類(lèi)部門(mén)，覆蓋車(chē)間內(nèi)的全部生產(chǎn)經(jīng)營(yíng) 活動(dòng)。由于車(chē)間之間的差別很大，具體車(chē)間的自動(dòng) 化系統(tǒng)構(gòu)成內(nèi)容也有很大差別。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 21 3.制造自動(dòng)化分系統(tǒng) 1） 車(chē)間的差異 企業(yè)根據(jù)其生產(chǎn)需要和企業(yè)的具體情況 設(shè)置若干個(gè) 車(chē)間 ， 或與車(chē)間

18、功能相近的部門(mén) 。 一個(gè)企業(yè)的各個(gè)車(chē)間 是不同的 ， 不同企業(yè)的車(chē)間之間差別更大 。 規(guī)模不同 職能權(quán)限不同 車(chē)間的自動(dòng)化程度不同 車(chē)間的組織方式不同 車(chē)間的性質(zhì)不同 在 CIMS工程總體設(shè)計(jì)中一般關(guān)心車(chē)間 的下述性質(zhì)： 1） 生產(chǎn)過(guò)程的離散性 ， 對(duì)離散性不同的車(chē)間 ， 需采用 不同的計(jì)劃調(diào)度方法 。 2） 過(guò)程的復(fù)雜性：離散型車(chē)間由于工件數(shù)量多 ， 工序 數(shù)量多 ， 因而計(jì)劃調(diào)度復(fù)雜 。 流程性車(chē)間的車(chē)間級(jí)計(jì)劃 調(diào)度相對(duì)簡(jiǎn)單 ， 但設(shè)備 （ 裝置 ） 級(jí)的控制功能也是很復(fù) 雜的 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 22 3.制造自動(dòng)化分系統(tǒng) 2 ） 車(chē)間功能及層次

19、結(jié)構(gòu) 車(chē)間 （ 分廠 ） 的功能分為下列兩大類(lèi)： 直接完成物料的運(yùn)輸 、 儲(chǔ)存 、 加工處理以及測(cè)試檢驗(yàn)等 生產(chǎn)制造活動(dòng) 。 在車(chē)間范圍內(nèi)圍繞生產(chǎn)制造過(guò)程所進(jìn)行的管理 、 調(diào)度和 控制活動(dòng) ， 也包括與其它分系統(tǒng)進(jìn)行的雙向信息交換活 動(dòng) 。 按典型的企業(yè) 5層遞階結(jié)構(gòu)模型 ， 車(chē)間占有 4層的功 能 （ 對(duì)不同性質(zhì)的車(chē)間 ， 其功能會(huì)有所不同 ） ： 車(chē)間層： 生產(chǎn)管理 、 資源管理 、 質(zhì)量管理 、 車(chē)間報(bào)告 單元層 ： 柔性制造系統(tǒng) FMS、 分布式數(shù)控單元 DNC 工作站層 ：常見(jiàn)的有各種加工工作站 、 物流工作站 、 刀 具工作站以及各種輔助工作站 設(shè)備層

20、： 主要是各種數(shù)控機(jī)床 、 可編程控制器 、 工業(yè)機(jī) 器人 、 及其它各種可控設(shè)備和裝置 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 23 3.制造自動(dòng)化分系統(tǒng) 3） 自動(dòng)化分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 (1)從企業(yè)的全局出發(fā)進(jìn)行車(chē)間的需求分析 (2)全面規(guī)劃 ， 突出重點(diǎn) ， 以點(diǎn)帶面 (3)抓住車(chē)間的共性 ， 提高設(shè)計(jì)效率 (4)與企業(yè)技術(shù)改造緊密結(jié)合 (5)充分發(fā)揮非自動(dòng)化設(shè)備和人的作用 (6)結(jié)合車(chē)間特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì) 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 24 4.質(zhì)量保證分系統(tǒng) 企業(yè)實(shí)施 CIMS系統(tǒng)的主要目的之一，是提高企業(yè)的 產(chǎn)品質(zhì)量。 產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題貫穿于產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程，

21、它與 企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理，工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造等各項(xiàng)活動(dòng) 均有密切的關(guān)系。 必須有專(zhuān)業(yè)的質(zhì)量部門(mén)來(lái)保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 25 4.質(zhì)量保證分系統(tǒng) 1) 質(zhì)量體系 按照 ISO9000-9004國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)應(yīng)根據(jù)本身特點(diǎn) 和具體情況以及主管部門(mén)對(duì)質(zhì)量考核的規(guī)定，組成 本企業(yè)的質(zhì)量體系。 質(zhì)量體系是保證產(chǎn)品質(zhì)量、滿足規(guī)定和潛在的要求 ，由組織機(jī)構(gòu)、職責(zé)、程序、活動(dòng)、能力和資源等 構(gòu)成的有機(jī)整體，質(zhì)量體系貫穿于產(chǎn)品質(zhì)量形成的 全過(guò)程， 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 26 4.質(zhì)量保證分系統(tǒng) 2)質(zhì)量保證分系統(tǒng)的功能 按企業(yè)內(nèi)質(zhì)量活動(dòng)的性質(zhì)，質(zhì)量保證分系統(tǒng)需完成 4大 類(lèi)

22、不同的功能。 1）質(zhì)量計(jì)劃功能 2）質(zhì)量檢測(cè)功能 3）質(zhì)量評(píng)價(jià)與控制功能 4）質(zhì)量信息管理功能 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 27 4.質(zhì)量保證分系統(tǒng) 3) 質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)要點(diǎn) 深入分析企業(yè)對(duì)質(zhì)量保證功能的真實(shí)需求 ， 確定質(zhì)量保 證分系統(tǒng)的總目標(biāo) 確定質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) （ 1） 單一集成質(zhì)量系統(tǒng)采用支持分布式數(shù)據(jù)管理的網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量系統(tǒng)的集成 。 （ 2） 將上述集成質(zhì)量系統(tǒng)在一個(gè)結(jié)點(diǎn)上與 CIMS中的其 它分系統(tǒng)集成這種集成可以解決質(zhì)量活動(dòng)與企業(yè)其它活 動(dòng)的聯(lián)系問(wèn)題 。 （ 3） 將質(zhì)量保證功能進(jìn)行分塊處理 （ 4） 將所有質(zhì)量保

23、證功能全部就近納入其它分系統(tǒng)甚 至子系統(tǒng)中它是自上而下 、 逐級(jí)集成的 ， 而不單獨(dú)設(shè)立 質(zhì)量保證分系統(tǒng) ， 這是解決資源共享的較理想的方案 ， 但需配置合格的質(zhì)量管理專(zhuān)家 ， 加強(qiáng)質(zhì)量方面的總體工 作 ， 同時(shí)需注意質(zhì)量活動(dòng)的授權(quán)問(wèn)題 。 （ 5） 在邏輯上仍設(shè)置質(zhì)量保證分系統(tǒng)由專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé) 對(duì)質(zhì)量保證功能進(jìn)行總體設(shè)計(jì) ， 但在物理實(shí)現(xiàn)上采用 （ 4） 中提出的分散方式 。 顯然 ， 采用后三種方式較好 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 28 4.質(zhì)量保證分系統(tǒng) 3) 質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)要點(diǎn) 結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì) 不同類(lèi)型企業(yè)有不同的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系 。 產(chǎn)

24、品的 質(zhì)量指標(biāo)不同 ,對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)要求不同 ,產(chǎn)品的質(zhì)量 要求不同；質(zhì)量保證分系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)體系提出的要求 。 與企業(yè)的其它活動(dòng)結(jié)合 ， 共同解決產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn) 題 質(zhì)量保證分系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量只起監(jiān)督保證作用 ， 不 能獨(dú)立解決產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題 ， 必須有企業(yè)的其它部門(mén) 的配合 。 如工程設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題需工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)來(lái) 解決 ， 制造質(zhì)量問(wèn)題需車(chē)間來(lái)解決等等 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 29 5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng) CIMS的核心技術(shù)是信息集成。 須要以操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用包括計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、數(shù) 據(jù)文件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、字處理、圖形圖像處 理、窗口、用戶界面等在內(nèi)的計(jì)算機(jī)環(huán)境，

25、 形成開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)， 來(lái)支持 CIMS系統(tǒng)中各種應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和集成運(yùn)行 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 30 5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng) 1)計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng)的覆蓋范圍 本分系統(tǒng)覆蓋了 CIMS系統(tǒng)中信息系統(tǒng)維的下 4層， 即；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)庫(kù)層及集成平臺(tái) 層。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 31 5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng) 1) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 作為計(jì)算機(jī)集成環(huán)境的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不僅支持其上 的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)和運(yùn)行，也通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等支持集成 運(yùn)行。由于 CIMS覆蓋企業(yè)的環(huán)節(jié)不同，不同企業(yè)的生產(chǎn) 經(jīng)營(yíng)特點(diǎn)也不相同，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的要求也各不相同。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)涉及如下內(nèi)容： (1

26、)工作環(huán)境 (2)主機(jī)系統(tǒng) (3)外部存儲(chǔ)器系統(tǒng) (4)外部設(shè)備 (5)計(jì)算機(jī)軟件 (6)系統(tǒng)的物理安全 (7)中文信息處理 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 32 5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng) 2) 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 層 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)管理 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用接口 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 33 5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng) 3）數(shù)據(jù)庫(kù)層 CIMS的信息集成是通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即 通過(guò)各種數(shù)據(jù)的傳輸、交換和處理，完成企業(yè) 的各種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。因此，對(duì) CIMS中涉及的 各種數(shù)據(jù)進(jìn)行全面管理，既要保證這些數(shù)據(jù)的 正確性、一致性與完整性，又要使各分系統(tǒng)、 子系統(tǒng)

27、可以及時(shí)獲得有關(guān)數(shù)據(jù)，共享信息資源 CIMS與一般簡(jiǎn)單的信息系統(tǒng)最大差別是它更強(qiáng) 調(diào)系統(tǒng)的總體信息集成，而不是某個(gè)部門(mén)、某 個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)或文件管理系統(tǒng)。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 34 5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng) CIMS環(huán)境下數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn) 1）復(fù)雜多樣的數(shù)據(jù)類(lèi)型 非結(jié)構(gòu)化性質(zhì)的如數(shù)控程序、工程圖形等； 超長(zhǎng)文本的如設(shè)計(jì)或測(cè)試規(guī)范，數(shù)據(jù)量很大； 涉及復(fù)雜的工程實(shí)體，有復(fù)雜的語(yǔ)義交換，描述困難； 有動(dòng)態(tài)變化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 抽象的數(shù)據(jù)類(lèi)型，如各種專(zhuān)家系統(tǒng)中使用的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)、 規(guī)則、知識(shí)等，這些都對(duì)數(shù)據(jù)管理提出了更高的要求。 2）分布數(shù)據(jù)管理由于企業(yè)本身的地理分散

28、性，以及 CIMS各分系統(tǒng)之間的功能差異，涉及到的數(shù)據(jù)類(lèi)型差異 3）數(shù)據(jù)管理軟件功能的差異， CIMS工程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重 要任務(wù)是如何對(duì)待這些已有系統(tǒng)，包括取舍、改造和提 高，從而提高整個(gè) CIMS系統(tǒng)的信息集成水平。對(duì) CIMS設(shè) 計(jì)過(guò)程中擬引進(jìn)的計(jì)算信息系統(tǒng)如 CAD、 MIS等，也要考 慮其數(shù)據(jù)管理軟件功能及標(biāo)準(zhǔn)化程度。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 35 5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng) CIMS的集成平臺(tái) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)為 CIMS 的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行提供了基本的集成平臺(tái)。為了滿 足 CIMS高度信息集成的要求，不斷出現(xiàn)新的高 級(jí)集成平臺(tái)。 集成框架可提供企業(yè)集成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和

29、支持工 具，實(shí)現(xiàn)企業(yè)集成與全局優(yōu)化，它是一個(gè)使能 器，可降低集成實(shí)施的復(fù)雜度，提供系統(tǒng)開(kāi)放 性及標(biāo)準(zhǔn)化水平，可在多種操作系統(tǒng)及硬件支 持下，使用單一接口提供多用戶應(yīng)用，它既保 護(hù)原有投資，又能快速引進(jìn)新的應(yīng)用，降低維 護(hù)原支持費(fèi)用，使企業(yè)的集成事半功倍。這是 一種高級(jí)集成平臺(tái)，代表集成平臺(tái)的發(fā)展方向 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 36 5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)支撐環(huán)境的特點(diǎn) 1）服務(wù)性 計(jì)算機(jī)支撐環(huán)境是為各應(yīng)用分系統(tǒng)服務(wù)的 ，應(yīng)根據(jù)各應(yīng)用系統(tǒng)的要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2）先進(jìn)性 CIMS的擴(kuò)展性也主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)支撐環(huán) 境上，而計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展又非常迅速，因此支撐環(huán)境 的設(shè)計(jì)應(yīng)具有一

30、定的前瞻性，即設(shè)計(jì)誚具有一定的先進(jìn) 性。 3）統(tǒng)一性 集成支持環(huán)境是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，以及集成平臺(tái)共同組成的，它們之間應(yīng) 是能集成的，能實(shí)現(xiàn)自下而上的支持，因此在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì) 計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)要統(tǒng)一予以考慮，使之相互匹配 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 37 5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)支撐環(huán)境的設(shè)計(jì)還應(yīng)注意 ： （ 1） 盡可能利用現(xiàn)有資源對(duì)企業(yè)現(xiàn)有的軟 、 硬件 資源進(jìn)行深入調(diào)查 ， 研究其可用性 。 （ 2） 以購(gòu)買(mǎi)為主 ， 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展很快 ， 并 形成了各種層次的軟硬件產(chǎn)品 ， 可供用戶選用 ， 同 時(shí)鑒于支撐環(huán)境的技術(shù)難度大 ， 企業(yè)不可能自

31、行開(kāi) 發(fā)出來(lái) ， 所以基本上應(yīng)以采購(gòu)引進(jìn)為主； （ 3） 要盡可能減少異構(gòu)現(xiàn)象 ， 為了降低集成的難 度 ， 應(yīng)盡量避免或減少異構(gòu)現(xiàn)象； （ 4） 設(shè)計(jì)和二次開(kāi)發(fā)盡管市場(chǎng)上提供的各種計(jì)算 機(jī)軟件產(chǎn)品具有很強(qiáng)的通用性 ， 但對(duì)一個(gè)特定企業(yè) ， 仍需結(jié)合企業(yè)的具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì) ， 而且二次開(kāi) 發(fā)也是不可避免的 。 在設(shè)計(jì)和二次開(kāi)發(fā)時(shí)要求設(shè)計(jì) 人員具有很高的支持水平 、 技巧和經(jīng)驗(yàn) 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 38 5.計(jì)算機(jī)支撐分系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)選型應(yīng)注意下述要求： 1）滿足應(yīng)用環(huán)境的要求主要包括字長(zhǎng)、計(jì)算速度、存 儲(chǔ)容量、使用環(huán)境，以及圖形、漢字處理能力等。 2）標(biāo)準(zhǔn)化。

32、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì) 根據(jù) CIMS中網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和企業(yè)的具體情況設(shè)計(jì)出具有開(kāi) 放性 、 標(biāo)準(zhǔn)化 、 實(shí)時(shí)性的通信網(wǎng)絡(luò) ， 為 CIMS的運(yùn)行提供 豐富的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 。 1） 準(zhǔn)確定位 ， 確定先進(jìn)合理的網(wǎng)絡(luò)方案； 2） 統(tǒng)一結(jié)構(gòu) 、 減少異構(gòu)； 3） 選擇先進(jìn) 、 通用的標(biāo)準(zhǔn) 。 數(shù)據(jù)管理的總體設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理是數(shù)據(jù)管理的主要形式，設(shè)計(jì)過(guò)程通常分成 概念設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及物理設(shè)計(jì)等 3個(gè)階段?？傮w 設(shè)計(jì)主要針對(duì)前兩個(gè)階段，在初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù) 概念模式設(shè)計(jì)，詳細(xì)階段進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 案例 1. 成都飛機(jī)工業(yè)公司 CIMS 應(yīng)用工程 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院

33、 40 概述 成都飛機(jī)工業(yè)公司（簡(jiǎn)稱(chēng)成飛， CAC） 是國(guó)家重點(diǎn) 大型骨干企業(yè)，是中國(guó)最大的飛機(jī)出口基地。 1989年，成都飛機(jī)工業(yè)公司被列為國(guó)家高技術(shù)發(fā)展 （ 863）計(jì)劃的每一個(gè) CIMS應(yīng)用工廠； 1990年完成 總體設(shè)計(jì)可行性論證， 1991年完成初步設(shè)計(jì)， 1992 年完成詳細(xì)設(shè)計(jì)， 1994年 CIMS一期工程（突破口 項(xiàng)目）通過(guò) 863計(jì)劃自動(dòng)化領(lǐng)域組織的驗(yàn)收， 1996 年通過(guò)了二期工程的驗(yàn)收。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 41 分析 （ 1） 當(dāng)時(shí)公司擁有一批 “ 孤島式 ” 單項(xiàng)技術(shù)軟件 。 系統(tǒng)沒(méi)有集成 ， 資源不能共享 ， 整體效益差 。 （ 2） 計(jì)算機(jī)輔

34、助管理不能滿足麥道機(jī)頭轉(zhuǎn)包生產(chǎn) 、 批生產(chǎn)飛機(jī)改型和新機(jī)研制的需要 。 （ 3） 已擁有的輔助設(shè)計(jì) /制造軟件雖有較強(qiáng)的功能 ， 但缺少計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) （ CAPP） 及工藝文 件管理功能 。 不能適應(yīng)多機(jī)型生產(chǎn)試制技術(shù)準(zhǔn)備工 作的需求 。 （ 4） 飛機(jī)機(jī)加結(jié)構(gòu)件車(chē)間數(shù)控機(jī)床已初具規(guī)模 ， 靠常規(guī)的計(jì)劃管理和以單臺(tái)機(jī)床為單元組織生產(chǎn) ， 綜合生產(chǎn)能力不能充分發(fā)揮 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 42 需求 解決以下幾個(gè)主要問(wèn)題： （ 1） 新品研制周期長(zhǎng)； （ 2） 不適應(yīng)多品種 、 小批量生產(chǎn)要求； （ 3） 信息管理不適應(yīng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的需求； （ 4） 機(jī)加結(jié)構(gòu)件需

35、要解決瓶頸問(wèn)題和提高質(zhì)量 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 43 工程總體技術(shù)方案 總的指導(dǎo)思想是以 CIM概念框架為指導(dǎo) ， 確定總體 集成方案 。 實(shí)施技術(shù)路線要力求穩(wěn)妥可靠 ， 從關(guān)鍵 技術(shù)預(yù)研開(kāi)始 ， 從分系統(tǒng)集成著手 ， 抓應(yīng)用促進(jìn)和 帶動(dòng) CIMS的發(fā)展 ， 逐步掌握技術(shù) ， 取得經(jīng)驗(yàn) ， 增 養(yǎng)隊(duì)伍 ， 實(shí)現(xiàn)成都飛機(jī)工業(yè)公司 CIMS。 1.根據(jù)總體技術(shù)方案 ， 充分利用公司現(xiàn)有的能力 ， 經(jīng)完 善與提高 ， 逐步實(shí)現(xiàn)成都飛機(jī)工業(yè)公司 CIMS。 利用原有 IBM計(jì)算機(jī)等主機(jī)上的 CAE/CAD/CAM軟件 ， 利用現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床 17臺(tái) （ 包括 DNC系統(tǒng) ） ， 三坐標(biāo)數(shù)

36、控 測(cè)量機(jī) ， 大型精密平板工數(shù)控繪圖機(jī)等資源 ， 納入成都 飛機(jī)工業(yè)公司 CIMS， 減少新開(kāi)發(fā)項(xiàng)目 ， 節(jié)約投資約 2億 元 。 在此基礎(chǔ)上 ， 緊密結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用 ， 逐步完善提高 ， 形成較完整的集成制造工程系統(tǒng) 。 2.以系統(tǒng)集成技術(shù)的需要和發(fā)展促進(jìn)成都飛機(jī)工業(yè)公司 管理信息系統(tǒng) （ MIS） 的發(fā)展 3.以關(guān)鍵集成技術(shù)的試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)帶動(dòng)機(jī)加結(jié)構(gòu)件自動(dòng)化 車(chē)間 （ FA） 的發(fā)展 。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 44 CIMS應(yīng)用工程體系結(jié)構(gòu) 由四個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，即管理信息系統(tǒng)（ CIS）、 工程 信息系統(tǒng)（ CAD/CAM）、 車(chē)間自動(dòng)化系統(tǒng)（ FA） 和質(zhì)量信息系統(tǒng)（ QIS），

37、 以及兩個(gè)支持系統(tǒng)即數(shù) 據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（ DB） 和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（ NET） 組成， 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 45 工程總體結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，由管理信息 、質(zhì)量信息、工程信息和自動(dòng)化車(chē)間四個(gè)應(yīng)用分集 成系統(tǒng)組成，將公司計(jì)算機(jī)輔助經(jīng)營(yíng)、管理、設(shè)計(jì) 和制造的主要功能、信息及設(shè)備初步集成起來(lái)。 1管理信息分集成系統(tǒng)（ MIS） ， 包括經(jīng)營(yíng)管理（ BM）、 物料管理（ MM）、 生產(chǎn)管理（ PM）、 人員信息管理（ LM ）、 財(cái)務(wù)管理（ FM） 等系統(tǒng)。其中 MM和 PM在引進(jìn)的 MRP- （ MM/PM） 軟件的基礎(chǔ)的進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。 2質(zhì)量信息分集成系統(tǒng)（ QIS）， 包

38、括制造過(guò)程、使用過(guò) 程、無(wú)損檢測(cè)、人員印章、器材器具、綜合統(tǒng)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn) 化信息等質(zhì)量信息管理系統(tǒng)。 3工程信息分集成系統(tǒng)（ CAD/CADM） ， 包括計(jì)算機(jī)輔助 工程（ CAE）、 設(shè)計(jì)（ CAD）、 工藝設(shè)計(jì)（ PPS）、 飛機(jī) 裝配、鈑金和機(jī)加零件工藝文件設(shè)計(jì)（ CAPP）、 機(jī)加工 數(shù)控編程（ CAM） 以及型架、夾具和沖裁、壓延模設(shè)計(jì) 與制造（ TD-CAD/CAM） 等系統(tǒng)。 4車(chē)間自動(dòng)化分集成系統(tǒng)（ FA） ， 包括兩條直接數(shù)控生 產(chǎn)線（ FDNC） 和兩個(gè)自動(dòng)化立體庫(kù)，具有車(chē)間控制、單 元控制、工作站控制以及設(shè)備控制四層遞階控制結(jié)構(gòu)。 案例 2. 開(kāi)封空分集團(tuán)信息化工程

39、 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 47 立項(xiàng)背景 我國(guó)空分市場(chǎng) 80年代已對(duì)世界開(kāi)放，國(guó)際上一流 空分企業(yè)紛紛打入中國(guó)市場(chǎng)。 我國(guó)生產(chǎn)的空分設(shè)備與國(guó)外產(chǎn)品相比，生產(chǎn)周期 長(zhǎng)、質(zhì)量穩(wěn)定性差、產(chǎn)品創(chuàng)新能力低、生產(chǎn)管理 粗放。 空分行業(yè)面臨巨大的市場(chǎng)壓力，經(jīng)濟(jì)效益大幅下 滑，企業(yè)經(jīng)營(yíng)和資金運(yùn)轉(zhuǎn)十分困難。 為使企業(yè)能夠生存下去，于 1999年 6月毅然決定啟 動(dòng) KF-CIMS工程， 7月與國(guó)家 863/CIMS主題簽訂了 委托研究與開(kāi)發(fā)合同書(shū)。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 48 案例分析 目的：分析一個(gè)具體企業(yè)的 MIE是怎樣針對(duì)自身 的特點(diǎn)、需求和約束來(lái)進(jìn)行 MIE建設(shè)的。 開(kāi)封空分集團(tuán)

40、信息化工程（ KF-CIMS應(yīng)用示范工 程）， 2001年 5月通過(guò)省級(jí)鑒定，認(rèn)為 “ 在企業(yè) 知識(shí)集成，復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)，流程型成套設(shè)備報(bào)價(jià) ，支持復(fù)雜設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程的并行工程等方面，具 有創(chuàng)新性，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 49 產(chǎn)品特點(diǎn) 空氣分離設(shè)備 流程型成套設(shè)備 完整的 “ 工廠 ” 模 式 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具 有典型的單件、小 批、多品種、定制 性生產(chǎn)的特點(diǎn)。 (某空分設(shè)備全景 ) 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 50 (1) 必須大幅度壓縮設(shè)計(jì)周期并保持優(yōu)良的設(shè)計(jì)質(zhì) 量。 “ 在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，不能滿足客戶對(duì)供貨期的要 求，就意味著失去定單，失去企業(yè)賴以生存的 基礎(chǔ)

41、 ” 。 “ 在企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備沒(méi)有大的改變的情況下，大 幅度壓縮產(chǎn)品制造加工時(shí)間是十分困難的 ” 。 傳統(tǒng)的供貨期一般為 1.5 2 年。 設(shè)計(jì)周期約 0.5 年。 制造周期 1 1.5 年。 當(dāng)前市場(chǎng)要求供貨期一般 0.5 1 年，最短為 3個(gè)月。 瓶頸分析 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 51 (2) 必須最大限度的縮短加工前的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間， 進(jìn)一步縮短供貨期。 包括：原材料采購(gòu)時(shí)間 . 工藝工裝設(shè)計(jì)、制造時(shí)間 . 外購(gòu)配套設(shè)備供貨時(shí)間 . (3) 必須具有高效、準(zhǔn)確、規(guī)范的產(chǎn)品報(bào)價(jià)能力 . 傳統(tǒng)的報(bào)價(jià)周期 15天以上。 當(dāng)前市場(chǎng)要求，在接到詢價(jià)信息或招標(biāo)信

42、息后 ，在 3 5天內(nèi)必須作出反應(yīng)，否則將失去 參與競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)。 瓶頸分析 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 52 制定 KF-CIMS總體方案 出發(fā)點(diǎn) ： 制定 KF-CIMS總體方案與結(jié)構(gòu)要以企業(yè)的實(shí)際 需求為目標(biāo)，在企業(yè)所能提供的資源（人力、 技術(shù)、資金）約束條件下，切合實(shí)際地制定 KF-CIMS總體方案和結(jié)構(gòu)。 制定 KF-CIMS總體方案與結(jié)構(gòu)，要符合 CIM體系 結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)開(kāi)放性的基本要求，系統(tǒng)的軟、硬 件應(yīng)盡量考慮具有良好的適應(yīng)性、先進(jìn)性。 在總體方案設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)從整體出發(fā)，綜合考 慮企業(yè)中的信息活動(dòng)，以企業(yè)信息集成、功能 集成和人員的集成為目標(biāo)，最終建成 KF-C

43、IMS 應(yīng)用工程的集成運(yùn)行環(huán)境。 在 KF-CIMS應(yīng)用工程設(shè)計(jì)時(shí)采用自頂向下的分 析和設(shè)計(jì)方法，在實(shí)施時(shí)采用自底向上的實(shí)施 方法。 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 53 綜合信息查詢 領(lǐng)導(dǎo)輔助決策 營(yíng)銷(xiāo)管理 生產(chǎn)管理 物資供應(yīng) 物質(zhì)管理 財(cái)務(wù)管理 人勞工時(shí)管理 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 電子檔案管理 生產(chǎn)制造與管理 企業(yè)決策層 業(yè)務(wù)管理層 技術(shù)準(zhǔn)備層 生產(chǎn)執(zhí)行層 層次結(jié)構(gòu) 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 54 網(wǎng)絡(luò)管理（N E T ） 數(shù)據(jù)庫(kù)管理（D B ） M I S CAPP /CAM 產(chǎn) 品 報(bào) 價(jià)數(shù)據(jù) 接口 C A D 總體方案 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 55 A B C D E F G H S

44、 E L E C T E D O N - L IN E A B C D E F G H S E L E C T E D O N - L IN E A B C D E F G H S E L E C T E D O N - L IN E A B C D E F G H S E L E C T E D O N - L IN E A C TA C T 1 0 M 1 0 0 M 1 2 3 4 1 3 1 4 1 5 1 6 5 6 7 8 1 7 1 8 1 9 2 0 9 1 0 1 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 U P L IN K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1

45、 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 C O LC O L P W R S W IT C H A C TA C T 1 0 M 1 0 0 M 1 2 3 4 1 3 1 4 1 5 1 6 5 6 7 8 1 7 1 8 1 9 2 0 9 1 0 1 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 U P L IN K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 C O LC O L P W R S W IT C

46、 H A C TA C T 1 0 M 1 0 0 M 1 2 3 4 1 3 1 4 1 5 1 6 5 6 7 8 1 7 1 8 1 9 2 0 9 1 0 1 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 U P L IN K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 C O LC O L P W R S W I T C H A C TA C T 1 0 M 1 0 0 M 1 2 3 4 1 3 1 4 1 5 1 6 5 6 7 8 1 7 1 8 1 9 2 0 9 1

47、 0 1 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 U P L IN K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 C O LC O L P W R S W IT C H A C TA C T 1 0 M 1 0 0 M 1 2 3 4 1 3 1 4 1 5 1 6 5 6 7 8 1 7 1 8 1 9 2 0 9 1 0 1 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 U P L IN K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5

48、1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 C O LC O L P W R S W IT C H A C TA C T 1 0 M 1 0 0 M 1 2 3 4 1 3 1 4 1 5 1 6 5 6 7 8 1 7 1 8 1 9 2 0 9 1 0 1 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 U P L IN K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 C O LC O L P W R S W IT C H A C TA C T 1 0 M

49、 1 0 0 M 1 2 3 4 1 3 1 4 1 5 1 6 5 6 7 8 1 7 1 8 1 9 2 0 9 1 0 1 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 U P L I N K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 C O LC O L P W R S W I T C H 工程服務(wù)器 財(cái)務(wù)服務(wù)器工藝服務(wù)器管理服務(wù)器 工 作 站 工 作 站 工 作 站 工 作 站 工 作 站 工 作 站 工 作 站 工 作 站 工 作 站 工 作 站 工 作 站 工 作 站

50、工 作 站 交換機(jī) 交換機(jī) 交換機(jī) 交換機(jī) 集線器 集線器集線器集線器集線器集線器 網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 56 工藝 服務(wù)器 工程 服務(wù)器 管理 服務(wù)器 財(cái)務(wù) 服務(wù)器 SQL Serv er TCP/IP SQL Serv er TCP/IP SQL Serv er TCP/IP SQL Serv er TCP/IP TCP/IP CAD Appl icat ion TCP/IP CAPP Appl icat ion TCP/IP CAM Appl icat ion TCP/IP MIS Appl icat ion TCP/IP 分廠MIS Appl icat ion 數(shù)據(jù)

51、庫(kù)體系結(jié)構(gòu) 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 57 研制能夠同時(shí)對(duì) PRO/E、 IDEAS MS、 AUTOCAD、 NREC、 PDMS 、 ASPEN等 CAD產(chǎn)品提供有力支持 的集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn) CAD /CAPP /CAM / ERP 集成。 CAD分系統(tǒng) 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 58 集 成 工 作 環(huán) 境 技術(shù)方案報(bào)價(jià) 總體方案設(shè)計(jì) 換熱設(shè)備設(shè)計(jì) 透平機(jī)設(shè)計(jì) 壓力容器設(shè)計(jì) 儀表控制設(shè)計(jì) 液體儲(chǔ)槽設(shè)計(jì) 活塞機(jī)設(shè)計(jì) 支架設(shè)計(jì) 電氣控制設(shè)計(jì) 配管設(shè)計(jì) 外形設(shè)計(jì) 冷箱設(shè)計(jì) 樓梯平臺(tái)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)匯總 自動(dòng)匯總軟件 I-DEAS AutoCAD PDMS AutoCAD I-DEAS Pro/E ASPEN ASPEN 產(chǎn)品報(bào)價(jià) 總體布置 工藝流程 產(chǎn)品模型 集成信息 材料清單 文件清冊(cè) 標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù) 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù) NREC 體系結(jié)構(gòu) 山東大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 59 提高設(shè)計(jì)效率 160倍，并且 保持了設(shè)計(jì)高質(zhì)量穩(wěn)定性?；?“ 企業(yè)知識(shí) ” 的設(shè)計(jì)自動(dòng)化，改 變了傳統(tǒng)的 “ 企業(yè)知識(shí) ” 的實(shí)現(xiàn) 方式，使 “ 企業(yè)知識(shí) ” 的計(jì)算機(jī) 集成成為現(xiàn)實(shí)，為企業(yè)構(gòu)建創(chuàng)新 機(jī)制提供了支持，為實(shí)現(xiàn)讓用戶 自己設(shè)計(jì)（規(guī)劃）產(chǎn)品的目標(biāo)提 供了支持。 效果 第 4章 現(xiàn)代集成制造系 統(tǒng)總體設(shè)計(jì)技術(shù) 4.4 相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作 ISO/TC184 SAC/TC159