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。
CAM（计算机辅助制造）指计算机在产品加工制造方面有关应用的总称。狭义CAM仅指数控程序的编制，可以进行刀具路径规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及数控编程和数控后置处理等。
PDM（产品数据管理）管理产品全生命周期中各种数据和过程，实现从概念设计直到产品报废全过程中相关的数据定义、组织和管理，保证数据的一致、最新、共享和安全。PDM 支持并行工程，并且作为集成平台实现CAD/ CAPP/CAM的集成以及与MRPII/ERP系统的集成。
制造自动化系统：制造自动化系统（MAS）是CIMS中信息流与物流的结合点，CIMS
最终完成产品制造、创造效益的关键环节。系统一般由数控机床、加工中心、清洗机、测量机、运输小车、自动化立体仓库，以及柔性制造系统（FMS）等组成。主要功能有协调、控制工作流、刀具流、夹具流、分配和管理数控程序，监控作业状态和故障诊断处理，以及生产数据的采集与反馈等。
生产经营管理分系统：可以简称MIS分系统，即管理信息系统。它是CIMS的一个重要分系统，主要作用是：
加强生产经营计划与控制
加强财务预算与控制
最大限度缩短产品生产周期，采购提前期
降低库存资金占用
合理安排生产，提高企业生产效率
降低产品的生产成本
提高对客户的服务水平，提高企业的管理水平和管理素质
增加企业的应变能力和竞争能力
MIS分系统当前体现在ERP（企业资源计划）的实施，通常由经营决策、生产计划管理、销售管理、财务管理、库存管理、车间任务和作业管理、物资供应、设备管理、人事劳资管理等模块组成，指挥和控制CIMS其他分系统的运行，使企业各部门工作协调一致，完成企业的生产经营任务。
根据CIMS建设的目标，生产计划管理、车间管理、物流管理、通过PDM与
CAD/CAM/CAPP的信息集成是目前生产经营管理系统的建设重点。
支撑分系统：包括计算机网络、数据库、中间件、集成平台以及协同工作环境等。计算机网络和数据库实现计算机系统互连，作为CIMS信息交换和共享的主要支撑。其计算机网络子系统支持CIMS开放型网络通信，采用国际标准和协议，满足各分系统的网络支持服务。数据库子系统则支撑各分系统及覆盖企业全部信息的数据存储和管理，保证数据的完整性、一致性和安全性，实现全企业数据共享。
三、CIMS的总体要求
思想基础
实施CIMS是企业进行现代管理的一场革命，它绝不仅仅是企业实施一套计算机系统，而是基于新的管理思想和哲理，运用各种先进技术对企业物流、资金流、信息流进行全面集
成的一项系统工程。CIMS涉及到企业的各个部门，工作量巨大而复杂，企业由领导到相关的普通员工，对此须有明确的思想认识。牢固的思想基础是信息化工程成功的关键。
组织基础
因为CIMS是一项需严密组织实施的浩大工程，因而必须要有相应的企业领导（一把手）亲自任职的有权威的组织机构；建立CIMS领导小组、办公机构及相应的课题项目领导小组。这些组织在各自的职责范围内领导和组织CIMS工程的实施。
管理基础
要实施好CIMS工程，企业必须有良好的管理基础：岗位责任明确，各项管理规范、标准。从较深层次的角度看，CIMS工程是对人、技术和经营管理的集成，管理基础好的企业才能在实施CIMS工程中有望成功。
计算机应用基础
CIMS工程的功能是以计算机技术为支撑来实现的，随着企业CIMS工程的实施，与计算机打交道的人会越来越多，这就要求企业抓好计算机应用的前期培训，使企业中不同层次的人员掌握相应的计算机操作和维护技术，改变工作和行为习惯，适应计算机应用的要求。
人才基础
CIMS工程是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结合的复杂工程，因而对实施CIMS的人员有较高的技术要求，需要对他们进行相关知识的更新和有关技能的培训，培养一批具有一定的软件开发和实施理论水平和技能的人才。
信息的规范化
CIMS工程中MIS项目的实施先期阶段，应授权某一部门（如计算机中心），对信息进行分类编码的标准化、规范化，统一协调和规范各职能部门、经营部门的数据收集和信息分类编码，使之既符合系统整体要求，又能满足各部门的需要，以避免数据的重复采集、加工与存储，消除因对数据的命名、描述、分类和编码不一致所造成的误解和分歧，杜绝一名多物、一物多名和对其属性的重复描述等混乱现象，做到所描述的事物名称和术语含义标准、统一和规范，以准确地确立代码与事物或概念之间的一一对应关系。
四、CIMS的实现途径
国外发达工业化国家CIMS的发展和应用强调生产制造层的设备高度自动化。我国制造业企业当前不可能走这条技术发展路线，企业生产经营的瓶颈是新产品的开发设计能力薄弱，管理粗放，且车间层只能适度自动化。因此CIMS的技术发展路线是首先加强设计和管理，并实现企业的（或企业部分的）信息集成，从信息集成向过程重构和优化（过程集成）及企业间集成的方向发展。
1、信息集成
如何处理在设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛，解决其信息的正确、高效的共享和交换，是改善企业技术和管理水平必须首先解决的。信息集成是改善企业时间（T）、质量（Q）、成本（C）、服务（S）所必需的，其主要内容有：
（一）企业建模、系统设计方法、软件工具和规范
这是系统总体设计的基础。没有企业的模型就很难科学地分析和综合企业各部分的功能关系、信息关系以至动态关系。企业建模及设计方法解决了一个制造企业的物流、信息流、资金流和决策流的关系，这是企业信息集成的基础。
（二）异构环境下的信息集成
异构是指系统中包含了不同的操作系统、控制系统、数据库及应用软件。如果各个部分的信息不能自动地交换，则很难保证信息传送和交换的效率和质量。异构信息集成主要解决下面三个问题：
（1）不同通讯协议的共享及向ISO/OSI的过渡。
建议采用今天越来越普遍使用的TCP/IP，又保证了可以同时与MAP/TOP共享，为CIMS 的网络通信技术选择一条正确的发展道路。
（2）不同数据库的相互访问。
建议采用ODBC（open database connection），解决不同数据库相互访问、数据交换的问题。
（3）不同商用应用软件之间的接口。
CAD/CAM系统，通过IGES，STEP建立中性文件，实现应用软件之间的信息传送和交换。CAD/CAM/CAPP系统可以通过PDM系统实现与ERP系统的集成接口。
2、过程集成
为了改善企业产品的T、Q、C、S，除了完善信息集成外，还可以对过程进行重构（process reengineering）。串行作业的设计、开发过程，往往造成产品开发过程经常反复，这无疑使产品开发周期变长，成本增长。因此，我们建议企业对产品开发设计中的各个串行过程尽可能多地转变为并行工程，在设计时考虑可制造性、可装配性，考虑质量，考虑成本，则可以减少重复，缩短开发时间。并行工程是基于这一思想的一种技术。
并行工程是在信息集成的基础上，实现过程的重构、集成和优化。
3、企业集成
我国制造业企业提高自身的市场竞争能力，在今天不能走“小而全”、“大而全”的封建庄园经济的道路，而必须面对全球经济、全球制造的新形势，充分利用全球的制造资源（包括智力资源），更快、更好、更省地响应市场，即所谓的敏捷制造。敏捷制造的组织形式是自身企业与其他企业之间针对特定的某一产品，建立企业动态联盟（即所谓虚拟企业）。
具有竞争力的制造业企业应该是“两头大、中间小”的企业：“两头大”指强大的新产品设计、开发能力和强大的市场开拓能力；“中间小”指加工制造的设备能力可以小。多数零部件可以靠协作解决，这样企业可以在全球采购价格最便宜、质量最好的零部件。这是企业优化经营的体现，因此企业间的集成是企业优化的新台阶。
在我国离散型制造业的生产活动中，在车间层次上，通常是按生产作业计划来安排与组织实际生产加工·然而由于车间实际生产加工过程的复杂性和某些不可预测性等因素，如车间生产计划变更、设备故障与检修、加工人员缺勤和产品质量问题等，车间生产的正常运行会受到一定的影响，使得零件的实际生产加工进程与生产计划相脱节，零件不能在生产计划规定的时间内按时完成加工等，从而降低车间的生产效率、管理水平和产品质量，导致经济效益下降·造成这些问题的一个主要原因是管理人员不能在第一时间准确、及时地获取相关信息，从而进行有效、迅速的响应，及时处理现场发生的各种事件，对现场生产加以调整，以保证整个生产车间的正常运行·有效解决这一问题的方法就是对生产过程进行跟踪与监控·
本文以某企业制造过程管理与资源优化配置系统的研究与开发为背景，对车间生产过程跟踪监控进行了分析，建立了车间级生产过程跟踪与监控系统功能模型和信息模型，在信息集成环境下开发了生产过程跟踪与监控系统，并应用于生产实践·
1 系统集成的层次结构与功能模型
1.1 系统的层次结构
图1为企业车间级信息集成的二维体系结构，其中一维是车间的递阶控制结构，包括车间层、单元层和设备层，各层有自己的应用软件；另一维是支持这些应用软件开发和运行的计算机支撑系统，它们和应用软件相结合构成信息系统·按信息系统的层次结构可分为计算机系统层、网络层、数据库层和应用软件层·
图1
二维结构描述有助于逐一落实各应用软件的支撑环境，也有助于考虑在不同层次之间的分工和界面·图2所示为某机床厂86号车间的生产过程管理工作流程·
1.2 系统功能分析
该车间生产过程管理主要是对生产加工过程中的生产进程信息、生产设备信息和零件的入库信息进行管理·其中生产进程管理包括加工进度管理、加工信息管理和工序质量管理；生产设备管理包括设备状态管理、设备停工管理和重点设备管理·该厂的车间生产模式主要以厂级计划为主，从厂里获得生产计划，并通过分解厂级计划来安排日常生产，这也是我国现有企业中一种比较典型的生产组织方式·
图2
对于离散制造业的生产过程信息跟踪与监控主要涉及车间生产活动中数据的采集、传送与处理，包括生产进程监控、工序质量跟踪、零件入库监控和生产设备跟踪等信息·
生产进程监控主要监控零件在生产中所处的加工工序、加工设备、加工人员和加工数量等信息·工序质量跟踪主要跟踪零件在各个工序的合格品质量数据、回用品质量数据、待返修品质量数据、工废品质量数据、料废品质量数据等·零件入库监控主要监控零件的入库信息，如入库时间、入库产品、入库数量和验收数量等信息·生产设备监控用于对生产中设备的状态进行监控，如完好、维修中和待修等状态；设备停工管理用于管理设备的停工信息，如停工时间、停工原因和停工工时等信息；重点设备管理用于统计设备的能力负荷信息，还用于对影响到车间生产全局的重点设备进行日常点检管理·
1.3 系统的功能模型
根据前面对系统的分析与CIMS集成原理，用IDFE0方法构建了系统功能模型·如图3所示，系统包括生产进程监控、工序质量跟踪、零件入库监控和生产设备跟踪等四个信息处理模块，该模型反映了这些模块之间的关系以及与系统外部信息之间的关系（其他功能模型图在这里省略）·
图3
2 系统的构建
2.1 系统体系结构
为了实现生产过程信息的实时、全面、准确、一致的传递和系统的可重构性，使系统具有开放性、高可靠性和升级容易的特点并能与其他CIMS子系统全面集成，系统采用基于COM+与Web技术进行设计与构建·其系统体系结构如图4所示·
由图4可知，整个系统分为三层，即表示层、业务逻辑层和数据服务层·表示层为应用的客户端部分，它负责与用户进行交互；业务逻辑层构成了应用的业务逻辑规则，它负责接收和传递表示层所需的信息，并与数据服务层进行交互；数据服务层为后台数据库·采用基于COM+的分布式Web技术构建的应用系统克服了目前工业界普遍采用的基于B／S三层体系结构构建系统的一些明显不足：如胖服务器、瘦客户端以及表示层、业务逻辑层和数据访问层未能明确区分等问题·系统把业务逻辑和数据访问代码封装进一些编译好的组件里，在ASP页面里调用业务逻辑和数据访问组件，同时利用IIS支持的ASP技术编制Web页面，这样就把ASP，COM+和Web技术有机地结合起来，形成了基于这些技术的应用系统·
图4
2.2 可重构信息集成技术
可重构信息集成技术是指把企业信息资源模块化，即按不同的粒度构造信息资源模块作为企业信息资源重用、重组、重构的不同单元·可重构信息集成技术主要通过多层结构及映射技术，实现从各个数据资源系统抽取数据，并使所抽取数据的语义能满足企业和企业之间协同设计制造、和管理对信息资源的需求·通过各层结构实现的相对独立性和开放性，实现信息资源重用重构与信息共享和应用操作·在整个系统设计中开发了以下组件：异构数据库连接组件、异构数据管理组件、基于Web的报表打印组件、日历时间控件、设备可靠性分析组件、质量成本分析计算组件和质量统计分析图形显示组件等·
2.3 系统与ClMS各子系统间的信息接口
为了保证本系统与CIMS其他子系统的集成和信息交换，需要在各子系统间建立信息接口·图5所示的是以生产过程监控系统为中心，与其他子系统的业务信息接口·
图5
3 系统的实现
基于COM+与Web技术开发的生产过程信息跟踪与监控系统目前已应用于某大型国有企业的2个制造车间，实现了对车间生产进程信息、工序质量信息、零件入库信息和生产设备信息的跟踪与监控·图6为该企业某车间生产加工进程信息跟踪与监控的Web页面，该页面采用三种不同颜色的图片分别代表设备加工状态、待工状态和故障状态·同时系统还和CIMS其他子系统进行了有效集成·整个系统通过将近一年的实际应用，运行安全可靠，效果良好·
现代集成制造系统发展回顾与展望
一．前言
近半个世纪来，制造业间的竞争日趋激烈。制造业市场已从传统的"相对稳定"逐步演变成"动态多变"的局面，其竞争的范围也从局部地区扩展到全球范围。
制造企业间激烈竞争的核心是产品（p）。回顾历史，随着时代的变迁，产品间竞争的要素不断随之演变。在早期，产品竞争要素是成本（c），七十年代增加了质量（q），八十年代增加了交货期（t），九十年代又增加了服务（s），近期又增加了环境清洁（e），预计下一世纪将增加"知识创新"（k）这一关键因素。另一方面，必须指出，当今世界已步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也为制造技术的发展提供了极大的支持。上述两种力量推动了制造业发生着深刻的变革，信息时代的"现代制造技术"及其产业应运而生，其中，cims技术及其产业正是其重要的组成部分。
二．不断拓展中的"现代集成制造系统"理念与内涵
70年代，美国约瑟夫.哈林顿（joseph harrington）博士首次提出cim（computer integrated manufactur ing）理念。它的内涵是借助计算机，将企业中各种与制造有关的技术系统集成起来，进而提高企业适应市场竞争的能力。但是基于cim理念的系统cims（computer integrated manufacturing system）在80年代中期才开始重视并大规模实施,其原因是70年代的美国产业政策中过分夸大了第三产业的作用，而将制造业，特别是传统产业，贬低为"夕阳工业"，这导致美国制造业优势的急剧衰退，并在80年代初开始的世界性的石油危机中暴露无遗，此时，美国才开始重视并决心用其信息技术的优势夺回制造业的霸主地位，认为"ci ms，no longer a choice!"。于是美国及其它各国纷纷制订并执行发展计划。自此，cims的理念、技术也随之有了很大的发展。代表性的论点出自美国的制造工程师协会sme、欧共体esprit 及国际isotc184/sc5/wg1等；与此同时，许多学者还对各种发展模式冠以不同的名词。863/cims 主题结合国际上先进制造技术的发展，特别是基于主题上万名人员十余年的实践，提出了"现代集成制造"（contemporary integrated manufact uring）的理念，它在广度上、深度上拓宽了传统cim的内涵。863/cims主题提出：
"cim是一种组织、管理和运行现代制造类企业的理念。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、系统工程技术等有机结合，使企业产品全生命周期各阶段活动中有关的人/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（p）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，使企业赢得市场竞争。"
"cims"是一种基于cim理念构成的数字化、信息化、智能化、绿色化、集成优化的制造系统；它是信息时代的一种新型生产制造模式。
cims通常由经营管理与决策子系统、工程分析与设计子系统、加工生产子系统及支撑平台子系统（如网络/数据库/集成框架）组成。
这里的制造是’广义制造’的概念，它包括了产品全生命周期各类活动---市场需求分析、产品定义、研究开发、设计、生产、支持（包括质量、销售、采购、发送、服务）及产品最后报废、环境处理等的集合。
其中，价值流是指以产品t、q、c、s、e等价值指标所体现的企业业务过程流，如成本流等。
我国"现代集成制造系统"拓展传统"计算机集成制造系统"的要点：细化了现代市场竟争的内容（p、t、q、c、s、e）；提出了cims的现代化特征：数字化、信息化、智能化、集成优化、绿色化；强调了系统的观点，拓展了系统集成优化的内容：包括信息集成、过程集成和企业间集成优化；企业活动中三要素和三流的集成优化；以及cims相关技术和各类人员的集成优化；突出了管理与技术的结合，以及人在系统中的重要作用；指出了cims技术是基于传统制造技术、信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术的一门发展中的综合性技术，其中，特别是突出了信息技术的主导作用；扩展了cims应用范围，包括离散型制造业，流程及混合型制造业。此外，这种提法更具广义性、开放性和持久性。
三．持续发展中的"现代集成制造系统"技术
基于cims理念与内涵的不断拓展，cims技术持续发展，主要表现在下述方面。
1．从设计、管理、加工生产等"技术孤岛"发展为集成的cims技术体系：
（1）总体技术
系统总体模式：包括柔性制造、集成制造、并行工程、敏捷制造、智能制造、绿色制造、全能制造等模式；
系统集成方法论：包括信息集成、过程集成、企业间集成及知识集成等方法论；
系统集成技术：包括设计、生产、管理及后勤等子系统间的集成技术，企业三要素（人/组织、经营管理和技术）及三流（信息流、物流和价值流）的集成技术等；
标准化技术：包括产品信息标准、过程信息标准，数据交换与格式标准，图形标准及零件库标准等技术；
企业建模和仿真技术：包括企业功能、信息、工作流、资源及组织模型等建立、确认及其仿真技术；
cims系统开发与实施技术：企业诊断、需求分析、系统设计、组织实施、质量保证及效益评价等技术。
（2）支撑平台技术
包括网络、数据库、集成平台/框架、计算机辅助软件工程、产品数据管理（pdm）、
计算机支持协同工作（cscw）及人/机接口等技术。
（3）设计自动化技术
包括cad，capp，cam，cae，基于仿真的设计（sbd），面向下游工作的设计（dfx）及
虚拟样机（vp）等。
（4）加工生产自动化技术
包括dnc，cnc，fmc，fms，虚拟加工及快速成形制造（rpm）技术等。
（5）经营管理与决策系统技术
包括mis，oa，制造资源规划（mrpⅱ），准时生产（jit），caq，业务流程重组（bpr）,
企业资源规划（erp）,动态企业建模（dem），供应链及电子商务等技术。
（6）流程制造业cims中生产过程控制技术
包括过程检测、先进控制、故障诊断和面向生产目标的建模、优化集成控制技术等。
2．cims技术的发展阶段
系统集成优化是cims技术与应用的核心技术，因此我们认为，可将cims技术的发展从系统（三要素和三流）集成优化发展的角度而划分为三个阶段：信息集成（以早期计算机集成制造为代表）、过程集成（以并行工程为代表）和企业间集成（以敏捷制造为代表）。前者是后者的基础，同时，三类集成优化技术也还在不断发展之中。我国863/cims主题分别于1987年、1993年和1997年启动了这三个方面的工作。
（1）信息集成优化
信息集成主要解决企业中各个自动化孤岛之间的信息交换与共享，其主要内容有：1）企业建模、系统设计方法、软件工具和规范。2）异构环境和子系统的信息集成。早期信息集成的实现方法主要通过局域网和数据库来实现。近期采用企业网、外联网、产品数据管理（pdm）、集成平台和框架技术来实施。值得指出，基于面向对象技术、软构件技术和web技术的集成框架已成为系统信息集成的重要支撑工具。
相应地，在企业管理上应用了mrp-ⅱ、jit等，进而带动了企业文化和管理的优化。
（2）过程集成优化
传统的产品开发模式采用串行产品开发流程；设计与加工生产是两个独立的功能部门；缺乏数字化产品定义、dfa/dfm 工具和产品数据管理；缺乏支持群组协同工作的计算机与网络环境。但是"并行工程"
较好地解决了这些问题，它组成多学科团队，尽可能多地将产品设计中的各个串行过程转变为并行过程，在早期设计阶段采用cax、dfx工具考虑可制造性（dfm）、可装配性（dfa）、质量（dfq），以减少返工，缩短开发时间。并行工程的关键技术：信息集成技术；过程建模及重组；面向并行工程的计算机辅助工具，如cax、dfx (虚拟制造技术的一部分)；支持并行作业的多学科的协同工作小组以及计算机网络支持下csc
w和集成框架等。
此阶段中，在管理上引入bpr；项目管理（扁平组织）；将mrp-ⅱ与jit结合，形成推、拉结合的生产管理模式；吸收精益制造思想等；这些进一步优化了企业的文化和管理。
（3）企业间集成优化
企业间集成优化是企业内外部资源的优化利用，实现敏捷制造，以适应知识经济、全球经济、全球制造的新形势。
从管理的角度，企业间实现企业动态联盟（virtual enterprise），形成扁平式企业的组织管理结构和"哑铃型企业"，克服"小而全"、"大而全"，实现产品型企业，增强新产品的设计开发能力和市场开拓能力，发挥人在系统中的重要作用等。
企业间集成的关键技术包括信息集成技术；并行工程的关键技术；虚拟制造；支持敏捷工程的使能技
术系统，基于网络（如internet/intranet/extranet）的敏捷制造，以及资源优化（如erp、供应链、电子商务）。
3．现代集成制造技术的发展总趋势
（1）集成化-- 从当前的企业内部的信息集成和功能集成，发展到过程集成(以并行工程为代表)、并正在步入实现企业间集成的阶段(以敏捷制造为代表)。
（2）（2）数字化/虚拟化-- 从产品的数字化设计开始,发展到产品全生命周期中各类活动、设
备及实体的数字化。在数字化基础上，虚拟化技术正在迅速发展，主要包括虚拟现实
(vr)应用、虚拟产品开发(vpd)和虚拟制造(vm) 。
（3）网络化--从基于局域网发展到基于intranet/internet/extranet的分布网络制造,以支持全球制造策略的实现。
（4）柔性化--正积极研究发展企业间动态联盟技术，敏捷设计生产技术，柔性可重组机器技术等，以实现敏捷制造。
（5）智能化-- 智能化是制造系统在柔性化和集成化基础上进一步的发展与延伸，引入各类
人工智能和智能控制技术,实现具有自律、分布、智能、仿生、敏捷、分形等特点的新
一代制造系统。
（6）绿色化-包括绿色制造、环境意识的设计与制造、生态工厂、清洁化生产等；它是全球可持续发展战略在制造业中的体现，它是摆在现代制造业面前的一个崭新课题。
值得指出，1994年清华大学获得美国sme的cims"大学领先奖" ，1999年华中理工大学又获本年度的"大学领先奖" （一般每年在世界只评一名），表明我国已经处于这一领域的国际先进水平。
四．长足发展中的"现代集成制造系统"应用
"现代集成制造系统"应用的发展主要表现在下述方面: （1）已遍及发达国家及一些发展中国家；（2）从机械制造业扩展到各类制造业；（3）从多品种、小批量生产方式发展到多种生产方式；（4）从简单产品扩展到复杂产品；（5）系统开发与实施技术更为成熟，成功率大大提高；（6）有力地促进了cims技术和产业的发展。美国未来学家认为：在2030年80%的美国企业实现cim。必须指出，自1989年以来，86 3/cims主题已在我国机械、家电、航空、航天、汽车、石油、纺织、轻工、冶金、煤炭、化工、邮电、服装等行业中的210家企业实施各种类型的cims应用示范工程。结果表明：cims应用示范工程的实施使企业显著地增强了竞争能力，cims应用是我国企业实现两个根本转变的一种有效途径。值得指出，1995年北京第一机床厂荣获美国sme的cims"工业领先奖。
五．前景良好的"现代集成制造系统"产业
cims产业包括系统集成产业及cims中单元技术产品的产业二类。发展前景良好。据美国frost&sulliv an公司的调查报告，制造系统集成产业市场年增长率为15％，年营业额达到百亿美元；一些单元技术产品如cad/cam/cae，fms，erp，pdm，rpm，vm等平均年增长率为15％～20％，各自的年营业额达10～50亿美元。值得指出，我国已初步形成了10个系列的cims目标产品，覆盖了cims工程所需产品的85%以上；86 3/cims目标产品已直接应用于50%的cims应用示范企业，99年cims主题支持的目标产品销售额约1亿20 00万元，2000年销售额约3亿元。国内cims产品开发单位已形成了一支有一定竞争力的生力军。
图6
4 结语
本文给出了车间级信息集成环境下二维体系结构和生产过程信息跟踪与监控的功能模型，对其功能进行了分析·在此基础上，建立开发了基于制造业的车间生产过程信息跟踪与监控系统，并成功地与CIMS其他子系统实现了集成·系统实现了对生产过程信息的跟踪与监控功能，提高了车间的生产效率和管理水平，同时也为国有大、中型企业进行技术改革和建立现代企业管理制度提供了一种新的参考模式·采用基于COM +，Web和可重构信息集成技术构建的生产过程跟踪与监控系统，是实现车间生产过程跟踪与监控的一种经济、简便和有效的方法·它为建立企业联盟、实现异地生产和广域生产管理提供了一种实用可行的解决方案·
863CIMS总结
五．总结
1． cims主题圆满地完成了既定的战略目标，结合国情创新发展，为我国先进制造技术的发展、制造业的改造和信息化、cims产业的发展、研究开发基地的建立和骨干队伍的培养做出了重要的贡献。
2． cims主题走出了一条具有中国特色的cims之路，这就是一条“用信息化带动制造业现代化，用高新技术改造制造业，以实现制造业跨越发展”的道路。
最近，中国共产党第十五届中央委员会第五次全会公报指出，“继续完成工业化是我国现代化过程中的艰巨的历史性任务，大力推进国民经济和信息化，是覆盖现代化建设全局的战略举措。
以信息化带动工业化，发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展”。中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议中指出，“科技进步和创新的重点任务是，加强技术创新，发展高新技术，提升产业技术水平。积极推进具有战略意义的高技术研究，集中力量在信息技术、生物技术、新材料技术、先进制造技术、航空航天技术等关键领域取得突破，在一些关系国家经济命脉和安全的高技术领域，提高自主创新能力”。这些皆为我们今后的工作进一步指明了方向。
我们清醒地认识到，我国制造业现代化的发展是一个较长的历史进程，需要几代人的艰巨努力，十五年来，我们已为之作出了不懈的努力，我们坚信在这一艰巨的历史性任务中，cims应该为之作出更大的贡献。
[文章]863CIMS主题的计划完成情况及管理体系
2.1 立项情况
主题从1988年开始至2000年共立项1161项，下表为各类项目的分布情况。
从表中可以看出，“七五”期间项目主要集中于应用基础研究和研究实验环境、基地的建设（包括重大关键技术攻关），为以后成果的推广和应用打下了良好的基础。
“八五”期间，cims理念和技术开始应用于企业，此间典型应用示范工程逐年增加，同时继续重大关键技术攻关及开始支持目标产品原型系统的开发。
“九五”期间，在主题的四个层次上的项目的数量和强度都有较大幅度的提高，并着重加大了在应用示范工程和目标产品产业化方面的投入，以配合主题总体战略目标的实现。
2.2 经费使用情况
从1988年至2000年，cims主题共投入经费48613.2万元（包括计划外拨款1510万元）。表2.2.1为各类项目的投入情况。
1. 阶段拨款、滚动支持
主题经费管理是项目管理的重要组成部分，所有项目均采用分期拨款的方式，通过经费下拨的节奏，对项目实施的过程进行监控，并实现项目的滚动支持，保证项目完成的质量。
2. 严格遵守有关863经费使用的规定和制度
现行国家投入的资金大部分直接使用在项目的开发，如科研业务、技术服务、应用软件开发以及部分实验材料等方面，这部分约占资金总数的80%，保证了863经费发挥最大的效率。
3．应用和产品类项目强调企业自身投入
对于应用示范和目标产品项目，要求企业自筹大部分经费，863经费只起引导作用。cims主题投入应用示范工程的经费1.3亿多元，而带动企业自筹经费总计约16亿元，国家投入与企业投入的比例为1:12，充分体现了四两拨千金的引导作用，同时也反映出企业实施cims工程的积极性和潜在的经济效益。
目标产品项目国家投入与企业自筹经费的比例为1:3。就我国目前高技术企业的现状而言，能达到这种投资比例以不算很低，但与国外企业相比还有相当的距离。
4．围绕战略目标合理使用经费
围绕cims主题的战略目标，在各个阶段的投资重点有所不同，“七五”期间的投资重点为研究开发基地的建设，从“八五”开始重视研究成果在企业中的应用，应用示范工程是投资的重点，另外关键技术和目标产品也有较多投入，“九五”期间，是投资量最大的阶段，应用示范和目标产品的投资均超过1亿元。“八五”、“九五”期间持续对研究基地和培训中心给予少量支持，保持了研究开发队伍的基本稳定。
2.3 项目完成情况
原定cims主题2000年战略目标：一条经得起综合技术、经济评价的示范生产线，技术的核心是集成技术，培养一支能进行工程设计的总体队伍，建立一个实验工程。
在全部1161个项目中，有1140项完成了按合同的规定任务和要求，同时根据滚动支持的原
则，通过中期检查，中止21项。通过严格的项目管理，保证了项目完成的质量。通过这些项目的完成，cims主题超额完成了原定的2000年战略目标。表2.3.1为预期目标与完成情况的简单对比。
1．在一批国内领先/国际知名企业实施cims应用示范工程，效益显著，奠定了国内cims推广应用的坚实基础，远远超出一条示范生产线的目标。
● 在（军民）10多个行业、20多个省市（不同规模、运行机制、生产模式）的企业中成功实施200个cims应用示范工程（表2.3.2）；
● 在3-4名国际知名企业中成功实施cims应用示范工程；
● 在航空、航天、汽车、摩托车、机车等8家企业中成功实施并行工程；
● 基于cimsnet，成功实施8家异地设计/制造应用示范工程；
● 50%的应用示范工程中采用国产软件，其中，15家企业以国产软件为主；
● 提出一套适合国情的cims实施方法、技术、工具和经验；
● 促进形成9家系统集成公司（咨询服务中心）和一批单元技术产品开发公司；
● 培育一支5000人的cims应用开发骨干队伍。
2. 攻克一批达到或接近世界先进水平，并对经济和社会发展有重要影响的关键技术，信息集成、过程集成技术，企业间集成技术取得突破性重要进展。
● s me大学领先奖2个及工业领先奖1个；国家科技进步奖13个；获专利57项，登记版权的软件产品34个；
分页
● 突破十二项重大关键技术：企业信息集成技术；基于step标准的信息交换技术；基于专业网的敏捷制造技术(部分)；并行工程技术；虚拟样机技术；敏捷供应链技术；面向大规模定制生产模式的现代化设计技术；集成平台/框架技术；行业级cims技术；基于生产目标的复杂工业过程建模与优化集成控制技术；流程工业cims企业管理模式和集成技术；面向cims工程实施的企业建模与分析系统；
● 以企业应用、新产品开发和关键技术攻关为背景，在总体技术、设计自动化技术、制造自动化技术、集成化管理与决策技术、cims支撑环境技术及流程工业cims技术等方面取得600余项前瞻性应用基础研究成果，出版专著近90本，一级刊物论文1800余篇（表2.3.3）；
● 总结发展形成现代集成制造系统理论、方法、技术和应用实施体系。
3. 开发出一批有市场竞争能力的目标产品、促进形成了中国cims产业的中坚力量
● 在离散制造业、流程工业、商贸自动化等三个方面，以重大目标产品为龙头，形成10个产品系列，（mrpii/erp、cad、capp、pdm、rpm、数控、数据库管理系统、集成平台/框架、流程行业的生产过程先进控制系统、电力行业的控制/决策及管理软件系统、pos系统），覆盖cims 业务范围85%以上，重大目标产品已占国内市场的5%-10%，年销售值达4亿元；
● 树立863/cims目标产品品牌，成立30-50个cims目标产品先进企业构成的企业联盟，形成中国cims产业中坚力量。
● 促进7家企业被科技部批准为国家863计划成果产业化基地。
4. 建成一批国内领先的高水平研究开发基地
● 1个国家级cims工程中心(erc),9个配套的国内领先的cims工程实验室，7个国家863成果产业化基地；
● 10个配套的国内领先的cims培训中心。
5. 培养一支跨世纪的研究、开发、应用骨干队伍（10000人）
● 应用开发骨干队伍5000人；
● 重大攻关队伍1000人；
● 产品开发队伍1500人；
● 应用基础研究队伍2500人。
2.4 实现的效益（见下表）
2.5 管理体系与运行机制
国家863计划实行专家管理模式。十五年来，cims主题的专家管理体系及运行机制紧密围绕主题的目标任务的不断发展而动态适时的设置与调整。为主题的发展及目标的实现提供了有效的管理与组织保障。cims主题现行的组织管理体系如图所示（图2.5.1）。
主题专家由国家科技部聘任和考核，每届任期三年，连任不超过三届。主题办公室是主题专家组的日常管理和办事机构。
cims主题在专家管理体系与运行机制上紧密结合实际，不断探索与创新，形成了如下的鲜
明的特色：
1．cims主题不仅聘请在本学科前沿领域的一流学者专家，而且聘用了研究机构、工业部门和产业界的高层决策与技术专家，采用这种产、学、研相结合专家体系，调动了各方面，特别是企业高层管理人员和技术人员参与推动cims主题研究、发展和应用的积极性。
2．针对主题工作的多层次、多方位和复杂性，逐步创立了多层次、网络化的专家体系，作到了分工明确，责任清晰
3. 在主题专家组的宏观指导和支持下，在全国范围内成立了二十余个行业与地方cims应用示范工程专家组，极大地调动了行业与地方专家参与cims应用示范工程的积极性，充分发挥了他们的作用，促进了cims技术在企业的应用推广，一些企业围绕cims的应用发展的需要，也建立了自己的专家决策与咨询系统。这种在实践中发展、壮大和完善的专家支持体系形成了具有鲜明中国特色的高技术推广应用体系。
4. 为了进一步推进cims高新技术产业化进程，本届专家组专门成立了目标产品专业专家组，全面负责cims目标产品的立项，过程管理和验收工作，并且倡导形成产业化基地和产业化企业联盟，开发、推广营销与应用等。
5. 项目的论证、立项、评审与验收，全部采用公平、公开、公正，民主评议、回避、投票表决的原则,对重大项目建立了专家监理系统，从组织上保证了项目过程管理与目标管理的实现，保证了项目完成的质量。
专家咨询、民主决策及严格的过程管理及项目管理体系的建立，保证了项目管理工作的有效运行，这种体系已经在不同层次上扩展到各地方/行业，乃至实施cims企业内部的决策及实施体系中，产生了极大的社会影响。cims主题的专家体系充分体现了现代集成与管理创新的思想，适合我国的实际发展道路，他为政府各级部门如何积极推动高新技术发展，倡导产学研相结合和企业为主体的应用实践，提供了有益的探索，真正促进了863专家体制不断的发展与创新。
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。
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。
变配电自动化系统集成设计 摘要：通过对目前人工操作室配电所存在的问题进行分析，按现行变配电设计规范对变配电控制、测量和监视的要求为设计目标，提出采用网络控制的方案，并对系统进行需求分析，可行性分析论证后采用博大工控公司的BDP－6000系列微机保护装置和局域网的连接组成变配电自动化系统。采用Sybaes数据库来保障变配电控制自动化系统的运行稳定、数据及时存储、确保大规模数据的存储安全。用户界面采用博大开发的组态工具设计，用户界面绚丽多彩，用户界面隐藏了与数据库、网络部分的复杂接口，通过组态图、各种监视控制窗口以及调度员权限管理工作变得直观。 1.前言 人类进入21世纪，科学技术飞速发展，特别是计算机技术的发展更是日新月异，已经应用到各个领域。而计算机网络技术发展更快，可以说网络技术已经为信息化社会架设了高速公路。如今，从政府机关，企业事业单位，医院，百货商场，银行和证券交易所，到一个部门，一个办公室，一个宿舍或一个家庭，随处都可以看到网络的存在，随处都可以享受网络生活带来的便利。 随着计算机和网络技术的发展，网络技术已经与现代建筑巧妙集成。即现代所谓的智能建筑。智能建筑是信息化社会，网络化社会的必然产物。智能建筑是利用系统集成方法，将计算机网络技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息化需要并且具有安全，高效，舒适，便利和灵活的建筑物。 变配电自动控制系统是智能建筑电气设计的一个重要组成部分，其能否安全、可靠地运行，方便、快捷的操作，远程控制智能化管理，是智能建筑的重要体现。一类建筑供电多数采用高压10kv系统单母线分段运行，两路高压电源同时供电。当一路电源断电时，中间联络开关自动闭合，由另一路电源向全部一级，二级负荷供电。为做好供电的安全性设各级保护，保护分为：进线过电流保护，电流速断保护和低电压保护。母线联络柜装设过电流保护。变压器装设过电流保护，电流速断保护，温度保护。为保障变配电系统时监控，监视，记录供电系统的运行情况。高压系统要进行进线与中间联络断路器状态控制监测，电压，电流，频率，有功功率，无功功率，变压器温度及故障状态正常运行显示与报警。低压系统包括进线与中间
工业机器人工作站系统集成技术 一、说明 1．课程的性质和内容 《工业机器人工作站系统集成技术》课程是技师学院工业机器人应用与维护专业的专业课。主要内容包括：模块一工业机器人码垛工作站系统集成、模块二工业机器人涂胶装配工作站系统集成、模块三工业机器人装配工作站系统集成。 2．课程的任务和要求 本课程的主要任务是培养学生熟练操作ABB机器人，能够独立完成机器人的基本操作，能够根据工作任务对ABB机器人进行程序编写，为学生从事专业工作打下必要的专业基础。 （1）通过本课程的学习，学生应该达到以下几个方面的专业基础。 （2）熟悉ABB机器人安全注意事项，掌握示教器的各项操作。 （3）掌握ABB机器人的基本操作，理解系统参数配置；学会手动操纵。 （4）掌握ABB机器人的I/O标准板的配置，学会定义输入、输出信号，了解Profibus适配器的连接。 （5）掌握ABB机器人的各种程序数据类型，熟悉工具数据、工件坐标、有效载荷数据的设定。 （6）掌握RAPID程序及指令，并能对ABB机器人进行编程和调试。 （7）熟悉ABB机器人的硬件连接。 3.教学中应该注意的问题 （1）本课程的教学以ABB机器人的应用。维护为主，注意培养学生对机器人编程和维护的能力。 （2）在本课程的教学中应该注意培养学生的逻辑思维能力。 （3）编程教学时，应让学生重点掌握机器人的数据类型和指令功能。二、学时分配表
三、课程内容及要求 模块一工业机器人码垛工作站系统集成 教学要求 1．了解工业机器人码垛工作站的组成。 2．掌握码垛工作站的机械装配。 3．掌握码垛工作站系统编程。 教学内容 任务1 认识码垛工业机器人工作站 任务2 筛选皮带机构的组装、接线与调试 任务3 立体码垛单元的组装、程序设计与调试 任务4 步进升降机构的组装、接线与调试 任务5 检测排列单元的程序设计与调试 任务6 机器人单元的程序设计与调试 任务7 机器人自动换夹具的程序设计与调试 任务8 机器人轮胎码垛入仓的程序设计与调试 任务9 机器人车窗分拣及码垛程序设计与调试 任务10 工作站整机程序设计与调试 教学建议 本项目的主要教学目标是使学生对码垛工作的有系统认识和形成编程逻辑。讲授是，注意结合简单的实例阐述本课程的作用，对于理论的知识可以先作简单的介绍，在后面的教学中再进一步深化。 模块二工业机器人涂胶装配工作站系统集成 教学要求 1．了解工业机器人涂胶工作站的组成。 2．掌握涂胶工作站的机械装配。 3．掌握涂胶工作站系统编程。 教学内容 任务1 认识涂装工业机器人 任务2 上料涂胶单元的组装、程序设计与调试 任务3 多工位旋转工作台的组装、程序设计与调试 任务4 机器人单元的程序设计与调试 任务5 机器人自动换夹具的程序设计与调试 任务6 汽车车窗框架预涂胶的程序设计与调试 任务7 机器人拾取车窗并涂胶的程序设计与调试 任务8 机器人装配车窗的程序设计与调试
自动化系统集成的发展趋势 北京远东仪表有限公司副总经理张洪垠 关键词：自动化，系统集成，解决方案，发展趋势 Key W or d: Automation. system Integration. Solution. developing trend 【摘要】本文介绍了自动化行业新的发展所趋，自动化公司和系统集成商为能给用户提供整体自动化技术解决方案，都在走系统集成之路。系统集成和提供自动化解决方案，二者是相辅相成的关系。从技术和产品上看，系统集成模式是自动化发展的必然趋势；从用户需求上看，需要提供整体自动化解决方案；供应商的发展模式：都致力于打造最具竞争力的自动化解决方案供应商。 【Abstract 】This essay introduces the new trend of development of automation industry. In order to provide the clients with integral solution of automation technology. the automation companies and system integrator all choose the way of system integration. System integration and providing the solution of automation can be supplemented mutually. For technology and the products.System integration mode is the inevitable trend of development of automation industry. For the requirements from clients. Interal solution of automation is needed. The development pattern of the suppliers: they all work to become the most competitive supplier who can provide solution of automation. 随着工业装置的大型化、连续化、高参数化，对自动化产品的要求不断提高。为了达到工业设备的安全启／停、稳定运行、优化操作、故障处理、低碳经济等要求，必须把不同厂家生产的各种仪器仪表产品和系统无缝地集成为一个协调的信息系统。如何处理这些仪器仪表产品、系统之间的数据传递、信息共享、协调操作等以满足用户的要求已经成为一项十分重要的技术，即系统集成技术。另外，以提出整体解决方案(SOLUTION)为目标的应用技术和以优化软件、先进控制算法为代表的应用软件也已成为新的发展趋势。这些技术的发展都为用户带来明显的经济效益。 根据当今我国客户需求和市场变化，近年来，自动化公司和系统集成商为能给用户提供整体自动化技术解决方案，都在走系统集成之路，过去只做DCS或只做仪表的公司，现在发生了明显的转变。国际知名的大牌自动化公司几乎都是不但做现场仪表业务，也做DCS、PLC系统业务，既做产品销售，也做项目实施和工程技术服务，能给用户提供全集成的自动化技术解决方案，产品集成能力、方案技术能力、工程服务能力和实力都较强，不仅是产品销售公司，也是工程技术公司。譬如：1）、国内知名的自动化工程公司如和利时、浙江中控、国电智深、南京科远（靠DCS起家），其
一、机器人系统集成介绍 1.机器人工业化模式 工业机器人系统集成商处于机器人产业链的下游应用端，为终端客户提供 应用解决方案，其负责工业机器人应用二次开发和周边自动化配套设备的集成，是工业机器人自动化应用的重要组成。只有机器人本体是不能完成任何工作的，需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。 相较于机器人本体供应商，机器人系统集成供应商还要具有产品设计能力、对终端客户应用需求的工艺理解、相关项目经验等，提供可适应各种不同应用 领域的标准化、个性化成套装备。从产业链的角度看，机器人本体（单元）是 机器人产业发展的基础，而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。本体产品由于技术壁垒较高，有一定垄断性，议价能力比较强，毛利较高。而系统集成的壁垒相对较低，与上下游议价能力较弱，毛利水平不高，但其市 场规模要远远大于本体市场。 工业机器人产业化过程中，可以归纳为三种不同的发展模式，即日本模式、欧洲模式和美国模式。 日本模式：各司其职，分层面完成交钥匙工程。即机器人制造厂商以开发 新型机器人和批量生产优质产品为主要目标，并由其子公司或社会上的工程公 司来设计制造各行业所需要的机器人成套系统，并完成交钥匙工程； 欧洲模式：一揽子交钥匙工程。即机器人的生产和用户所需要的系统设计 制造，全部由机器人制造厂商自己完成； 美国模式：采购与成套设计相结合。美国国内基本上不生产普通的工业机 器人，企业需要时机器人通常由工程公司进口，再自行设计、制造配套的外围 设备，完成交钥匙工程中国与美国类似，机器人公司集中在机器人系统集成领域。 目前，国内的机器人企业多为系统集成商。根据国际经验来看，国内的机 器人产业发展更接近于美国模式，即以系统集成为主，单元产品外购或贴牌， 为客户提供交钥匙工程。与单元产品的供应商相比，系统集成商还要具有产品 设计能力、项目经验，并在对用户行业深刻理解的基础之上，提供可适应各种 不同应用领域的标准化、个性化成套装备。 中国机器人市场基础低、市场大。中国机器人产业化模式较可行的是从集 成起步至成熟阶段采用分工模式。即美国模式（集成）-日本模式（核心技术）-德国模式（分工合作）。 2.工业机器人集成产业应用方向
大型冶炼企业现代集成制造系统的开发与实施 摘要:本文对大型铝冶炼联合企业现代集成制造系统的开发背景、技术路线、总体结构、分系统设计、数据库设计、关键技术和特点进行了分析和介绍。 关键词:冶炼企业,集成,制造系统,开发 一、PGL-CIMS系统开发背景 中国铝业股份XXXX分公司（原平果铝业公司）是一个具有国际先进水平的特大型现代化铝冶炼联合生产企业，设计规模为年产65万吨精矿、30万吨氧化铝、10万吨电解铝，第一期工程投资42.56亿元，是中国有色金属工业以及XX建国以来一次性投资最大的建设项目。平果铝作为我国新兴的现代化铝冶炼企业，引进法国、德国、美国、瑞典、荷兰、丹麦、日本等七个工业发达国家的先进技术和设备，同时拥有我国铝工业的最新科研成果，是我国有色金属行业走向世界的重要基地。1995年9月企业投产后，为了适应公司长期的战略发展需要，解决生产经营与企业管理过程中的信息瓶颈问题，面对生产经营的复杂性与管理手段的落后性之间的矛盾日益尖锐，公司决策层提出了采用CIMS技术，实现企业信息化的目标。为此，成立了以公司领导亲自挂帅的CIMS工作领导小组，制定了以“总体规划、重点突破、分步实施、全面集成”方针，开发与应用大型铝冶炼联合企业现代集成制造系统（PGL-CIMS）的实施策略。 在系统规划之初，企业与开发单位紧密合作，进行广泛的调查研究，获得了大量国内外CIMS工程建设的经验和教训，编制了《PGL-CIMS初步设计报告》和《PGL-CIMS可行性分析报告》，1998年3月报告通过国家CIMS专家组的评审。 1998年7月PGL-CIMS一期工程正式启动，2000年4月经营管理分系统、设备能源管理分系统和档案管理子系统投入运行。同年1月通过国家863/CIMS专题组的验收，平果铝业公司获得95期间国家863/CIMS应用示X企业称号。
十大优秀工业机器人系统集成商 分析 十大优秀工业机器人系统集成商分析 工业机器人产业是一个集系统集成、先进制造和精密配套融合一体的产业，是一个需要技术、制造、研发沉淀经验的行业。从我国机器产业链发展来看，由于受核心技术限制等多方面因素影响，我国工业机器人产业目前获得突破的主要为系统集成领域。国内一些领先企业从集成应用开始，主要借助对国内市场需求、服务等优势，逐渐脱颖而出，取得了不错的市场成绩。笔者对获得2013年十大优秀工业机器人系统集成商的发展概况及主要产品进行了简单归纳分析，以飨读者。 1、佛山市利迅达机器人系统有限公司（简称：利迅达） 佛山市利迅达机器人系统有限公司是从事机器人系统自动化集成和工业智能化设备研发、生产的高科技企业。公司筹备于2008年，于2010年4月正式成立，经过数年迅猛增长，已发展成为华南地区乃至国内规模最大，实力最强的专业工业机器人应用系统集成商。
利迅达与欧州多家高技术企业的机器人系统研发生产企业战略合作，令利迅达由一开始就在一个国际级的高起点上，再根据中国市场实际，研发出一系列具自有知识产权的全新意念的金属产品表面处理综合系统。其中“机器人打磨拉丝 系统”被评为2011年广东省高新技术产品；“机器人智能化焊接系统”被评为2012年广东省高新技术产品。公司为顺德区百家智能制造工程试点示范企业，在2013年被认定为国家级高新技术企业。 2、厦门思尔特机器人系统有限公司（简称：思尔特） 思尔特创建于2004年6月，位于厦门集美灌南工业区，是厦门市高新技术企业。思尔特多年来为中联、徐工、柳工、厦工、龙工、玉柴等多家国内大中型企业服务，设计制造出技术先进的机器人系统。 2009年，思尔特在上海成立全资子公司上海思尔特机器人科技有限公司，针对冲压机、折弯机、压铸机、弯管机、热锻机等机床的自动上下料生产线的研发、设计、制造。 2010年，思尔特决定打造西南区制造基地，于2010年7月注册成立全资子公司成都思尔特机器人科技有限公司。成都思尔特是西南地区首家专业机器人系统集成商，具有年集成200套机器人系统的能力，主营方向为汽车零部件及薄板焊接的机器人应用。 3、无锡丹佛数控装备机械科技有限公司（简称：丹佛） 无锡丹佛数控装备机械科技有限公司成立于2010年，现阶段主要经营项目分别为：abb工业机器人、韩国现代工业机器人、焊接机器人、搬运机器人、涂装机器人、机床上下料机器人、码垛机器人、焊接机器人、机器人取毛刺等等，同时为客户提供夹具设计制造及交钥匙工程。 丹佛又与几家大型的融资企业签订战略合作合伙，为那些有订单有市场而没有太多
水处理行业的自动化系统集成方案 水处理厂自动化控制系统的开发，是我们发展行业工程的一个典型应用例。本公司的系统运行可靠，水处理及自动化技术达到了国外先进水平，具有功能齐全、高度智能化、运行可靠、投资省、见效快等优点，能帮助用户取得明显的经济效益和社会效益。并且该系统对生态环境、海水资源、城市环境及旅游业等，都能起到极大的推动作用。 系统特点 1、集中式控制结构 中心控制系统在中心控制室（Center Control Room）对全厂泵站系统实施控制，每个泵站系统又相互独立，有各自专门的PLC实施控制。对泵站的控制系统控制功能有就地（Local）和远程（Remote）两种；分手动（Manul）和自动（Auto）两种操作模式，平时可根据系统设计，设定自动运行。当某一控制室和泵站某一部分出现故障时，现场的报警信号立即通过网络反馈到中心控制室，通过打印机将故障的具体信息打印出来，并根据实际情况进行操作。这样既方便，叉快捷。 2、故障诊断实时性 PLC实时监控系统的硬件运行情况，功能针对性强，查找故障方便，排除也快， 3、修改和维护方便 PLC编程容易，可以在线（Online）、离线（Offline）编程，可以用模块图、梯形图和指令图，各种方式任选，即改即用，对设计维护相当便利。 工作原理 自动调节控制系统 （1）格栅程控系统 根据格栅前后的水位差（该水位差值直接反映格栅堵塞情况），自动控制栅耙，按预定周期运行，以保证格栅正常工作。 （2）水泵程控系统 按水泵池的液位控制水泵，按预定的次序逐台开启。一台水泵不够用时，下一台水泵开启（反之亦然）。备用泵最后启动，并根据水泵的运行时间自动轮换水泵，使各水泵的运行时间均等。 （3）曝气池空气量调节系统 曝气空气量的调整，采用控制鼓风机导叶片的方式，即通过改变鼓凤机导叶片的角度来改变空气量，从而保证溶解氧的需求量。 （4）回流污泥量调节系统 回流污泥量的调节，采用比例控制方式，按进入曝气池的水量控制回流污泥泵的开启台数和回流污泥管道上阀门的角度，以保证回流污泥管道上阀门的合适比例。
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————随着我们生产设备的进步，越来越多的企业希望能够更好的利用非人力资源，因为用人成本一年比一年增加，而工业机器人的出现正能将中国工业推向机械自动化、无人化并且创造更高的附加值。接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍其系统集成商排名，希望能给您带来一定程度上的帮助。 No.1安徽泰珂森智能装备科技有限公司 公司不断拓展科研和创新能力，产品和服务涉及工业视觉检测，工业机器人自动化应用工程，工业机器人周边产品研发等领域。 No2.拓科智能 深圳市拓科智能科技有限公司于2015年成立，16年3月深圳龙华办公厂房启用，而6月上海分公司成立，年底东莞松山湖生产基
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————地启用。目前主要在手机、笔记本电脑、平板电脑、音响、电视机等3C数码产品的智能自动化生产设备、智能自动化检测设备领域。 作为新锐公司，拓科智能在3C电子行业拥有“自动USB插拔烧录设备”、“手机包装线”“手机PCBA测试线”“MMI”“自动手机标签贴附设备”等诸多硬件，并理提供软硬件系统集成解决方案。 No.3利迅达 作为一家以打磨抛光用工业机器人起家的系统集成商，自2008年筹建至今，广东利迅达机器人系统股份有限公司一直在不断拓宽自身在机器人领域的版图。 安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集成研发、制造、销售、自动化控制工程承包于一体的综合性自动化技术企业。公司在自动化领域具备充足的技术研发能力和丰富的项目经
2010年4月高等教育自学考试全国统一命题考试 现代制造系统试卷 一、单项选择题（20分） 1.根据制作的产品的数量和批量的不同，一般将制造的生产类型划分为三类，即【D】 A.单件生产、中批生产、大量生产B单件生产、中批生产、大批生产 C．小批生产、中批生产、大批生产D单件生产、成批生产、大量生产 2.借助于辨别和研究现有系统的现状，导出实际系统一般解的分析设计方法为【C】 A．推断设计法B演绎设计法 C．归纳设计法D创造性求解设计法 3.异步传输的优点是【C】 A．运行平稳B噪声小 C．柔性好，利于自动线平衡D速度快、能传输大型工件 4.刚性自动化是指顺序地布置设施及设备的自动化，其工艺流程是根据下列哪项原则进行的【D】 A．可变的原则B多变的原则C变化的原则D不变的原则 5.成组技术的基础是【A】 A．相似性B相关性C一致性D互换性 6.在编码系统中各码位之间是递阶隶属关系，即除第一码位内的特征码外，其后各码位的特征含义都要根据前一位确定的结构称为【B】 A．网式结构B树式结构C图式结构D链式结构 7.非回转体零件实现成组工艺的最重要的基本原则是【A】 A．调整的统一B刀具的统一C机床的统一D夹具的统一 8.点位控制系统的要求是【D】 A．必须采用增量坐标控制方式B必须采用绝对坐标方式 C．必有确保刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系 D．仅控制刀具相对于工件的位置精度，不规定刀具运动轨迹 9.用APT语言动编程是指【A】 A．从零件图纸到制作控制介质的全过程都由计算机完成 B．从零件图纸到制作控制介质的过程中，除后置处理外，全由计算机完成 C．人工用数控语言编写零件加工的源程序，由计算机自动生成NC代码 D．人工编写目标程序 10.插补的主要任务是确定刀具相对于工件的【A】 A.运动轨迹B运动速度C位移量D加速度 11.采用FMS的主要效益是降低加工成本、减少生产面积、减少在制品和【C】 A．减少机床台数B提高加工精度C减少非加工时间D提高生产率 12．FMS中的加工工作站是指【B】 A．工业机器人B CNC机床C有轨运输小车D无轨自动导向小车
现代集成制造系统的技术构成 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。在先进制造技术中，现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上，继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作深入进行，并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想，将它们进行推广应用，由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心，具体说明如下： 1、并行工程（C E -C o n c u r r e n t Engineering 并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程的
系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。为了达到并行的目的,必须建立高度集成的主模型，通过它来实现不同部门人员的协同工作；为了达到产品的一次设计成功，减少反复，它在许多部分应用了仿真技术；主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中，可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件，虚拟制造技术将是以并行工程为基础的，并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时，并行工程是在C A D、C A M、C A P P等技术支持下，将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重叠，充分利用了原有技术，并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果，使其成为先进制造技术中的基础。由于并行工程所处的基础性地位及我国研究工作的不足，就决定了必须将它作为现代集成制造系统的基础 现代集成制造系统技术及发展探讨 武书彦郑州牧业工程高等专科学校 江道节河南中原总机厂石油设备有限公司 性研究工作不断深入地进行。 2、虚拟制造（V M -V i r t u a l Manufacturing 虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、 信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短开发周期，增强产品竞争力的目的。国内的研究刚刚起步，主要集中在三个方面： （1产品虚拟设计技术
自动化与系统集成培训 一、前言 随着数字信息化的发展，生产设备自动化程度的提高，需进一步提高职工技能水平，培养更多的复合型人才和专业型人才。本公司培训中心是一个专业技术培训机构，重点推出了自动化与系统集成工程师综合能力的培训，使维修工程师尽快掌握控制系统方案设计和软硬件调试维修技能水平，有设计安装工程项目经验的老师指导教学，设备齐全。培训中心还以系统设计问题解决和到厂办班现场指导的方式，结合参加人员的素质进行策划与设计课程来培训，教学方法形式多样化、个性化。 本公司培训中心主办“自动化与系统集成”培训班的特点：是结合生产线上的电气设备，进行有针对性、有效实用性的培训。 二、目标要求 1、培训目标 通过学习使职工深刻领会到认真学习竞聘上岗的精神和统一认识；掌握生产设备的工作原理，先进的电气自动化控制技术知识；以及提高职工的维修技能水平；同时还可解决厂引进人才和留住人才难的问题，为企业的发展战略、结构调整、人才储备运作奠定扎实的基础。 2、培训要求 通过培训使学员掌握电气自动化控制技术知识和设计、维修技能水平，根据针对性、有效性的培训原则。要求培训结束后，使职工能处理日常维修事务，并解决实际问题。 三、课程安排 根据问题型培训的针对性、有效性的培训原则，使学员在今后工作中能有效的应用学习的知识和实际操作能力。培训班的总体安排如下： 3、课程内容：详见计划培训课程表； 4、交流交流：组织交流会的目的，是为了巩固所掌握的知识和交流维修经验； 5、培训考评：培训结束后，设立考评； 6、培训场地：由上海深洋科技发展有限公司自己提供教学场地和必备的教学器材。 四、授课内容 培训课程策划设计主要以理论和实践相结合。（详见课程内容和时间进度表） SIMA TIC S7系统、维护和编程课程内容 ?熟悉PLC I/O信号模块 ?掌握PLC 的硬件安装和地址分配 ?Spet7程序的结构、生成、文档和运行 ?用Spet7工具生成软件、归档和测试程序 ?使用符号地址和绝对地址 ?Spet7诊断PLC的系统信息和故障诊断 ?处理数据类型、数据存储与归档 ?用STEP7工具软件对CPU与模板进行组态与参数化 ?处理模拟模板和模拟量值（案例） ?编程所需的基本指令（案例） ?编制和使用可组态的块（案例） ?各种OB程序块的应用（案例）
工业机器人系统集成市场现状与特点 目前大多数国内机器人厂商业务集中于此，竞争激烈从产业链的角度看，机器人本体（单元）是机器人产业发展的基础，而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。只有机器人裸机是不能完成任何工作的，需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。系统集成方案解决商处于机器人产业链的下游应用端，为终端客户提供应用解决方案，其负责工业机器人软件系统开发和集成，是工业机器人自动作业的重要构成。在我国，系统集成商多是从国外购臵机器人整机，根据不同行业或客户的需求，制定符合生产需求的解决方案。 系统集成想从小做大规模并不容易。系统集成企业的工作模式是非标准化的，从销售人员拿订单到项目工程师根据订单要求进行方案设计，再到安装调试人员到客户现场进行安装调试，最后交给客户使用，不同行业的项目都会有其特殊性，很难完全复制。如果专注于某个领域，可以获得较高的行业壁垒，但这个壁垒也使系统集成企业很难跨行业去扩张，其规模也很难上去。 尽管存在诸多障碍，近年来国内还是涌现一批系统集成行业的佼佼者。国际机器人系统集成企业主要有kuka、abb、发那科、科马、锐驰机器人、徕斯等。国内涉足下游集成应用领域的上市公司包括新松机器人、博实股份、天奇股份、广州数控、埃斯顿等，其中新松机器人为国内最大的系统集成商，主要从事工业机器人及自动化成套装备系统的研发、制造。新三板公司有伯朗特、林克曼、拓斯达等。 机器集成产业现状 机器人系统集成商作为中国机器人市场上的主力军，普遍规模较小，年产值不高，面临强大的竞争压力。根据GGII的数据显示，截至2014年9月，中国机器人相关企业428家，其中系统集成商就占88%，并且从相关市场数据来看，现阶段国内集成商规模都不大，销售收入1个亿以下的企业占大部分，能做到5个亿的就是行业的佼佼者，10个亿以上的全国范围屈指可数。 一般工业是指非汽车行业。目前汽车行业的自动化程度比较高，供应商体系相对稳定。而一般工业的自动化改造需求相对旺盛。全球工业机器人集成从应用角度看“搬运”占比最高。全球工业机器人销量中，半数机器人用于搬运应用。搬运应用中又可以按照应用场景不同分为拾取装箱、注塑取件、机床上下料等。按照应用来分，占比前三的应用为搬运50%，焊接28%，组装9%。现阶段工业机器人系统集成有如下特点： 1)不能批量复制 系统集成项目是非标准化的，每个项目都不一样，不能100%复制，因此比较难上规模。能上规模的一般都是可以复制的，比如研发一个产品，定型之后就
深圳市远荣机器人自动化设备有限公司 主要从事机器人系统、自动喷涂设备和自动化柔性生产线的研发、设计、制造承揽星辉互动娱乐集团，车模机器人涂装，婴儿童车机器人涂装工程、销售及服务，产业遍及汽车零部件，通讯，家电、电子、3C、五金、卫浴、塑胶、皮具、灯饰、木业、玩具、食品等制造产业，根据客户的要求非标定做自动化设备，解决客户人工成本高、招工难等实际问题，从而帮助客户提高市场核心竞争力。 远荣机器人先后成为ABB和日本TAKUBA战略合作伙伴，并成为ABB机器人十佳合作伙伴，2010年获得上海ABB颁发的卓越成长奖，2011年获得上海ABB颁发的杰出贡献奖，2012年获得上海ABB颁发的最佳表现奖。 行业内独家建设了1200平方米的产品展厅，内有喷涂机器人实验室和工业机器人实验室，免费为客户提供技术咨询和各类产品机器人系统服务。并建立有专门的研发实验室，锐意创新，始终走在市场的前列。近年来，远荣在研发方面投入了大量的人力、物力、财力，在众多行业首创机器人应用.官网地址：https://www.doczj.com/doc/0914796989.html, 川一机器人是一家集研发、制造、销售、服务于一体，专注于注塑行业工业机械手自动化设备集成供应的高科技企业。 公司位于广东省佛山市。秉承“品质?博远”的经营理念，以质量求生存、以创新求发展，以领先的技术和完善的服务赢得市场的赞誉，以注塑车间无人自动化生产为使命博远于未来。具有15年注塑行业经验、8年注塑行业工业机械手生产制造与研发成果，5年经销网络与渠道管理经验。并联合多所高校及通过装备行业协会进行技术交流与合作，不断夯实我们的技术基础与实力；并取得了众多产品专利证书。 拥有一支高素质的研发队伍，包括机械手设计、软件开发、电路设计、气动设计等，运用先进电脑设计系统，CAD、3D立体设计模演和分析真实工况，不断改善和推出新机型以满足市场和客户的需求。川一机器人对每一制造环节都严格控制和检验以保证产品的质量和使用寿命，配备先进的检验设备，力争使产品100%的品质出厂。 川一机器人自动化系列产品不断融合国内外先进的设计和制造理念，针对客户的不同需求寻求合理的自动化解决方案服务于广大客户，在激烈的市场竞争中不断完善并拥有川一自主知识产权的工业机械手系列产品。产品广泛应用于食品包装、化妆品包装、日用塑胶制品、大小家电制品、消费类电子产品、汽车配件、蓄电池塑胶产品、建材塑胶产品、医疗及体育用品等广大塑胶制品行业的自动化生产。官网地址：https://www.doczj.com/doc/0914796989.html,/ 佛山市利迅达机器人系统有限公司面对21世纪先进制造技术的蓬勃发展，从信息化、集成化、系统化、柔性化等方面机器人技术的发展与应用提出了新的机遇和挑战，利迅达机器人与欧州多家高技术企业的机器人系统研发生产企业战略合作，令公司由一开始就在一个国际
最新工业机器人工作站系统集成技术教学大纲 工业机器人工作站系统集成技术 一、说明 1．课程的性质和内容 《工业机器人工作站系统集成技术》课程是技师学院工业机器人应用与维护专业的专业课。主要内容包括：模块一工业机器人码垛工作站系统集成、模块二工业机器人涂胶装配工作站系统集成、模块三工业机器人装配工作站系统集成。 2．课程的任务和要求 本课程的主要任务是培养学生熟练操作ABB机器人，能够独立完成机器人的基本操作，能够根据工作任务对ABB机器人进行程序编写，为学生从事专业工作打下必要的专业基础。 （1）通过本课程的学习，学生应该达到以下几个方面的专业基础。 （2）熟悉ABB机器人安全注意事项，掌握示教器的各项操作。 （3）掌握ABB机器人的基本操作，理解系统参数配置；学会手动操纵。 （4）掌握ABB机器人的I/O标准板的配置，学会定义输入、输出信号，了解Profibus适配器的连接。 （5）掌握ABB机器人的各种程序数据类型，熟悉工具数据、工件坐标、有效载荷数据的设定。 （6）掌握RAPID程序及指令，并能对ABB机器人进行编程和调试。 （7）熟悉ABB机器人的硬件连接。 3.教学中应该注意的问题 （1）本课程的教学以ABB机器人的应用。维护为主，注意培养学生对机器人编程和维护的能力。 （2）在本课程的教学中应该注意培养学生的逻辑思维能力。 （3）编程教学时，应让学生重点掌握机器人的数据类型和指令功能。 二、学时分配表
三、课程内容及要求
教学要求 1．了解工业机器人码垛工作站的组成。 2．掌握码垛工作站的机械装配。 3．掌握码垛工作站系统编程。 教学内容 任务1 认识码垛工业机器人工作站 任务2 筛选皮带机构的组装、接线与调试 任务3 立体码垛单元的组装、程序设计与调试 任务4 步进升降机构的组装、接线与调试 任务5 检测排列单元的程序设计与调试 任务6 机器人单元的程序设计与调试 任务7 机器人自动换夹具的程序设计与调试 任务8 机器人轮胎码垛入仓的程序设计与调试 任务9 机器人车窗分拣及码垛程序设计与调试 任务10 工作站整机程序设计与调试 教学建议 本项目的主要教学目标是使学生对码垛工作的有系统认识和形成编程逻辑。讲授是，注意结合简单的实例阐述本课程的作用，对于理论的知识可以先作简单的介绍，在后面的教学中再进一步深化。 模块二工业机器人涂胶装配工作站系统集成 教学要求 1．了解工业机器人涂胶工作站的组成。 2．掌握涂胶工作站的机械装配。 3．掌握涂胶工作站系统编程。 教学内容 任务1 认识涂装工业机器人 任务2 上料涂胶单元的组装、程序设计与调试 任务3 多工位旋转工作台的组装、程序设计与调试 任务4 机器人单元的程序设计与调试 任务5 机器人自动换夹具的程序设计与调试 任务6 汽车车窗框架预涂胶的程序设计与调试 任务7 机器人拾取车窗并涂胶的程序设计与调试 任务8 机器人装配车窗的程序设计与调试 任务9 工作站整机程序设计与调试 教学建议 本项目的主要教学目标是使学生对涂胶工作的有系统认识和形成编程逻辑。讲授是，注意结合简单的实例阐述本课程的作用，对于理论的知识可以先作简单的介绍，在后面的教学中再进一步深化。
1.先进制造技术的学科内容？ ①．先进设计技术 ②．先进制造工艺技术 ③．制造自动化技术 ④．先进生产制造模式和制造系统 2.柔性制造系统主要由哪三部分组成？ 柔性制造系统主要由三部分组成，即计算机控制与管理层、以NC为主的多台加工设备和物料运输装置。与此相对应，可将其划分为控制与管理系统、加工系统、物流系统三个子系统。 3.CIMS的五大功能分系统是什么？ 即管理信息分系统(MIS)、技术信息分系统(TIS)、制造自动化分系统(MAS)、质量信息分系统(QIS)等应用分系统，以及网络／数据库分系统(NET&DB)。 4.虚拟制造的研究内容是什么？ 虚拟制造的主要研究内容可以分为三个方面：虚拟制造的理论体系、虚拟产品设计、虚拟产品制造。 5.PDM所包括的典型能力可以概括为 (1)数据管理。它为管理所有与制造相关的数据以及描述产品结构和加工方法的文件提供了电子手段。一些PDM系统甚至具有管理图象的能力。 (2)过程／工作流管理。它们负责管理与产品开发与制造相关的过程工作流，它是通过对检验／审批以及签发过程进行明确地定义和描述而实现的。 (3)产品结构管理。它提供了控制零件和产品版本的能力，以及对产品结构BOM表和配制方式进行管理的能力。 (4)分类。大多数PDM系统提供了对“对象”(如零件)的属性进行定义，以及通过这些属性搜索／识别零件(或其他对象)的能力。 (5)客户化系统管理。 简答： 6.很多国家特别是美国把制定制造业发展战略列为重中之重，原因是什么? 答: ①世界经济发展的趋势表明，制造业是一个国家经济发展的基石，也是增强国家竞争力的基
础； ②制造业是解决就业矛盾的一个重要领域，也是21世纪提高一个国家整体就业水平的重要基础； ③制造业不仅是高新技术的载体，而且也是高新技术发展的动力。 7.信息化制造的特点是什么？ (1)基于Internet／Intranet的网络化。 (2)产品设计、制造进程中的全程数字化。 (3)制造设备的信息化、智能化、柔性化。 (4)制造组织的全球化、敏捷化。 (5)制造资源的分布性、共享性。 (6)制造过程的并行化、协同化。 (7)设计制造各要素全球性的分布和集成化。 (8)设计制造各个环节的并行协作与智能化。 8.什么是计算机仿真？ 所谓计算机仿真，又称为计算机模拟或计算机实验，就是建立系统模型(系统包括所有工程和非工程的系统)的仿真模型，进而在计算机上对该仿真模型进行模拟实验(仿真实验)研究，以达到通过模拟实际系统的行为而认识其本质规律的目的的过程。 9.PDM系统的主要模块有哪些？ 1)文档管理。 2)模型和工程图管理。 3)零件管理。 4)零件分类。 5)产品结构管理。 6)变型管理(配置管理)。 7)过程管理(工作流管理)。 8)项目管理(进度计划管理和任务计划管理)。 9)通用接口。 10.现代集成制造系统的关键技术包括哪些内容？ (1)快速进行产品开发的CAD／CAM／CAE／PDM技术。 (2)促进企业现代化管理的MRPII／ERP技术。 (3)信息技术引入到生产加工，提高生产效率、产品质量、快速响应的数控、快速原型制造、工业机器人技术等。 (4)基于设计过程重组和优化的并行工程技术。 (5)加快产品开发的虚拟制造技术。 (6)基于网络的异地设计、制造的网络化技术、协同生产技术。 (7)基于企业、企业间物流优化的供应链管理技术、电子商务技术。
一、选择题（每题2分，共10分） 1.具有一个旋转轴和两个平移轴的机器人为 B 机器人。 A 直角坐标型 B 圆柱坐标型 C 球坐标型 D 关节型 2.气流负压吸盘采用 B ，能保证吸盘内持续产生负压。 A 挤压排气 B 气流负压 C 真空抽气 D 电磁吸力 3.工业机器人工作站是以 B 作为加工主体的作业系统。 A 周边设备 B 工业机器人 C 末端执行器 D 控制系统 4.真空式手爪属于 B 。 A 机械式夹手爪 B 气吸式手爪 C 多指手爪 D 磁吸式手爪 5.工业机器人弧焊工作站的周边设备有 B 。 A 机器人 B 变位机 C 焊钳 D 机器人控制柜 二、填空题（每空1分，共55分） 1.伺服监控寄存器IB80000=1表示运动控制器操作准备就绪。 2.“Servo Parameter”的Pn.50B Digits:0]用于设定反转限位信号的类型。 3.伺服固定参数是由所使用电机和其它设备的固有值决定的。 4.关节坐标型机器人由大小两臂和立柱组成。 5.系统“自动配置”时，超行程设置为 Disabled（无效）。 6.机器人的自由度要根据其用途选择，一般在 3～6 个之间。 7.连续轨迹控制是指机器人按照规定的路径平稳和准确的运动。 8.如果DX100控制柜不位于工作场地内，可通过外部设备远程接通和切断控制电源。 9.机器人的定位精度由机械误差、控制算法与系统分辨率等组成。 10.伺服固定参数“功能选择标志1 (funct ion selection flag)”的bit3用于正向超程设置。 11.直角坐标型机器人由三个相互正交的平移坐标轴组成，各个坐标轴运动独立，其工作空间图形为长方形。 12.可以进行自动化搬运作业的工业机器人称为搬运机器人。 13.根据吸盘内腔负压产生的方法，真空式吸盘可分为真空吸盘、气流负压吸盘和挤气负压吸盘等三种基本类型。 14.DX100控制柜的I/O单元的型号为JZNC-YIU01-E 。 15.关节坐标型机器人大小臂之间用铰链连接形成肘关节，大臂和立柱连接形成肩关节，可实现三个方向的旋转运动。 16.工业机器人的技术参数反映了机器人的适用范围和工作性能，是选择和使用机器人时必须考虑的关键问题。 17.扩散反射型光电传感又称为漫射型光电传感。 18.MP2310的Ethernet通信IP地址默认为 192.168.1.1 。 19.光电传感器的输出形式为集电极开路输出，有 NPN 型和 PNP 型。 20.应根据机器人的应用场合，如易燃、易爆、高温、腐蚀的环境中，选择机器人所需要的防护等级。 21.圆柱坐标型机器人由支柱和水平臂组成。 22.电动式机器人是由电动机驱动执行机构运动的。 23.机器人外部控制主要包括：外部急停、外部暂停、外部伺服ON 、 外部运行等。 24.光电传感器的输出电路形式有二线制、三线制、四线制。 25.MP2310的Ethernet通信IP地址在 218IFA 中设置。 26.工业机器人按驱动方式分为液压式、气动式和电动式机器人。 27.“可选SVB”模块SVB-01安装于 MP2310的可选插槽中。 28.如果使用PLC发送高频脉冲给伺服驱动器，控制伺服电机运行，PLC的输出类型必须选择晶体管类型。 29.工业机器人按执行机构的运动控制方式分为点位控制和连续轨迹控制。