集成制造系统的技术构成

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。

计算机集成制造系统一、引言计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing，简称CIM）是在计算机技术的支持下，将技术、管理、组织等各个方面的资源进行整合，实现制造整体流程管理和控制的一种技术体系。

CIM从原材料采购到成品出库，实现了全过程的自动化控制和优化管理，极大提高了制造企业的生产效率和质量，是现代制造业的核心竞争力之一。

本文将就CIM的结构、功能和发展趋势等方面进行详细介绍。

二、CIM系统结构CIM系统结构主要由三个层次组成：工厂制造层、计算机集成层和管理决策层。

每个层次的功能不同，但又相互衔接、互为依存，构成了一个完整的CIM体系。

（一）工厂制造层工厂制造层是真正进行物质生产的层次，包括原材料、设备、工人和产品等资源。

在这个层次中，CIM主要是通过物联网技术和自动化设备来实现对生产过程的控制和监控。

物联网技术可以将生产现场的各种设备、传感器和仪器连接起来，实现数据的共享和协同，从而保证生产过程的实时、准确和可控；自动化设备则是通过PLC、传感器和执行机构等模块化组件来实现物质生产自动化。

这些设备可以通过CIM系统的中央控制台来进行程序编排和指令下发，实现生产过程的智能化控制，减少生产过程出错和质量问题的风险。

（二）计算机集成层计算机集成层主要是通过计算机技术来实现对工厂制造层的控制和监控。

在这个层次中，CIM包括了多种计算机技术：计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）、计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，简称CAM）、计算机辅助生产（Computer Aided Production，简称CAP）和计算机集成管理（Computer Integrated Management，简称CIM）。

这些技术可以在设计、加工、生产和管理过程中，实现数据共享、数字化建模、自动化编程和信息集成等功能，从而加强了制造企业内部不同业务之间的协同和协作。

简述智能制造系统的组成智能制造系统是指一种能够集成多种数字技术的制造系统，它利用计算机、感知技术、大数据和思维技能等多种先进技术，通过智能化的管理和制造流程来实现制造业的高效化。

而智能制造系统的组成则包含了许多方面，是一项复杂而且系统性很强的工程。

本文将从以下几个方面简述智能制造系统的组成。

1. 智能设备：智能设备可以理解为工业4.0最基础的组成部分，它是智能制造系统的核心，包括传感器、执行器、控制器和通信模块等。

智能设备可以感知和控制生产过程，并将数据实时传输到制造执行系统。

2. 智能感知：智能感知作为智能制造系统的重要组成部分，包括传感器、计算机视觉、语音识别和机器人等，主要用于监测制造过程的变化和环境的要求。

智能感知系统可以在制造过程中控制物料的流程、机器的作业状态以及工人的活动。

3. 制造执行系统：制造执行系统是智能制造系统中的关键组成部分之一，它将生产计划转换为生产实践。

制造执行系统是通过计算机、信息技术、控制技术和逻辑控制等多种技术手段来实现制造流程的高效和精准控制。

4. 数据管理与分析：智能制造系统依靠大数据和云计算技术，能够对大量的数据进行收集、存储和分析。

数据管理与分析的作用在于通过数据来源的巩固赢得制造效率和质量的提高。

5. 智能制造平台：智能制造平台是智能制造系统的核心模块，是制造业数字化转型的必要手段。

该平台能够与其他的多种平台进行整合，实现制造流程的全面控制和智能化管理。

智能制造平台的核心思路是利用大数据、人工智能等等技术来完成一个完整制造流程的机器学习、分析和优化。

6. 智能制造标准与规范：智能制造标准与规范是智能制造系统的基础和支撑。

拥有科学的标准和规范有助于提高制造质量、促进产品可靠性和降低成本。

7. 人工智能与机器学习：人工智能和机器学习技术是智能制造系统的核心内容之一，它可以通过学习历史生产过程中的数据，来优化制造流程，提高制造效率。

总的来说，智能制造系统的组成非常复杂且系统性很强，涉及到多个方面，不仅主要包括生产设备、数据管理、智能感知、制造执行系统、智能制造平台等核心部分，还包括了智能制造标准与规范、人工智能与机器学习等。

cim的构成
CIM的构成
CIM（Computer-Integrated Manufacturing）指的是计算机集成制造，即充分利用计算机来自动化、整合和管理传统的机械设备进行生产的一种技术。

CIM的构成主要为4个部分：
一、计算机终端系统
计算机终端系统是CIM的核心，它是CIM系统的指令和控制中心，以分散系统为主要形式，由计算机本身、操作系统、数据库、网络组成。

其主要功能是以计算机作为中心，微机系统、分布式系统作为网络，或以联调系统充当中心控制，将控制与管理、技术服务、营销信息、服动客户等内容集成到计算机终端系统中。

二、自动化设备
这是构成CIM的重要部分，它包括机器人、数控机床、PLC（程控交换机）等用于进行工艺加工、组装、搬运、检测等操作的设备，可以替代人的劳动或加大工作的质量和效率。

三、计算机和通讯技术
它包括计算机终端系统、自动化设备和CAD/CAM智能工程系统运行必须依靠的、信息集成与交互的技术，如OTA（技术参数传输）、EDI（电子数据交换）和ISDN （数字网络）等。

四、信息传送网
它是信息的“运输载体”，为工厂的计算机系统，外加CAM/CAD设计系统以及经销商、客户和供应商等所分布的组织通讯提供基础，主要有局域网和广域网两种。

CIM是21世纪企业家最重要的竞争利器，中国企业在CIM技术应用上一定要加快脚步，进行大力的投入，以更加紧密地结合计算机、网络、自动化设备，提高制造业和其他企业领域的核心竞争力。

CIMS的体系构成CIMS 是英语 Computer Integrated Manufacturing System 的缩写，意思是计算机集成制造系统。

它是随着计算机辅助设计与制造的发展而产生的。

它是在信息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机地集成起来，形成适用于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化制造系统。

集成化反映了自动化的广度，它把系统的范围扩展到了市场预测、产品设计、加工制造、检验、销售及售后服务等的全过程。

智能化则体现了自动化的深度，它不仅涉及物资流控制的传统体力劳动自动化，还包括信息流控制的脑力劳动的自动化。

当前，我国的 CIMS 已经改变为“现代集成制造（Contemporary Integrated Manufacturing）与现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing System）”。

它已在广度与深度上拓展了原 CIM/CIMS 的内涵。

其中，“现代”的含义是计算机化、信息化、智能化。

“集成”有更广泛的内容，它包括信息集成、过程集成及企业间集成等三个阶段的集成优化；企业活动中三要素及三流的集成优化；CIMS 有关技术的集成优化及各类人员的集成优化等。

CIMS 不仅仅把技术系统和经营生产系统集成在一起，而且把人（人的思想、理念及智能）也集成在一起，使整个企业的工作流程、物流和信息流都保持通畅和相互有机联系，所以，CIMS 是人、经营和技术三者集成的产物。

CIMS集成的内涵：集成和连接不同，它不是简单地把两个或多个单元连接在一起，它是将原来没有联系或联系不紧密的单元组成为有一定功能的、紧密联系的新系统。

两种或多种功能的集成包含着两种或多种功能之间的相互作用。

集成是属于系统工程中的系统综合、系统优化范畴。

CIMS 的集成，从宏观上看主要是以下5个方面：1）系统运行环境的集成2）信息的集成3）应用功能的集成4）技术的集成5）人和组织的集成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。

磊攀Ⅵ澎斟-一；现代集成制造系统的技术构成及发展策略研究李七一(黑龙江省轻工建设总公司黑龙江哈尔滨150086)【摘要】近几年新的先进制造技术模式和哲理层出不穷，结合我国国情，通过分析现代集成制造系统与其它先进制造技术的关系，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。

[关键词]现代集成制造系统并行工程虚拟制造分布式网络化研究中心中图分类号：TN4文献标识码；A文章编号：1671--7597(2008)0620062"一一01一、引曹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。

多年来，我国的综合国力不断增强。

入关在即，市场竞争十分激烈，国内市场已从卖方市场转化为买方市场，而且正在迅速成为国际市场的一部分，许多大中型企业在竞争中处于不利地位，甚拿破产、倒闭。

本文结合我国国情，通过分析现代集成制造系统与先进制造技术的关系，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。

：、现代集成翻遗系统的含义与定位现代集成制造系统(C ont em por ar y I nt egr at ed M an uf ac t ur i ng Syst e m)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。

现代集成制造系统的研究范围应该介于国家攀登计划和国家攻关计划之间。

与攀登计划研究项目相比较，它更注重成果的f最用性，尽可能将技术产业化，并推动我国制造业的现代化进程；与国家攻关计划相比较，它更注重解决我国制造业发展中的关键的共性问题、前瞻性问题和示范性问题。

三、现代集成翻造系统的技术构戚先进制造技术(A M T--A dv ance d M anuf ac t ur i ng T e chno l ogy)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。