计算机集成制造(CIMS)-PDM

湖南理工学院题目：计算机集成制造技术概论系部：机电系专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：序号：学号：2012年12 月18 日计算机集成制造技术概论摘要：计算机集成制造（CIM）是随着计算机技术在制造领域中广泛应用而产生的一种生产模式。

CIM是一种概念、一种哲理，而计算机集成制造系统（CIMS）是指在CIM思想指导下，逐步实现的企业全过程计算机化的综合系统。

CIM和CIMS在国内外都经历了一定的发展过程，在实践过程中，随着技术的进步，人们的认识也在不断地深化关键字：计算机；集成制造；PDM；CIMS一、CIMS 基本概念50年代出现了数字计算机及与其相关的新技术，并将之初步应用于制造业，导致数控机床的产生，接着陆续出现各种计算机辅助技术，如CAD、CAM等。

60年代早期随着制造业系统方法、概念的萌生，人们进而认识到计算机不仅可以使整个系统的每个生产环节实现颇具柔性的自动化，而且还具有把制造过程（产品设计、生产计划与控制、生产过程等等）的每一步集成为一个系统的潜力，以及对整个系统的运行加以优化。

这样，在60年代后期，制造业的系统方法概念上升为计算机集成制造（CIM）概念。

1969年，CIM系统的初始概念以模型来描述，如图1所示。

图1 计算机集成制造系统的初始概念（1969年）(Computer Integrated Manufacturing Systems)是计算机集成制造系统，简称为CIMS。

CIMS系统的实施属于高科技应用范畴，它涉及到企业现代管理、应用数学、计算机科学、通信技术、自动化信息处理。

CIMS是我国科学家和工程技术人员在传统的计算机集成制造系统的基础上，结合实际国情和制造业的特点，并借鉴当今先进制造技术的最新成果和发展趋势，经过863／CIMS十几年的研究、开发、实施的实践而提出的新一代CIMS的理念。

是一种在市场经济环境中帮助企业赢得竞争的理念。

其核心是从市场需求分析、产品定义、研究开发、设计生产、支持(包括质量、销售、采购、发送和服务)到产品最后报废、环境处理等产品全生命周期中各阶段活动的有关的人／组织、经营管理和技术三要素，及其信息流、物流和价值流的有机集成和优化运作，并以此达到产品上市快(T)、高质(Q)、低耗(C)、服务好(S)和环境清洁(E)，进而提高企业的柔性、健壮性、敏捷性。

PDM与我国制造业的信息化第1章 PDM技术产生的背景与基本概念随着计算机技术和网络技术的发展进步，当今世界已进入了信息时代，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，并推动着制造业的变革与发展，计算机集成制造系统（简称CIMS）技术的应用及其产业化是其中最重要的组成部分。

现代集成制造系统是信息时代提高企业竞争力的综合性高技术。

它将信息技术、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、资金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，以缩短企业新产品开发的时间、提高产品质量、降低成本、改善服务、有益于环保，从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。

我国发展CIMS，是为了提高企业竞争力。

在技术路线上，从国情出发，我们走了一条与美国等国有较大差别的创新发展之路。

80年代中期，以通用汽车为代表的美国制造业，把CIMS的重点放在车间设备的信息集成上，以实现制造设备的互联和柔性自动化为目标，提出了耗资几十亿美元的计划。

而从我国企业的实际情况看，企业经营生产中的瓶颈是产品开发能力，特别是新产品的开发能力弱，管理粗放。

因此，我国研究、应用和实施CIMS的重点放在加强产品的设计和企业管理上，车间只能是适度自动化。

无论是产品的设计还是企业管理，都离不开产品数据管理（Product data management，PDM）。

产品数据管理出现于20世纪80年代初期，目的是为了解决大量工程图纸、技术文档以及CAD文件的计算机管理问题，然后逐渐扩展到产品开发过程中的三个主要领域：设计图纸和电子文档的管理，材料明细表的管理及与工程文档的集成，工程变更请求/指令的跟踪与管理。

产品数据管理（PDM）以软件为基础，是一门管理所有与产品相关的信息（包括电子文档、数字化文件、数据库记录等）和所有与产品相关的过程（包括工作流程和更改流程）的技术。

企业信息化常用名词解释汇总HRM人力资源管理——Human Resource Management，企业管理人员和人才的方法探讨。

CC协同商务——Collaborative Commerce，企业内部、企业与其业务伙伴之间或者贸易社区的参与者之间协同交互的基于互联网技术的新型商务模式。

ASPASP全称为Application Service Provider，意即应用效劳提供商。

按照字面上的意义来理解，可以解释为“通过网络为用户提供托管、管理应用程序及相关效劳的网络效劳商〞。

现也用来描述信息化建设的外包。

CIM(S)CIM(S)理念大致有三个阶段的变化。

在1973年，美国人约瑟夫·哈灵顿博士提出了计算机集成制造〔CIM - Computer Integrated Manufacturing〕这个术语。

CIM最初的定义是：借助计算机信息技术，提供一个通用的基于方法的系统，将企业中各种与制造有关的技术系统集成起来，形成未来高效的、有竞争力的工厂。

在80年代初，基于CIM理念的计算机集成制造系统〔CIMS - Computer Integrated Manufacturing System〕在国外曾经流行了5~10年的时间，随后逐渐淡出。

自1987年起，CIMS在中国开始得到重视，作为国家级的工程开始了大规模的研究与推广，并曾经一度形成“CIMS热〞，但是同时伴有学术界的争议。

这时CIMS的定义是：一个有效的信息集成平台，把人及其经营知识和能力与信息技术、制造技术综合应用，以提高制造企业的生产率和灵活性。

由此，将一个企业所有的人员、功能、信息和组织方面集成为一个整体。

[ISO：TC184／SC5／WG1，1992]在90年代后期，CIMS原有的含义已经不能准确地诠释制造业企业信息化的飞速开展的实际情况。

经过CIMS专家组的研讨，“传统CIMS〞演变为“现代CIMS〞理念：现代集成制造系统〔Contemporary Integrated Manufacturing System〕，其定义也改变为：“CIMS是一种组织、管理和运行现代制造类企业的理念。

计算机集成制造系统当前，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、理念及智能小型计算机集成制造系统）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。

（一）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。

（二）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。

（三）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。

计算机集成制造系统(CIMS)计算机集成制造系统(CIMS)计算机集成制造系统（CIMS）计算机集成制造（CIM）是随着计算机技术在制造领域中广泛应用而产生的一种生产模式。

CIM是一种概念、一种哲理，而计算机集成制造系统（CIMS）是指在CIM思想指导下，逐步实现的企业全过程计算机化的综合系统。

CIM和CIMS在国内外都经历了一定的发展过程，在实践过程中，随着技术的进步，人们的认识也在不断地深化。

1．CIM概念的发展（1）CIM的初始概念50年代出现了数字计算机及与其相关的新技术，并将之初步应用于制造业，导致数控机床的产生，接着陆续出现各种计算机辅助技术，如CAD、CAM等。

60年代早期随着制造业系统方法、概念的萌生，人们进而认识到计算机不仅可以使整个系统的每个生产环节实现颇具柔性的自动化，而且还具有把制造过程（产品设计、生产计划与控制、生产过程等等）的每一步集成为一个系统的潜力，以及对整个系统的运行加以优化。

这样，在60年代后期，制造业的系统方法概念上升为计算机集成制造（CIM）概念。

1969年，CIM系统的初始概念以模型来描述，如图1所示。

图1 计算机集成制造系统的初始概念（1969年）（2）以人和管理为核心的CIM概念的发展从70年代直至90年代初期，工业发达国家付出极大努力，将制造业的系统观点和CIM系统的概念和技术加以发展，并付诸实践，以期获得CIM的潜在效益。

然而，世界上只有少数几个公司在实施中取得示范性的潜在效益，大多数公司几乎失败了。

人们逐渐认识到，制造企业缺乏足够的合格工程师，人们进一步发现，CIMS技术对于忽视人力资源要素造成的影响特别敏感。

ISO标准（TC184／SC5／WG1，1992年）提出：CIM是把人及其经营知识和能力与信息技术、制造技术综合应用，以提高制造企业的生产率和灵活性。

由此，将一个企业所有的人员、功能、信息和组织方面集成为一个整体。

显然，ISO标准关于CIM的定义，将人及其能力与技术并重。

CIMS名词解释1 CIMS(Computer Integrated Manufacturing System )CIMS是将信息技术、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、和价值流三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，质量，成本、服务、环境，从而提供企业的市场应变能力和竞争能力。

2 DBMS(Data Base Management System)DBMS是一种对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。

用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。

它提供多种功能，可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。

它使用户能方便地定义和操纵数据，维护数据的安全性和完整性，以及进行多用户下的并发控制和恢复数据库。

3 SQL(Structured Query Language)SQL是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。

同时也是数据库脚本文件的扩展名。

4 C/S(Client/Server)C/S模式又称C/S结构，是20世纪80年代末逐步成长起来的一种模式，是软件系统体系结构的一种。

C/S结构的关键在于功能的分布，一些功能放在前端机（即客户机）上执行，另一些功能放在后端机（即服务器）上执行。

功能的分布在于减少计算机系统的各种瓶颈问题。

C/S模式简单地讲就是基于企业内部网络的应用系统。

与B/S （Browser/Server，浏览器/服务器）模式相比，C/S模式的应用系统最大的好处是不依赖企业外网环境，即无论企业是否能够上网，都不影响应用。

5 B/S(Browser/Server)B/S结构，是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。

模拟试题一一、选择题1、机械制造业的发展水平是衡量一个国家什么标志之一。

AA、科学技术水平B、文化水平C、自动化程度D、道德水平2、下列属于机械加工工艺系统四要素之一的是（A）。

A、机床B、涂漆装置C、去毛刺3、下列哪一个是超高速加工机床最关键部件（C）A、轴承B、电机C、超高速主轴单元D、频率4、制造自动化的历史和发展可分为几个阶段（C）A、二个B、三个C、四个D、五个5、“泰罗制”属于下列哪一种设计形式（C）A、优化设计B、可靠性设计C、串行设计D、并行设计6、实施并行设计的首要目的是（D）A、增加制造成本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、开环控制系统具有（B）A、具有任何反馈装置B、不具有任何反馈装置C、有一点反馈装置D、可能有反馈装置8、超精密加工技术所涉及的技术领域有（ABCD）A加工技术B材料技术C加工设备及其基础元部D测量及误差补偿技术9、灵境技术也称为（AB）A幻真技术 B虚拟现实C魔术技术 D制造技术10、任务剖面一般应包括（ABCD）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企业可看成是由不同大小规模、不同复杂程度的三个层次的系统组成，即：机械加工工艺系统、机械制造系统和企业生产系统。

2、机械加工工艺系统是制造企业中处于最底层的一个个加工单元，往往由机床、刀具、夹具_和工件_四要素组成3、___机械加工工艺系统_______是各个生产车间生产过程中的一个主要组成部分。

4、机械制造系统是将毛坯、刀具、夹具、量具和其它辅助物料作为原材料输入，经过存储、运输、加工、检验环节，最后作为机械加工的成品或半成品输出。

5、生产技术层包括工程开发与设计和生产制造两个子系统。

6、企业的生产活动明显地分为三个阶段，即、决策控制阶段、研究开发阶段、以及产品制造阶段。

7、机械制造企业内的各项功能活动，无时无刻不伴随着物料流、信息流和能量流这所谓“三流”的运动。

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。