自動化製(zhì)造(zào)係統是指在較(jiào)少的人工直接或間接幹預下,將原材料加工成零件或將(jiāng)零件組裝成產品,在加工過程中實現管(guǎn)理過程和工(gōng)藝(yì)過(guò)程自動化。管理過程包括產品的優化設計;程序的編製及工藝的生成;設備的組織(zhī)及協調;材料的計劃與(yǔ)分配;環境的監控等。工藝過(guò)程包括工件的裝卸、儲存(cún)和輸送;刀(dāo)具的裝配、調整、輸送(sòng)和更換;工件的切(qiē)削加工、排屑、清洗和測量;切屑的(de)輸送、切削液的淨化處理(lǐ)等。
自動化製造係統包括剛性製造和柔性製造,“剛性”的含義是指(zhǐ)該生產線隻能生產某種或生產工藝相近的某類產品,表現為生產產品(pǐn)的單一性。剛性製造包括組合機床、專用機床、剛性(xìng)自動化生產線等。“柔(róu)性”是指生(shēng)產組織形式和生產產品(pǐn)及工藝的多樣性和可變(biàn)性,可具體表現為機(jī)床的柔性、產品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。柔(róu)性(xìng)製(zhì)造包括柔性製造單元(FMC)、柔性製造係統(FMS)、柔性製造線(FML)、柔性裝配線(FAL)、計算機集成(chéng)製造係統(CIMS)等。下麵依據自動化製造係統(tǒng)的生產能力和智(zhì)能程度進行分類介紹。
一、剛性(xìng)自動化生產
1、剛性半自動化單機
除上下(xià)料外,機床可以自動地(dì)完成單個工藝過程的加工循環(huán),這樣的機床稱為剛性半自動化機床。這種機床一般是機械或電液複合控製式組合機床和(hé)專(zhuān)用機床,可以進行多麵、多軸、多刀同時加工,加工設備按工件的加工工藝順序依次排列;切(qiē)削刀具由人工安裝、調(diào)整,實行定時強製換刀,如(rú)果出現刀具破損、折斷,可進行應(yīng)急換(huàn)刀;例如:單台組合機床,通用多刀半自動車床,轉塔車床等。從複雜程度講,剛性半自動(dòng)化單機實現的是加工自動化的層次,但是投資少、見效(xiào)快,適(shì)用於產品品種變化範圍和生產批量都較大的(de)製(zhì)造係統。缺點是調(diào)整工作量大,加工質量較差,工人的勞動強度也大。
2、剛性自動化單(dān)機
它是在剛性半自動化單機的基礎上增加(jiā)自動上、下料等輔助裝置而形成的自動(dòng)化(huà)機床。輔助裝置(zhì)包括自動(dòng)工件輸送、上料,下料、自(zì)動夾具、升降裝置和轉位裝置等;切屑處理一般由刮板器和螺旋(xuán)傳送裝置完成。這種機床實現的也是單個工(gōng)藝過程的全部加工循環。這種機床往(wǎng)往需要定做或改裝,常用於品種變化很小,但生產批量特別大的場合。主要特點是投資少、見效快,但通(tōng)用性差,是大量生產常見(jiàn)的加工裝備。
3、剛性自動化生產線
剛性自動化生產線是多工位生產過(guò)程,用工件輸送係(xì)統(tǒng)將各種(zhǒng)自動化加工設備和輔助設備按一定(dìng)的順序連(lián)接起來,在控製係統的作用下完成單個零件加工的複雜大係統。在剛(gāng)性自動線上,被加工零件以(yǐ)一定的生產節拍,順序通過各個工作位置,自動完成零件預定的全部加工過程和部分檢測過程。因此,與剛性自動化單機相比,它(tā)的結構複雜,任務完成的工序多,所以生產效率也很高,是少品種、大量生產必不可少的(de)加工裝備。除此之外,剛性自動生產線還具有可以有效縮短生產周期,取消半成品的中間庫存,縮短物料流程(chéng),減少生產麵(miàn)積,改善勞動條件,便於(yú)管理等優點。它的主要缺點是投資大,係統調整周期長,更(gèng)換產品不方便。為了消除這些缺點,人們發展(zhǎn)了組合機(jī)床自動線,可以(yǐ)大幅(fú)度縮短建線周期,更換產品後隻需更換機床的某些部件即可(例如可更換主軸箱),大大(dà)縮(suō)短了係統的(de)調整時間,降低了生產成本,並能收到較好的使用效(xiào)果和經濟效果。組合機床自動線主要用(yòng)於箱體類零件和其他類(lèi)型非回(huí)轉體的鑽、擴、鉸、鏜、攻螺紋和銑削等工序的加工。剛性自動化生產線目前正在向(xiàng)剛柔(róu)結(jié)合的方向發展。
圖8-1所示(shì)為加(jiā)工曲拐零件的剛性(xìng)自(zì)動線總體布局圖(tú)。該自動(dòng)線年生產曲拐零件(jiàn)1700件,毛坯是球墨鑄鐵件。由於工件形狀不規則,沒有合適的輸送(sòng)基麵,因而(ér)采用了隨行夾具安裝定位,便於工(gōng)件的輸送。
該(gāi)曲拐加工自動線由7台組合機(jī)床和1個裝卸(xiè)工位組成。全線(xiàn)定位夾緊機構由1個泵站集中供油(yóu)。工件的(de)輸送采用步伐式輸送帶,輸送帶(dài)用鋼絲繩牽引式傳動裝(zhuāng)置驅動。因毛坯在隨行(háng)夾具上定位需要人工找正,沒有采用自動上下料裝置。在機床加工(gōng)工位(wèi)上采用壓縮(suō)空氣噴吹方式(shì)排除切屑,全線集中(zhōng)供給壓縮空氣。切屑運送采用鏈板(bǎn)式排屑裝置,從機床中間底座下方運送切屑。
自動(dòng)線(xiàn)布局采用直線式,工件輸送帶貫穿各工位,工件裝(zhuāng)卸工位4設在自動(dòng)線末端(duān)。隨行夾具連同工件毛坯經升降機5提升(shēng),從機床上方送到自動線的始端(duān),輸送過程中沒有(yǒu)切屑撒落到機床(chuáng)上、輸送帶上和地麵上。切屑運送方向與工件輸(shū)送方向相反,鬥式切屑提升機1設(shè)在自動線始端。中央控製台6設在自動線末端位置。
剛性自動(dòng)線生產率高(gāo),但柔(róu)性較(jiào)差,當加工工件變化時,需要停機、停線並對機床、夾具、刀具等(děng)工裝設(shè)備進行調整或更換(如更(gèng)換主軸箱、刀(dāo)具、夾具等),通常調整工作量大,停(tíng)產時間較長。
二、柔性製造單元FMC
柔性製造(zào)單元(Flexible Manufacturing Cell)是由單台數(shù)控機(jī)床、加(jiā)工中心、工件自(zì)動輸送及更換係統等組成。它是實現單工序加工的可變(biàn)加工單元,單元內的(de)機床(chuáng)在工藝能力上通常是相互補充的,可(kě)混流加工不同的零(líng)件(jiàn)。係統對(duì)外設有接口,可與其它單元組成柔性製造係(xì)統。
1、FMC控製(zhì)係統
FMC控製係統一般分二級,分別是單元控(kòng)製級和設備控製級。
(1)設備控製級 是(shì)針對(duì)各種設(shè)備,如機器人(rén)、機床、坐標測量機、小車、傳送裝置等的單機控製。這一(yī)級的控製係統向上與單(dān)元控製(zhì)係統用接口連接,向下與設(shè)備(bèi)連接。設備控製(zhì)器的功能是把(bǎ)工作站控製器命令轉換成可操作的、有次序的簡單任務,並通(tōng)過各種傳感器監控這些任務的執行(háng)。設備控製級一般采用具有較強控製功能的微型計算機、總線控製機或可編程控(kòng)製器等工(gōng)控機。
(2)單元控(kòng)製級 這一級控製係統是指揮和協調單元中各設備的活動,處理由物料貯運係統交來的零件托盤(pán),並通過控製工(gōng)件調(diào)整、零件夾緊(jǐn)、切削加工、切屑清除(chú)、加工過程中檢驗、卸下工件以及清洗工件(jiàn)等功(gōng)能(néng)對設備級各子係統進行(háng)調度。單元控製係統(tǒng)一般采用(yòng)具有有限(xiàn)實時處理能力的微型計算機或工作站。單元控(kòng)製級通過RS232接口與設備控製級之間進行通訊,並可以通過(guò)該接口與其它(tā)係統組成FMS。
2、FMC的基本控製功能
(1)單元中(zhōng)各加(jiā)工設備的任務管理(lǐ)與調度,其中(zhōng)包括製定單元作(zuò)業計劃、計劃(huá)的管理與調度、設備和單元運(yùn)行(háng)狀態的登錄(lù)與上報。
(2)單元內物流設(shè)備的管理與(yǔ)調度,這些設備包括傳送帶、有軌(guǐ)或無(wú)軌物料運輸車、機器人、托盤係統、工件裝卸站等。
(3)刀具係統的(de)管理,包(bāo)括向車間控製器和刀具預調儀提出刀具請(qǐng)求、將刀具分發至需要它的機床等。
圖8-2 柔性製造單元
1—數(shù)控車床 2—加工中心 3—裝卸工位 4—龍門式機械手 5—機(jī)器人6—加工中心控製器
7—車床數控裝置 8—龍門式機械手控製器(qì) 9—小車控製器10—加工中心控製器 11—機器人控製器
12—單元控製器 13、14—運輸小(xiǎo)車
圖8-2所示為一加工回轉體零件為主的柔性製造單元。它包括1台數控車床,1台加工中心,兩台運輸小車用於在工件裝(zhuāng)卸工位3、數控車床1和加工中心2之間的輸送,龍門(mén)式(shì)機械手4用(yòng)來為數控車床裝卸工件和更換刀具,機(jī)器人5進行加工中心刀具庫和機外刀庫(kù)6之間的(de)刀具交換。控製係(xì)統由車床數(shù)控裝置7,龍門式機械手控製器8,小車控製器9,加工中心控(kòng)製器10,機器人控(kòng)製器11和(hé)單元控製器12等組成。單元控製器負責對單元組成設備的控製(zhì)、調度、信息(xī)交換和監(jiān)視。
圖8-3 帶托盤庫的柔性製(zhì)造單元
1-刀具庫 2-換刀機械手 3-托(tuō)盤庫(kù) 4-裝卸工位 5-托盤交換機構
圖8-3所示是加工棱體零件的柔性製造單元。單元主機是一台臥式加工中(zhōng)心,刀庫容量為70把,采用雙機械手換刀,配有8工位自動交換托(tuō)盤庫。托盤庫(kù)為環形轉盤,托盤庫台麵支(zhī)承在圓柱環形導軌上,由(yóu)內側的環鏈拖動而回轉,鏈輪由電機驅動。托盤的選擇和定位由可編程控製器控製,托盤庫具有正反向回轉、隨機選(xuǎn)擇及跳躍分度等功能。托(tuō)盤的交換由設在環形台麵中央的液壓推拉機構實現。托盤庫旁設(shè)有工件(jiàn)裝卸工位,機床兩側設有自動排屑裝置。
三、柔性製造係統FMS
柔性製造係統(Flexible Manufacturing System)是由兩台或兩台以(yǐ)上加工中心(xīn)或數(shù)控機床組(zǔ)成,並在加工自動化的(de)基礎上實現物(wù)料(liào)流和信息流的自動(dòng)化,其基本組成部(bù)分有:自動(dòng)化加工設備,工件儲運係統,刀具儲運(yùn)係統,多層計算機控製係統等。
1、自動化加工設備(bèi)
組成FMS的自動化加工設備有數控機床、加工中(zhōng)心、車削(xuē)中心等,也可(kě)能是柔性製造(zào)單(dān)元(yuán)。這些加工設備都是計算機控(kòng)製的,加工零件的改變一般隻需要改變數(shù)控程序,因而具有很高的柔性。自動化加工設備是自動化製造係統基本,也是重要的設備。
2、工件儲運係統
FMS工件儲運係統(tǒng)由工件庫、工件運輸設備和更(gèng)換裝置等組成。工(gōng)件庫包括自動化立體倉(cāng)庫和托盤(工件)緩衝站。工件運輸(shū)設備包括各(gè)種傳送帶、運輸小車、機器(qì)人或機械手(shǒu)等。工件更換裝置包括各種機器人或機械手、托盤交換裝置等。
3、刀具儲運係統
FMS的刀具儲(chǔ)運係統由刀具庫、刀具輸送裝置和(hé)交換機構等組成。刀具庫有中央刀庫和機床刀庫。刀具輸送裝置有不同形式的運輸小車、機(jī)器人或機械手。刀具交換裝置通常是指機床上的換刀機構(gòu),如換刀機械手(shǒu)。
4、輔助設備
FMS可以根據生產需要配置(zhì)輔助設備。輔助設備一般包括:①自動清洗工作站;②自動去毛刺設備;③自動測量設(shè)備;④集中切屑運輸係統(tǒng);⑤集中冷卻潤滑係統(tǒng)等。
5、多層計算機控(kòng)製係統
FMS的控製係統采用三級控製,分別是單元控製級、工作(zuò)站控製級、設備控製(zhì)級(jí)。圖8-4就是一個FMS控製係統實例,係統包括(kuò)自動導向小車(AGV)、TH6350臥式加工中心、XH714A立式加工中心和倉儲設備等。
圖8-4 FMS控製係統實例
(1)設備控製級 是(shì)針對各種設備,如機器人、機床、坐標測量機、小車(chē)、傳送裝(zhuāng)置以及儲存/檢索等的(de)單機控製。這一(yī)級的控製係統向上與工作站控製係統用接口連接,向下(xià)與設備連接。設備控製器的功能是把工作站(zhàn)控製器命令轉換成可操作的、有次序的簡單任務,並通過各(gè)種傳(chuán)感器監控這些任務的執行(háng)。
(2)工作站控製級 FMS工作站一般分成加工(gōng)工作站和物流工作站。加工工作站完成各工位的(de)加工工藝流程、刀具更換、檢驗等管理;物(wù)流工作(zuò)站完成原(yuán)料、成品(pǐn)及半成品(pǐn)的儲存、運輸、工位變換等管(guǎn)理。這一(yī)級控製係統是指(zhǐ)揮和協調單元中一個設備小組(zǔ)的活動,處理由物料(liào)貯運(yùn)係統交來的零件托盤,並通過控製工件(jiàn)調整、零件夾緊、切削加工、切屑清除、加工過程中檢驗、卸下工件以及清洗工件等(děng)功能對設備級各子(zǐ)係統進行調度。設備控製級和工作站控製級等控製係統一般采用具有較強控製功能的(de)有實時控製功能的微(wēi)型計算機、總線控製機或可編程控製器等工(gōng)控機。
(3)單元控製(zhì)級 單元控製級作為FMS的一級控製,是全部生產活動的總體控(kòng)製係統,同時它還是承上啟下、溝通(tōng)與上級(車間)控製器信息聯係的橋梁。因此,單元控製器(qì)對實現底三層有效的集成控製,提高FMS的經濟效益,特(tè)別是生產能力,具有十分重要的意義。單元控製級一(yī)般采用具有較強(qiáng)實時處理能力的小型計算機或工作站。
圖8-5是一種(zhǒng)較典型的FMS,4台加工中心直線布置,工件儲運係統(tǒng)由托盤(pán)站2、托盤運輸(shū)無軌小車4、工件裝卸工(gōng)位3和布置在加工中心前麵的托盤交換裝置12等組成。刀具儲運係統由中央刀庫8、刀具進出站6、刀具輸送機器人移動車7和刀具(jù)預調儀5等組成。單元控製器9、工作站控製器(圖中未標出)和設備(bèi)控製裝置組成三(sān)級計算機控製。切屑運輸係統沒有采用集中運輸方式,每台加(jiā)工中心均配有切屑運輸裝置(zhì)。
圖8-6 具有裝配功能的柔性製造係統
1—控製櫃 2—手(shǒu)工工位 3—緊固機器人(rén) 4—裝配機器人 5—雙臂機器(qì)人 6—清洗站(zhàn) 7—倉庫
8—車削加(jiā)工中心 9—多坐標測量儀 10—鏜銑加工中心 11—刀具預調(diào)站 12—裝配機器人 13—小件裝配站 14—裝夾站 15—AGV(自動導引小車) 16—控製區
圖8-6所示是一個具有(yǒu)柔性裝配功能的柔性製造係(xì)統。圖的右部是加工係統,有一台鏜銑加工(gōng)中心10和一(yī)台(tái)車削中心8。9是多坐標測量儀,7是立體(tǐ)倉庫、14是裝夾具區。圖(tú)的左部是一個柔性裝配係統,其中有一個裝(zhuāng)載機器人12、三個裝夾具機器人3、4、13;一個雙臂機器(qì)人5、一個手工工位2和傳送帶。柔性加(jiā)工和柔性裝配兩個係統由一個自動導向小車作為運輸係統15連接。測量設備也集成在總控(kòng)係統範圍內。
柔性製造係統的主要特點有:①柔性高,適應多品(pǐn)種中小批量生產;②係統內的機床工藝能力上(shàng)是相互補充和相互(hù)替代(dài)的;③可混流加工(gōng)不(bú)同的零件;④係統局部調(diào)整或維修不中斷(duàn)整個係統的(de)運作;⑤多層計算機控製,可以和上層計算機聯網;⑥可進行三班無人幹預生產。
四、柔性製造線FML
製(zhì)造柔性(xìng)線(Flexible Manufacturing Line)由自動化加工設(shè)備、工件輸送係統和控製係統等組成。柔性製造線FML與柔性製造係統之間的界限(xiàn)也很(hěn)模糊(hú),兩者的重要區別是(shì)前者象剛性自動線一樣,具有一定的生(shēng)產節拍,工作沿一定的方向(xiàng)順序傳送,後者則沒有(yǒu)一定的生產節拍,工件的傳送方向也是隨機性質的。柔性製造線主要適用於品種變化不大的中批和大批量生產,線上的機床主要是多軸主軸箱的換箱式和轉塔式加(jiā)工中心。在(zài)工件變換以(yǐ)後,各機床的(de)主軸箱可自動進行(háng)更(gèng)換,同時調入相應的數(shù)控程序,生產節拍也會作相應的調整。
柔性製造線的主要優(yōu)點是:具有剛性自動線的(de)絕大部分優點,當批量不(bú)很大時,生產成本比剛性自動線低得多,當品種改(gǎi)變時,係統(tǒng)所需的調整時(shí)間又比剛性自動線(xiàn)少得多,但建立(lì)係統的總費用卻比剛性自動線高得多。有時為了節省(shěng)投資,提高係統的運行效率,柔性製造線常(cháng)采(cǎi)用剛柔結合的形式,即生產線的一部分設(shè)備(bèi)采用剛性專用(yòng)設備(主要(yào)是組合機床),另一部分采用換箱或(huò)換刀式(shì)柔(róu)性加工機床。
1、自動化加工設備 組成FML的自動化加工設備有數控機床、可換主軸(zhóu)箱機床。可換主軸箱機床是介(jiè)於加(jiā)工中心和組合機床之(zhī)間的一種中間機型。可換主軸箱機床周圍有(yǒu)主軸箱(xiāng)庫,根據加(jiā)工工件的(de)需要更換主軸箱。主軸箱(xiāng)通常是多(duō)軸的,可換主軸箱機床對工件進行多麵(miàn)、多軸、多刀(dāo)同時加工,是一種高效機床。
2、工件輸送係統 FML的工(gōng)件輸送係統和剛性自動線類(lèi)似,采用各種(zhǒng)傳送帶輸送工件,工件的流向(xiàng)與加工順序一(yī)致,依次通過各加工站。
3、刀具 可換主軸箱上裝有多把刀具,主軸箱(xiāng)本身起著刀具庫(kù)的作用,刀(dāo)具(jù)的安裝、調整(zhěng)一般由人工進行(háng),采(cǎi)用定時強製換(huàn)刀。
圖(tú) 8-7 柔性製造線示意圖
圖8-7為(wéi)一加工箱體零件(jiàn)的柔性自動線示意圖,它由2台對麵布置的數控銑床,4台兩兩對麵布置(zhì)的轉塔式換箱機床和1台循式換箱機床組成。采(cǎi)用輥道傳送帶輸送工件。這條自動線看起來和剛(gāng)性自動線沒有什麽區別,但它具有一定(dìng)的柔性。FML同時具有剛性自動(dòng)線和FMS的某些特征。在柔性上接近FMS,在生產率上接近剛(gāng)性自動線。
五、柔性裝配線(xiàn)FAL
柔性裝配線(Flexible Assembly Line)通常由裝配站(zhàn)、物料輸送裝置和控製係統等組成。
1、裝配站
FAL中的裝配站可以是可編程的裝配機器人(rén),不(bú)可編程(chéng)的自動裝配裝置和人工裝配工位。
2、物料輸送裝置
在(zài)FAL中,物料輸送(sòng)裝置根據裝配工藝流程為裝配線提供各種裝配零件,使不同的零件和已裝配成的半成品合理地在各裝配點間流動,同時還要將成品部件(或產品)運(yùn)離現場。輸送裝置由傳送(sòng)帶(dài)和換向機構(gòu)等組成。
3、控製係統
FAL的(de)控製係統對全線進行調度和監控,主要是控製物(wù)料的流向(xiàng)、自動裝配站和裝配機器人。
圖8-8 柔性裝配示意圖
1—無人駕駛輸送裝(zhuāng)置 2—傳送帶 3—雙臂裝配機器人 4—裝配機器人
5—擰螺紋機器(qì)人 6—自動裝配站 7—人(rén)工裝配工位 8—投料工作站
圖8-8是FAL的示意圖,線中有無人駕駛輸送裝置1,傳送帶2,雙臂裝配機(jī)器(qì)人3,裝配機器人4,擰螺紋機器人5,自動裝配站6,人工裝配工位7和(hé)投料工作站8等組成(chéng)。投料工作站中有料庫和取料機器人。料庫有多(duō)層(céng)重疊放(fàng)置的盒子,這些盒子可以(yǐ)抽出,也稱之(zhī)為抽(chōu)屜,待裝配的零件存(cún)放在這些盒子中(zhōng)。取料機器人有各種不同的夾爪,它可以自動地(dì)將零件從盒子中取出,並擺放在一(yī)個托盤中。盛有零(líng)件的托盤由傳(chuán)送帶自動地送往(wǎng)裝配機器人或裝配站。
六、計算機集成製造係統(CIMS)
計算機集成製造(zào)係統(Computer Intergrated Manufacturing System)是(shì)一種集市場分析、產品(pǐn)設計、加工製(zhì)造、經營管(guǎn)理、售(shòu)後服務與一體,借助於計算機的的控製與信(xìn)息處理功能,使企業運作的信息流、物質流(liú)、價值流和人力資源有機融合,實現產品快速更新、生(shēng)產率大(dà)幅提高、質量穩定、資金(jīn)有效利用、損耗降低、人員合理配置、市場快速反饋和良好(hǎo)服務的全新的企業生產模式(shì)。
1、CIMS的功能構成
CIMS的功能構成包括下列內容,如圖8-9所(suǒ)示。
(1)管理功能 CIMS能夠對生產計劃、材料采購、倉儲和運輸、資金和(hé)財務以及人力資源進行合理配置和有效協調。
(2)設計功(gōng)能 CIMS能夠運用CAD、CAE、CAPP(計算機輔助工(gōng)藝編製)、NCP(數控程序編製)等技術手段實現產品設計(jì)、工(gōng)藝設計等。
(3)製造功能 CIMS能夠按工藝(yì)要求,自動(dòng)組織協調生產設備(CNC、FMC、FMS、FAL、機器人等)、儲運設備和輔(fǔ)助設(shè)備(送料、排屑、清洗等設(shè)備)完成製造過程。
圖8-9 CIMS的組成
(4)質量控製功能(néng) CIMS運用CAQ(計算機(jī)輔助質量管理)來完成生產過程的質量管理(lǐ)和質量保證,它不僅(jǐn)在軟件(jiàn)上形成質量管理體係,在(zài)硬件上還參與生產(chǎn)過程的測試與監控。
(5)集成(chéng)控製與網絡功能 CIMS采用多層計算機管理(lǐ)模式,例如工廠控製級、車間控製級、單元控製級、工(gōng)作站控製(zhì)級、設備控(kòng)製級(jí)等,各級(jí)間分工明確、資源共享,並依賴網絡實現信息傳遞。CIMS還能夠與客戶建立網絡溝通渠道,實(shí)現自動定貨、服務反饋(kuì)、外協合作等。
從上述(shù)介(jiè)紹可知,CIMS是目前別的自動化製造係統,但這並不意味著CIMS是完全自動化的製造係統。事實上,目前意義上(shàng)CIMS的自動化程度甚至比柔性製造係(xì)統還要低。CIMS強調的主要(yào)是信(xìn)息集成,而不是製造過程物流的自動化。CIMS的主要特(tè)點是係統十分龐大,包括的內(nèi)容很多,要在一個企業完全實現難度很大。但可以采取部分集成的方式,逐步(bù)實(shí)現整個企業的信息及功能集成。
2、CIMS的關鍵技術
CIMS是傳統製造技術、自動化技術、信息技術、管理科學、網絡技(jì)術、係統工程技術綜合應用的產物,是複雜而龐大的係(xì)統工程。CIMS的主要(yào)特(tè)征是計算機化、信息化、智能化和高度集成化。目前各個國家都處在局部集成和較低水平的應(yīng)用階段,CIMS所需解決的關鍵技術主要有信息集成、過程集成和企業集成(chéng)等問題。
(1)信息集(jí)成(chéng) 針對設計、管理和加工製造的不同單元,實現信(xìn)息正確、高效的共享和交換,是改善企(qǐ)業技術和(hé)管理水平必須首先解決的問題(tí)。信(xìn)息集成的首要問題是建(jiàn)立(lì)企業的係統模型(xíng)。利(lì)用企(qǐ)業的係統模型來科學的分析和綜合企業的各部分的功能關係(xì)、信息關係和動態關係,解決企業的物質流、信息流、價值流、決策流之間的關係,這是(shì)企業信息集成的基礎。其次,由於係統中包含了不同的操作係統、控製係統、數據庫和應用軟件,且各係統間可能使用(yòng)不同的通信協議,因此信息集成還要處理好(hǎo)信息間的接口問題。
(2)過程集成 企業為了提高T(效率)、Q(質量(liàng))、C(成本(běn))、S(服務)、E(環境)等目標,除了信息集成這一手段外,還必須處理好過程間的優化與協調。過程集(jí)成(chéng)要求將產品開發、工藝設計、生產製造、供(gòng)應銷售中的(de)各串行過程(chéng)盡量轉(zhuǎn)變為並行過程,如在產品設計時就考慮到下遊工作中的可(kě)製造性、可裝配性、可維護性等,並預見產品的質量(liàng)、售後(hòu)服(fú)務內容等。過程集成還包括快(kuài)速反應和動(dòng)態調整,即當某一過程出現未預見偏(piān)差,相關(guān)過程及時調整規劃和方案。
(3)企業集成 充分利用全球的物質資源、信息資源、技術資源(yuán)、製造資(zī)源、人才資源和用戶資源,滿足以人為核心的智能化和以用戶為中心的產品柔性(xìng)化是CIMS全球化目標,企業集成就是解決資源共享、資源優化、信息服務、虛擬製造、並行工程、網絡平台等方麵(miàn)的關鍵技(jì)術。