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 现代集成制造系统

经济竞争已成为当今世界各国竞争的主要内容。其中，占各国生产总值50％以上的制造业的竞争尤为激烈，其竞争核心是以知识为基础的新产品的上市时间(T)、质量(Q)、成本(C)、服务(S)及环境(E)，以满足各类顾客对产品日益增长的需求和社会可持续发展的新要求。面对激烈的竞争，各国纷纷制定并实施研究开发计划，"先进制造技术"便应运而生，而CIMS正是其中重要的组成部分。

我国于1986年提出863/CIMS主题计划。12年来，该计划以"发展高科技、实现产业化"为宗旨，在"有限目标、突出重点；结合国情、鼓励创新；应用导向、示范带动；市场牵引、促进产业；加强交流、重视合作；规范管理、精建队伍"的工作原则指导下，在国家科技部的直接领导和各有关部门的大力支持下，经过近5000名专家、技术人员和管理人员的不懈努力，从国外的"计算机集成制造"（Computer Integrated Manufacturing，CIM）概念开始，经历了信息集成、过程集成和企业间集成的研究与实践，在应用基础研究、重大关键技术、产品开发、应用示范等层次上取得了重大进展，进而总结提出了现代集成制造（Contemporary Integrated Manufacturing，CIM）的理念、技术、工具与实施途径，走出了一条具有中国特色的CIMS之路，并在国际上取得了一席之地。

CIM是一种组织、管理和运行企业的理念

1973年美国的J.Harrington提出了计算机集成制造(CIM)的概念，并在80年代初开始付诸应用。近10余年来，在市场竞争的激励与相关技术的推动下，CIM理念与技术得到不断发展。结合国际上集成制造技术的发展，特别是基于863/CIMS主题的实践，主题组提出了现代集成制造CIM的概念，它在深度和广度上拓宽了传统CIM的内涵。其中"现代"的含义是计算机化、信息化、智能化和绿色化。"集成"的含义是信息集成（含功能集成）、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。

目前，我们对CIM及CIMS的内涵表述如下：

CIM是一种组织、管理和运行企业的理念。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地结合，借助计算机，使企业产品全生命周期，即市场需求分析、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（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）有机集成，并优化运行，以达到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁，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理念构成的计算机化、信息化、智能化、绿色化、集成优化的制造系统。

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的集合。

CIM技术综合发展了与企业产品全生命周期活动有关的技术

----对于离散型制造，它主要分为五类技术：

----(1)总体技术

----系统总体模式----包括柔性制造、集成制造、敏捷制造、智能制造及绿色制造等模式；

----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，企业三要素及三流的集成技术等；

----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、资源及组织模型等的建立、确认及其仿真技术；

----CIMS系统开发与实施技术。

----(2)支撑技术 ----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及人/机接口等技术。

----(3)设计自动化技术 ----包括CAD、CAPP、CAM、CAE、DFX（面向下游工作的设计）及虚拟样机（VP）等。

----(4)加工生产自动化技术 ----包括DNC、CNC、FMC、FMS、虚拟制造（VM）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、MRPⅡ、CAQ、供应链、BPR及ERP等技术。 ----863/CIMS主题还将CIM技术成功地推广到流程制造业，因此，在流程制造业CIMS技术中，除了具有流程行业特点的上述(1)、(2)、(5)项技术外，还有：

----(6)生产过程控制技术 ----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。

----值得指出的是，随着敏捷化、网络化、全球化制造模式的发展，电子商务有关技术必将融合到新一代先进制造技术之中。

----现代集成制造技术的发展趋势可概括为以下内容：

----集成化----CIMS已从当前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)。

----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，当前和未来的研究重点是具有自律、分布、智能、仿生、敏捷、分形等特点的下一代制造系统。

----全球化----随着网络全球化、市场全球化、竞争全球化、经营全球化的出现，许多企业正积极采用"全球制造"和"网络制造"的策略。

----虚拟化----在数字化基础上，虚拟化技术的研究正在迅速发展，虚拟化技术主要包括虚拟现实(VR)、虚拟产品开发(VPD)、虚拟制造(VM)和虚拟企业(VE)等。

----标准化----在制造业向全球化、网络化、集成化、智能化发展的过程中，标准化技术(如STEP、EDI和PLIB等)已显得愈来愈重要，它是信息集成、功能集成、过程集成和企业间集成的基础。

----绿色化----绿色制造、环境意识的设计与制造、生态工厂、清洁化生产等概念是全球可持续发展战略在制造业中的体现。这是摆在现代制造业面前的一个崭新课题。

CIMS应用是我国企业实现两个根本转变的一条有效途径

----自1989年以来，863/CIMS主题已在我国100家企业实施了CIMS应用示范工程，在19个省市和6个行业部门成立了地方、各部委领导的专家组，形成了一支近3000人的骨干队伍，并计划到2000年底成功地完成150～200家应用示范工程。

----目前已验收的46家企业CIMS工程的结果表明，采用CIM理念与技术构成局部或全局的CIMS，能显著提高企业竞争能力。它是我国企业实现两个根本转变的一种有效途径。平均量化的统计表明，对各类（规模、生产模式、经营机制、生产类型）企业的新产品开发周期缩短了30％～50％，生产周期缩短了20％～40％，流动资金减少了20％～30％。此外，CIMS应用示范工程的开展也有力地促进了CIMS技术的发展和相关产业的形成。目前，我们已总结出一套CIMS工程实施的经验、方法、规范与技术，为CIMS的推广应用提供了良好的基础。 要有一批面向市场的有识之士和企业成为CIMS产业发展的主力军。

----CIMS产业包括系统集成产业及单元技术产品产业两类。据美国Frost＆Sullivan公司的调查报告，制造系统集成产业市场的年增长率为15％，1998年营业额达到98.5亿美元；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。

----我国共有数10万个制造企业，CIMS产业的市场潜力很大。我们在近年的实践中充分认识到，CIMS在中国要向深度和广度发展，其产业的壮大与发展已迫在眉睫。目前的情况是大量的CIMS科研成果未能转化成产品。此外，虽然我国在CIMS单元技术产品方面已取得了一定的进展，但是，大部分国产CIMS单元技术产品的企业规模较小，产品的面较窄，新产品开发力量弱，其产品的T、Q、C、S较差，因而国内产品只占少量市场；另一方面，CIMS的系统集成产业仍处于萌芽阶段。目前，示范工程中的"服务队"还只能以高校、研究所队伍为主，其机制及工程的T、Q、C、S亟待完善。为此，主题组采取了积极的措施，大力促进国产CIMS产业的发展，提出ERP、PDM、数据库、RPM、CAD、数控、集成框架、CIMS工具集、并行工程支撑工具等重大产品开发项目和CIMS系统集成公司的发展计划，并吸引国内数10家公司参加了投标。主题组2000年底的产品开发目标是在几个主要单元技术产品方面达到10～15％的国内市场占有率，并完成15家以国产软件为主的应用示范工程。但是，更为重要的是必须要有一批面向市场的有识之士和企业成为CIMS产业发展的主力军。

为此，我们建议，要进一步发挥我国特有的官、产、学、研联合的优势，加速建立面向市场机制的CIMS企业，大力加强新产品研发，积极扶持骨干企业，促进风险投资机制，培养壮大技术、营销与管理骨干队伍，形成CIMS研究、开发、产品、市场的良性循环，将我国CIMS应用推向新的阶段，为振兴我国制造业做出积极贡献。
顶端 Posted: 2009-03-22 10:08 | [楼 主]
revotan
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[revotan] 好贴！
顶端 Posted: 2009-03-24 15:57 | 1 楼
nirco
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[nirco] 好贴！
顶端 Posted: 2009-04-04 12:12 | 2 楼
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