理论教育 计算机集成制造系统的功能及组成

计算机集成制造系统的功能及组成

时间:2023-06-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:CIMS是针对机械制造业提出的,以计算机网络技术、数据库技术为支撑,实现了四个功能系统,即制造自动化系统、质量控制系统、管理信息系统和工程设计自动化系统;各系统之间通过计算机系统实现信息流的交换与集成。计算机网络技术是信息集成的关键技术之一,可以实现CIMS的四个功能系统间的信息在计算机网络上的传递、转换和共享。4)质量控制系统

计算机集成制造系统的功能及组成

CIMS是针对机械制造业提出的,以计算机网络技术、数据库技术为支撑,实现了四个功能系统,即制造自动化系统、质量控制系统、管理信息系统和工程设计自动化系统;各系统之间通过计算机系统实现信息流的交换与集成。

计算机网络技术是信息集成的关键技术之一,可以实现CIMS的四个功能系统间的信息在计算机网络上的传递、转换和共享。目前,常用的网络标准是ISO制定的开放系统互联(OSI)参考模型。为实现异构环境下的信息集成,所需要解决的主要问题之一就是不同通信协议的共存及向ISO/OSI的过渡。OSI标准是规定信息处理系统互联、通信和协调动作的一系列标准的统称。OSI体系结构有七层,从最低开始分别为:物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层

数据库系统是又一支撑系统,CIMS的系统信息都要在统一格式的数据库系统中进行存储和调用,以满足系统间信息的交换和共享。CIMS中的信息按企业经营活动的对象类型可分为:资源信息、产品信息、生产计划信息、工艺信息及组织管理信息等。CIMS数据库系统通常是采用集中与分布相结合的三层体系结构,以保证数据的安全性、一致性和易维护性等。这三层体系分为主数据管理系统、分布数据管理系统和数据控制系统。

计算机集成制造系统具体是由计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助质量控制(CAQ)系统、管理信息系统(MIS)、制造资源计划系统、企业资源计划系统(ERP)及工程设计自动化系统、制造自动化系统组成。

(1)CAD 包括产品结构的设计、定型产品的变型设计及模块化结构的产品设计软件有计算机绘图、有限元分析、计算机造型、优化设计、动态分析与仿真等。

(2)CAM 通常可用于进行刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及NC代码的生成等。

(3)CAPP 可用于进行毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制订和工时定额计算等,其中工序设计又包含装夹设备选择或设计、加工余量分配、切削用量选择,以及机床、刀具和夹具的选择、必要的工序图生成、工艺文件生成等功能。CAPP是从产品设计到制造的转换过程,是CAD/CAM集成的关键环节;同时它也是CIMS中设计信息与物料信息的“交汇点”,它与生产计划、车间控制有着紧密联系,是工程设计自动化系统与其他系统交换信息的主要信息源和信息处理核心。相对于商品化、通用化程度较高的CAD和CAM而言,目前尚缺少适应面广的通用型CAPP软件,还有待进一步研究和开发。

随着人们对产品的要求不断提高,市场竞争也日益激烈,企业的一切活动都开始转到以用户要求为核心的四项指标TQCS的竞争上。其中T是time,指缩短产品制造周期,使新产品提前上市,提早交货;Q是quality,指提高产品质量;C是cost,指降低产品成本;S是Service,指提供良好的咨询和售后服务。

(4)CAQ系统 又称为集成质量系统,主要为企业提供先进的、高效的手段和有力的支持工具,它使企业能更有效地实现全面质量管理。CAQ系统除了具有直接实施检测的功能外,它的重要任务是采集、存储和处理企业的质量数据,并以此为基础进行质量分析、评价、控制、规划和决策

CAQ系统的功能包括以下几点:

1)质量计划制订。包括生成零件的检测规程和规范、生成检测器具需求计划、制订进货检测计划及生成检测程序等。

2)质量检测。包括质量数据的采集和存储,检验器具的定期鉴定。(www.daowen.com)

3)质量评价与控制。包括外购和外协质量评价、加工工序质量评价与控制、产品设计质量评价、零件加工过程质量跟踪、各类不良品的处理信息管理,以及从装配到试验、装箱过程中的质量评价。

4)质量综合信息管理。包括使用过程中产品质量分析、质量成本分析、企业质量综合指标统计与分析、质量报表生成及质量综合查询、质量文档管理及质量检验人员档案等。

(5)MIS MIS的功能是多方面的,一般有生产预测、销售管理、物资供应、主生产计划、财务管理成本核算、库存管理、人事管理设备管理、经营与生产规划、物料需求计划、能力需求计划、技术和生产数据管理等。

(6)制造资源计划系统 它是以物料需求计划,(material requirement plan-ning,MRP)为核心,对生产、物料、销售、财务、会计和成本等方面实行优化管理的计划,即对资金、设备、人力和时间等资源进行估计和预测的管理计划。物料需求计划则是根据主生产计划、产品物料清单、库存清单、采购清单及未交付订单等资料,计算出的物料需求量与组件生产进度表联系起来的优化技术。制造资源计划系统可使计划做到即不出现短缺、又不造成库存积压,从而解决物料需求与供给的矛盾。

(7)工程设计自动化系统 它覆盖了产品设计的全过程,包括产品的概念设计、工程与结构分析、详细设计、工艺设计与数控编程等。通常分为CAD/CAPP和CAM三部分,形成一个集成系统。

(8)制造自动化系统 它是在计算机的控制与调度下,按照NC代码将毛坯加工成合格的零件,装配成部件及产品,完成生产管理指定的任务,并将制造现场的不同信息实时地或经过初步处理后反馈到相应部门,它涉及加工制造的许多环节。制造自动化系统的目标是实现多品种、中小批量产品制造的柔性自动化,产品的制造过程应包括加工、装配、检验等各生产阶段;实现优质、低成本、短周期及高效率生产,提高企业的市场竞争能力;为作业人员创造舒适而安全的劳动环境。

制造自动化系统包括:

1)车间、单元工作站的作业调度与监控。

2)刀具、夹具、模具、加工设备、仓库、物料传递工具、清洗工具及测量设备等的管理与控制。

3)物流系统的调度与监控等。

4)质量控制系统

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