Part5 UNIT4AConcepts of Computer Integrated Manufacturing文档格式.docx

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计算机集成制造就是通过利用集成系统和数据通信与新的管理哲学相结合，将整个生产制造企业集成为一体，从而提高组织和员工的工作效率。

Themanufacturingenterprisewheel（Fig.5-4A-1）illustratestheintegrationcalledforinthedefinitionandshowstheinterrelationshipamongallpartsofanenterprise.Takeafewminutestostudyallthesegmentspresentinthewheel,andthenreadtheCIMdefinitionagain.

制造企业环形图（图5-4A-1）说明了定义中所说的集成并给出了企业各组成部分之间的相互关系。

花几分钟时间研究一下环形图中给出的各个部分，然后再看一下计算机集成制造的定义。

CIMdescribesanewapproachtomanufacturing,andcorporateoperation.AlthoughCIMsystemscanincludemanyadvancedmanufacturingtechnologiessuchasrobotics,computernumericalcontrol（CNC）,computer-aideddesign（CAD）,computer-aidedmanufacturing（CAM）,computer-aidedengineering（CAE）,andjust-in-time（JIT）production,itgoesbeyondthesetechnologies.CIMisanewwaytodobusinessthatincludesacommitmenttototalenterprisequality,continuousimiprovement,customersatisfaction,useofasingleocmputerdatabaseforallproductinformationthatisthebasisformanufacturingandproductiondecisionsineverydepartment,removalofcommunicationbarriersamongalldepartment,andtheintegrationofenterpriseresources.TheenterprisewheelshowninFig.5-4A-1isanupdatefromtheoriginalSME/CIMWheelandhasthefollowingsixdefinedareas:

计算机集成制造描述了制造、管理和企业运作的一种新方法。

虽然计算机集成制造包含了许多诸如机器人、计算机数字控制（CNC）、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程（CAE）、即时（JIT）生产等先进的制造技术，但它的内涵要比这些技术宽泛得多。

计算机集成制造是从事商业活动的一种新方法，这些商业活动包括对企业所有资质的承诺、持续的改进、客户满意度、对所有的产品信息使用单独的计算机数据库，这些产品信息是每个部门制造和生产决策的基础，消除各个部门之间信息交流的障碍，集成企业资源等。

图5-1A-1所示的企业环形图是原来制造工程师学会/计算机集成制造环形图的升级版，它有以下六个定义的区域：

1）Thehubofthewheel,titledCustomer,istheprimarytargetforallmarketing,design,manufacturing,andsupporteffortsintheenterprise.Onlywithaclearunderstandingofthemarketplaceandthecustomercantheenterprisebesuccessfu.

1）环形图的中心命名为客户，企业的所有营销、设计、制造和支持的努力都是围绕它来进行的。

只有对市场和客户有清醒的认识，企业才有可能成功。

2）Thenextlayeronthewheelfocusesonthemeansoforganizing,hiring,training,motivating,measuring,andcommunicatingtoensureteamworkandcooperationintheenterprise.Thetechniquesusedtoachievethisgoalincludeself-directedteams,teamsofteams,organizationallearning,leadership,standards,rewards,qualitycircles,andacorporateculture.

2）环形图的第二环集中在组织、聘用、培训、激励、检测和通讯的方法上，以确保企业的同心协力和团队合作。

为达到此目的使用的技术包括自我指导团队、团队组建、组织学习、领导、标准、报酬、质量监控体系和企业文化。

3）Thissectionfocusesonthesharedcorporateknowledge,systems,andcommondatausedtosupportpeopleandprocesses.Theresourcesusedincludemanualandcomputertoolstoaidresearch,analysis,innovation,documentation,decisionmaking,andcontrolofeveryprocessintheenterprise.

3）这部分环形图集中在用以支撑人和生产过程的企业公共知识、系统和公共数据上。

所用资源包括企业用于研究、分析、革新、建立文档、决策和各个过程控制的手册和计算机工具。

4）Thethreemaincategoriesofprocesses,product/processdefinition,manufacturing,andcustomersupport,makeupthissectionofthewheel.Includedinthisgrouparefifteenkeyprocessesthatformtheproductlifecycle.

4）环形图的这部分由生产过程中的产品/生产过程定义、制造和客户支持三大部分组成。

这部分包括形成产品生命周期的15个关键过程。

5）Theenterprisehasresourcesthatincludecapital,people,materials,management,information,technology,andsuppliers.Italsohasresponsibilitiestoemployees,investors,andthecommunity,aswellasregulatory,ethical,andenvironmentalobligations.

5）企业要有包括资金、人才、材料、管理、信息、技术和供应者等资源。

同时对雇员、投资者和社会要承担责任，并对法律、道德和环境负有责任。

6）Thefinalpartofthewheelisthemanufacturinginfrastructure.Thisinfrastructureincludescustomersandtheirneeds,suppliers,competitors,prospectiveworkers,distributors,naturalresources,financialmarkets,communities,governments,andeducationalandresearchinstitutions.

6）环形图的最后部分是制造结构基础。

这个基础结构包括客户和他们的需求、供应商、竞争者、所需工人、批发商、自然资源、金融市场、社会、政府和教育研究机构。

TheCIMprinciplescoveredinthistextaddressmostoftheareasintheCASA/SMEnewmanufacturingenterprisewheel.

本文讨论的计算机集成制造原理覆盖了计算机与自动化系统委员会/制造业工程师学会定义的新的制造业环形图的大部分内容。

LearningCIMConcepts

学习计算机集成制造的概念

JustastheenterprisewheeldividestheoperationalaspectsofCIMintomajorsegments,thestudyofCIMfollowsasimilarpath.SectionaboveintroducedanddefinedCIM.Next,thethreeprocesssegmentsaredescribed.Let’sstartwiththethreeprocesssegments.

和企业环形图将计算机集成制造的运作领域分成几个主要环节一样，计算机集成制造的研究遵循类似的途径。

以上介绍和定义了计算机集成制造部分。

接下来描述三个生产过程环节。

让我们随着三个生产过程环节开始。

Fig.5-4A-2illustratesanotherviewoftheenterprise,includingthethreeprocesssegmentswithoverlappingareasthatindicateshareddataandresources.Theproductdesigndata,forexample,areneededinmanufacturingplanningandcontrol（MPC）toplanprocessroutings.Thedegreeoftheoverlapvariesbecausesomesegmentssharemoreinformationthandoothers.ThedevelopmetnofanewproductusuallystartsinthedesigncircleandmovesinthedirectionofthearrowsinFig.5-4A-2.TheCIMconceptsassociatedwitheachsegmentarecoveredinthatsameorderinthisbook.Asaresult,part2startswiththedesignanddocumentationworkrequiredwhenanewproductisproduced.Intheenterprisewheel,thisiscalled“product/process”andincludesbusinessdefinition,systemdesign,componentdesign,continuousimprovement,anddocumentationandrelease.DiscussionsaboutthisareaintheliteratureusuallyreferenceCAD,theautomationsoftwareisfrequentlyusedtoimprovedesignanddrawingproductivity.However,implementingCIMintheproduct/processsegmentrequiresmorethanjustusingCADsoftware.

图5-4A-2给出了企业环形图的另一种解释，包括三个带有重叠区域的生产过程部分，重叠区域指出了共享数据和资源。

例如，在制造规划和控制（MPC）中为了规划生产过程路径需要产品设计数据。

由于某些环节比其他环节需要共享更多的信息，重叠区的大小会发生变化。

新产品的开发通常在设计周期中开始并按照图5-4A-2中给出的箭头方向移动。

本书中与每个环节相关的计算机集成制造概念使用同样一种顺序。

结果，当要生产新产品时，带有设计和存档工作要求的第二部分开始了。

在企业环形图中，这称作“产品/过程”，其中包括商品定义、系统设计、组件设计、持续改进、文档和（新产品）发布。

在有关著作中关于这部分工作的讨论通常涉及到CAD，自动化软件经常用于改进设计和绘图能力。

但是，在产品/过程环节实现计算机集成和制造要求的不仅仅是使用CAD软件。

Thesecondprocesssegmentrequiredforproductdevelopment,labeledmanufacturingplanningandcontrol（MPC）inFig.5-4A-2,includesalltheprocessplanning,productionscheduling,inventorymanagement,andcapacityplanningrequiredforefficientmanufacturing.Intheenterprisewheel（Fig.5-4A-1）,thesegmentcalledmanufacturingincludeselementsincludematerialmanagement,assemblyandtest,componentfabrication,operationsplanning,andresourceplanning.Manufacturingresourceplanning（MRPII）conceptsandsoftwarearefrequentlyappliedtomanagethisareaoftheproductionprocess.ImplementationofasoftwarepackageforMPCdoesnotguaranteethatthissegmentcomplieswiththeCIMdefinition,however.

对产品开发所需的第二个过程环节在图5-4A-2中标识为制造计划与控制，它包括有效制造所需的所有过程规划、生产调度、库存管理和能力计划。

在企业环形图（图5-4A-1）中，称作制造的环节包括来自MPC和图5-4A-2中生产环的元素。

企业环形图中的元素包括材料管理、装配和测试、元件制造、运行计划和资源规划。

制造资源规划（MRPII）概念和软件经常用于管理生产过程这个领域。

然而，用于MPC软件包的执行并不能保证这个环节遵守CIM的定义。

Thelastprocesssegment,labeledproductioninFig.5-4A-2,includesalltheactivityassociatedwiththeproduction,orshopfloor.Thisincludessomeoftheelementsfoundinthemanufacturingsegmentoftheenterprisewheel.TheapplicationofCIMprinciplesfortheshop-floor,orproductionareasiscoveredinproductionprocess/supportmachinesandsystems.Frequentlymanufacturersconfusetheinstallationofflexiblemanufacturingcells（FMCs）,CNCmachines,smartconveyorsystems,automatictracking,orindustrialrobotswithimplementationofCIM.However,acarefulexaminationoftheCIMdefinitionandtheenterprisewheelindicatesthatCIMisnotjust

图5-4A-2中标为生产的最后一个过程环节包括所有与生产和制造场所相关的活动。

这包含一些企业环形图中制造环节的因素。

制造或生产领域对CIM原理的应用包含在生产过程/支持的机器和系统中。

制造商经常把柔性制造单元的安装、计算机数控机器、智能传输系统、自动跟踪或工业机器人与集成制造的实现混为一谈。

然而，仔细检查计算机集成制造的定义和企业环形图表明计算机集成制造不仅是

1）automatedhardwareandsoftware;

1）自动化硬件和软件；

2）amanufacturingsystemboughtfromavendor,installedintheenterprise;

2）从市场购买的制造系统，安装在企业；

3）manufacturingstrategiessuchasjust-in-time（JIT）andsimultaneousengineering.

3）诸如即时和同步工程的制造策略。

AnenterprisethatembracesCIMconceptshasamanagerialphilosophythat

信奉CIM理念的企业有如下管理哲学

1）usescustomersatisfactionasthebasisfordecisions;

1）把客户满意度作为决策的基础；

2）espousestotalquality（TQ）principles;

2）支持全面质量原则；

3）valuestheideasofeveryemployee;

3）重视每个员工的建议；

4）doesnotacceptthestatusquobutworkstowardcontinuousimprovement.

4）不满足现状，不断创新。

Inaddition,asuccessfulCIMimplementation

另外，成功的CIM实现

1）sharesdataacrossallthedepartments;

1）在所有部门之间共享数据；

2）usesautomationhardwareandsoftwaretointegrateenterpriseoperationseffectivelysothatproductdataarecreatedonlyonceandusedmanytimes.

2）使用自动化的硬件和软件有效地集成企业运作以便产品数据一次创建后可以多次重复使用。

However,theprocesssegmentsproduceaworld-classproductonlywhentheenterpriseresourcesarewellmanaged.

但是，只有当企业资源实行完善的管理后，生产过程环节才能生产出世界级的产品。