第4章 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)總體設(shè)計技術(shù)

第4章現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)總體設(shè)計技術(shù)4.3分系統(tǒng)的總體設(shè)計分系統(tǒng)總體設(shè)計在CIMS總體設(shè)計中的作用由于CIMS的復雜性，CIMS總體方案設(shè)計還須深化到各分系統(tǒng)。1．分系統(tǒng)總體設(shè)計是CIMS總體設(shè)計的組成部分不對各分系統(tǒng)進展總體設(shè)計，缺乏以充分闡明CIMS系統(tǒng)的總體方案。2．分系統(tǒng)的總體設(shè)計是保證CIMS系統(tǒng)集成的需求CIMS的關(guān)鍵是集成，CIMS的集成包括分系統(tǒng)間的集成分系統(tǒng)內(nèi)部的集成，而分系統(tǒng)間的集成往往表現(xiàn)為一個分系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)與另一個分系統(tǒng)的子系統(tǒng)間的集成，不對分系統(tǒng)進展深化的分析和設(shè)計就難以保證這些集成。3．分系統(tǒng)設(shè)計更能表達一個CIMS工程的特點2華北電力大學自動化系分系統(tǒng)總體設(shè)計的普通原那么1〕分系統(tǒng)設(shè)計必需在CIMS總體框架下，即以CIM哲理為指點，在CIMS環(huán)境下思索本分系統(tǒng)的設(shè)計問題。2〕作為分系統(tǒng)，不但要從本分系統(tǒng)所涉及的企業(yè)運營過程的需求出發(fā)，進展功能、信息、資源和組織設(shè)計，處理本分系統(tǒng)內(nèi)部的集成問題，還要思索與其它分系統(tǒng)的分工和聯(lián)絡(luò)，處理和其它分系統(tǒng)的集成問題。3〕要認清分系統(tǒng)的體系構(gòu)造是CIMS系統(tǒng)的體系構(gòu)造的一部分。3華北電力大學自動化系分系統(tǒng)總體設(shè)計的本卷須知1．深化分析企業(yè)特點和需求，從全局出發(fā)，確定分系統(tǒng)的目的2．留意分系統(tǒng)之間及分系統(tǒng)與總體的一致性3．采用正確的設(shè)計方法和技術(shù)道路4．把握總體，防止墮入技術(shù)細節(jié)5．防止反復4華北電力大學自動化系CIMS各分系統(tǒng)的總體設(shè)計消費運營管理分系統(tǒng)工程設(shè)計分系統(tǒng)制造自動化分系統(tǒng)質(zhì)量保證分系統(tǒng)計算機支持分系統(tǒng)5華北電力大學自動化系1.消費運營管理分系統(tǒng)覆蓋范圍覆蓋企業(yè)的一切管理部門。1〕在層次上覆蓋廠級決策層和管理層。2〕在職能范圍上包括運營決策、方案、消費、設(shè)備、物資、勞資、人事、后勤等各部門職能及廠級指點職能。3〕假設(shè)質(zhì)量管理不單獨設(shè)立分系統(tǒng)，那么本分系統(tǒng)也覆蓋廠級質(zhì)量管理功能。4〕對某些流程行業(yè)，如不單獨設(shè)工程設(shè)計分系統(tǒng)，普通也將技術(shù)管理功能納入本分系統(tǒng)。6華北電力大學自動化系1.消費運營管理分系統(tǒng)功能范圍：與普通企業(yè)的管理信息系統(tǒng)〔MIS〕根本一致1〕消費預測；2〕銷售管理；3〕物資供應；4〕主消費方案；5〕財務管理；6〕本錢核算；7〕庫存管理；8〕人事管理；9〕設(shè)備管理；10〕運營及消費規(guī)劃；11〕物資需求方案；12〕才干需求方案；13〕技術(shù)和消費數(shù)據(jù)管理。7華北電力大學自動化系1.消費運營管理分系統(tǒng)改造MRP-Ⅱ軟件，使其順應CIMS集成需求現(xiàn)有的MRP-Ⅱ軟件由于是按單獨運轉(zhuǎn)而開發(fā)出來的，當用于CIMS工程中時，需進展適當?shù)母脑欤?〕車間作業(yè)管理〔SFC〕MRP-Ⅱ作為企業(yè)管理軟件，如獨立運轉(zhuǎn)，當然要給出車間的作業(yè)方案供車間執(zhí)行。但在CIMS中，我們已有專門的分系一致車間自動化分系統(tǒng)來完成車間的各項功能。因此可將SFC功能從消費運營管理分系統(tǒng)中去掉。2〕技術(shù)和消費數(shù)據(jù)管理模塊它包括企業(yè)的技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品構(gòu)造清單等，在單獨運轉(zhuǎn)的MRP-Ⅱ中這是必不可少的模塊，數(shù)據(jù)經(jīng)過手工輸入系統(tǒng)。但在CIMS系統(tǒng)中，通常在工程設(shè)計分系統(tǒng)中處置技術(shù)規(guī)范，生成產(chǎn)品構(gòu)造清單，然后提供應管理系統(tǒng)運用，屬于全局共享數(shù)據(jù)，不再是管理信息系統(tǒng)公用。因此在系統(tǒng)總體設(shè)計時必需處置好這一關(guān)系。8華北電力大學自動化系1.消費運營管理分系統(tǒng)在MRP-Ⅱ根底上進一步提高普通CIMS工程中添加的主要功能模塊有：1〕綜合信息查詢功能它可及時提供企業(yè)運營管理綜合性信息，供廠級指點運用和參考。2〕消費動態(tài)追蹤功能它能及時提供消費過程及物料流動的動態(tài)跟蹤信息，為消費調(diào)度、消費控制效力。3〕消費優(yōu)化功能，針對不同的消費過程特點，在管理中采用優(yōu)化模塊可以加快消費進程、降低消費本錢。4〕決策支持功能，利用集成環(huán)境提供的企業(yè)內(nèi)外部信息，建立決策支持系統(tǒng)，將多種可行決策提供應決策者。5〕產(chǎn)品報價功能，利用信息集成，借助工程設(shè)計分系統(tǒng)提供的技術(shù)報價，基于本錢核算功能實現(xiàn)財務報價，最后給出商務報價，可大大提高報價質(zhì)量和速度。9華北電力大學自動化系1.消費運營管理分系統(tǒng)設(shè)計要點1〕.分系統(tǒng)的需求分析和目的的制定從整體和戰(zhàn)略的高度出發(fā)，企業(yè)指點直接參與并起指點作用，找出影響企業(yè)競爭力的主要要素及消費運營管理系統(tǒng)可以處理的問題。10華北電力大學自動化系1.消費運營管理分系統(tǒng)2〕.詳細需求和系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)企業(yè)消費運營特點，明確企業(yè)的消費銷售環(huán)境和消費方式，并進而提出對MRP-Ⅱ軟件的詳細要求，把選擇軟件的任務做細：軟件必需可以正確描畫企業(yè)的產(chǎn)品構(gòu)造和工藝流程確定自行開發(fā)與購買商品軟件。MRP-Ⅱ軟件進展改造和擴展，經(jīng)過二次開發(fā)使之用戶化要思索與其它分系統(tǒng)集成的要求：與車間自動化分系統(tǒng)的集成與工程設(shè)計分系統(tǒng)的集成軟件應有擴展的功能，可以實現(xiàn)更大范圍的信息集成，包括管理范圍的擴展，企業(yè)間的集成。要進展投資效益分析，確定投資規(guī)模，在可用資金的約束下，選擇性能價錢比高的軟件。引進先進的管理軟件的同時，也將引進先進的管理思想11華北電力大學自動化系2.工程設(shè)計分系統(tǒng)覆蓋范圍企業(yè)的一切工程設(shè)計部門，覆蓋產(chǎn)品設(shè)計的過程，包括產(chǎn)品設(shè)計、零部件設(shè)計、工藝設(shè)計、數(shù)控編程以及工裝設(shè)計等。1)產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計過程包括了從產(chǎn)品構(gòu)思到最終構(gòu)成圖樣文件的一切活動。設(shè)計過程可分為下述四個階段：1〕功能分析；為了尋覓最優(yōu)設(shè)計，需求對不同的對象、不同處理問題的方法，進展調(diào)查和分析，對概念進展縝密的論述和評價。2〕產(chǎn)品定義；對功能分析的結(jié)果進一步精煉，并仔細研討幾種可供選擇的任務原理，從中選擇最優(yōu)方案。3〕總體設(shè)計；在產(chǎn)品定義的根底上，進一步在適用性、經(jīng)濟性甚至美觀上予以提高。4〕詳細繪圖；產(chǎn)生詳細的工件圖和物料清單，幾乎可以全部由計算機完成。產(chǎn)品設(shè)計可分為三種類型：新設(shè)計、修正設(shè)計、變型設(shè)計。12華北電力大學自動化系2.工程設(shè)計分系統(tǒng)

設(shè)計階段功能分析產(chǎn)品定義總體設(shè)計詳細繪圖新設(shè)計

修正設(shè)計變型設(shè)計√√√√

√√√

√√13華北電力大學自動化系2.工程設(shè)計分系統(tǒng)2)工藝過程設(shè)計工藝過程設(shè)計〔又稱工藝過程規(guī)劃或工藝方案、工藝設(shè)計〕的義務是將產(chǎn)品設(shè)計信息轉(zhuǎn)換為工藝規(guī)程，以便制造零件或產(chǎn)品，指點工件經(jīng)過各個制造階段，包括從選擇原資料開場到制呵斥零件、構(gòu)成產(chǎn)品為止的全過程。主要功能1〕選擇原資料或毛坯，包括外形、尺寸、分量、資料2〕選擇機械加工方法和順序，包括選擇：①總體加工方法及順序一工藝道路；②在一給定工位上的部分加工方法和順序一工步。3〕選擇機床。4〕輔助功能：①選擇夾具；②選擇刀具；③確定制造技術(shù)要求；④選擇丈量儀器。5〕計算制造時間：①進給量和切削速度；②安裝時間；③預備時間；④加工時間。6〕產(chǎn)生文本，輸出工藝規(guī)程，包括輸出：①工藝規(guī)程標題；②工藝規(guī)程參數(shù)。14華北電力大學自動化系2.工程設(shè)計分系統(tǒng)3)數(shù)控編程數(shù)控編程包括對一切采用數(shù)控的設(shè)備如數(shù)控機床、數(shù)控檢測儀器、數(shù)控機器人等進展程序設(shè)計。為生成數(shù)控程序，必需完成以下三項根本任務：1〕編譯以確定的言語格式書寫的零件程序；2〕根據(jù)刀具、資料和加工信息，計算刀位軌跡和各種幾何、工藝數(shù)據(jù)；3〕由后置處置器將通用的刀位信息轉(zhuǎn)換成NC代碼，用以支配選定的機床。15華北電力大學自動化系2.工程設(shè)計分系統(tǒng)4)工裝設(shè)計工藝配備〔刀具、夾具、量具、輔具、磨具〕設(shè)計從本質(zhì)上講，工裝設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計性質(zhì)是類似的，工裝作為一種安裝了可看成為一種不出廠的產(chǎn)品，要閱歷類似的設(shè)計過程完成類似的任務。工裝設(shè)計與工裝所效力的產(chǎn)品、部件、零件親密相關(guān)，有的工裝能夠很復雜、龐大，有的僅是一些零件。為了完成工裝設(shè)計，建立工裝CAD系統(tǒng)，必需獲取相關(guān)的產(chǎn)品信息和工藝信息，實現(xiàn)與產(chǎn)品CAD、CAPP等的集成。16華北電力大學自動化系2.工程設(shè)計分系統(tǒng)設(shè)計要點(1)深化分析企業(yè)特點，明確需求和目的1〕行業(yè)的影響2〕企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計才干及對外協(xié)作方式的影響3〕企業(yè)本身條件的影響4〕市場競爭環(huán)境的影響(2)努力提高產(chǎn)品的自主開發(fā)才干(3)加強產(chǎn)品開發(fā)的過程管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(4)提高產(chǎn)品的“三化〞程度〔通用化、規(guī)范化和系列化〕程度(5)吸收并行工程思想，改良設(shè)計過程17華北電力大學自動化系2.工程設(shè)計分系統(tǒng)選型設(shè)計針對企業(yè)工程設(shè)計的需求，目前已有多種成熟的CAD/CAM軟件及一些CAPP軟件可供企業(yè)選用。工程設(shè)計分系統(tǒng)的總體設(shè)計應完成選型設(shè)計。1〕適用原那么系統(tǒng)選型應滿足企業(yè)的適用要求，既滿足當前的要求，又能適當思索以后的需求。2〕可集成的原那么3〕開放性原那么4〕充分利用企業(yè)的現(xiàn)有資源為使企業(yè)已有的工程設(shè)計資源，能充分利用，應優(yōu)先選擇與企業(yè)原有資源易于集成的系統(tǒng)。5〕經(jīng)濟性原那么要思索企業(yè)的經(jīng)濟實力，量力而行18華北電力大學自動化系例子：某機床廠CIMS工程設(shè)計分系統(tǒng)選型設(shè)計1〕硬件：以高中檔任務站為主，輔以微機硬件環(huán)境，它應能運轉(zhuǎn)性能優(yōu)越，價錢合理的CAD/CAM一體化軟件，能運轉(zhuǎn)多種數(shù)據(jù)庫，便于開發(fā)面向?qū)ο蟮墓こ虜?shù)據(jù)管理軟件，便于建立工程設(shè)計計算機局域網(wǎng)，便于與CIMS主機進展通訊；2〕CAD/CAM-體化軟件：1〕應能滿足參數(shù)化、特征化的3維外型要求；2〕經(jīng)過3D實體外型生成2D零件圖，作到信息的雙向關(guān)聯(lián)；3〕具有一體化的有限元分析軟件，或提供與規(guī)范有限元軟件的前后處置接口，并作到雙向尺寸關(guān)聯(lián)；4〕提供2—5軸數(shù)控加工及檢測編程才干；5〕提供便于運用的通用或公用程序開發(fā)言語，提供使各種用戶易于掌握和運用的用戶界面；6〕提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫，便于開發(fā)工程數(shù)據(jù)庫和實現(xiàn)產(chǎn)品的工程管理，提供點隊和矢量漢字庫，便于圖形和元件的漢字輸出；7〕支持產(chǎn)品自上而下的設(shè)計方，便于生成裝配圖，于涉檢測及零件明細表；8〕便于工藝特征的生成與抽取，為CAPP的開發(fā)提供文體條件，滿足機床設(shè)計的特殊要求，如箱體類零件的展開圖生成。此外還思索了軟件所需的內(nèi)存空間，軟件的價錢等等。3〕自行開發(fā)CAPP系統(tǒng)。19華北電力大學自動化系3.制造自動化分系統(tǒng)自動化分系統(tǒng)應覆蓋企業(yè)的一切車間及各種與車間功能相近的各類部門，覆蓋車間內(nèi)的全部消費運營活動。由于車間之間的差別很大，詳細車間的自動化系統(tǒng)構(gòu)成內(nèi)容也有很大差別。20華北電力大學自動化系3.制造自動化分系統(tǒng)1〕車間的差別企業(yè)根據(jù)其消費需求和企業(yè)的詳細情況設(shè)置假設(shè)干個車間，或與車間功能相近的部門。一個企業(yè)的各個車間是不同的，不同企業(yè)的車間之間差別更大。規(guī)模不同職能權(quán)限不同車間的自動化程度不同車間的組織方式不同車間的性質(zhì)不同在CIMS工程總體設(shè)計中普通關(guān)懷車間的下述性質(zhì)：1〕消費過程的離散性，對離散性不同的車間，需采用不同的方案調(diào)度方法。2〕過程的復雜性：離散型車間由于工件數(shù)量多，工序數(shù)量多，因此方案調(diào)度復雜。流程性車間的車間級方案調(diào)度相對簡單，但設(shè)備〔安裝〕級的控制功能也是很復雜的。21華北電力大學自動化系3.制造自動化分系統(tǒng)2〕車間功能及層次構(gòu)造車間〔分廠〕的功能分為以下兩大類：直接完成物料的運輸、儲存、加工處置以及測試檢驗等消費制造活動。在車間范圍內(nèi)圍繞消費制造過程所進展的管理、調(diào)度和控制活動，也包括與其它分系統(tǒng)進展的雙向信息交換活動。按典型的企業(yè)5層遞階構(gòu)造模型，車間占有4層的功能〔對不同性質(zhì)的車間，其功能會有所不同〕：車間層：消費管理、資源管理、質(zhì)量管理、車間報告單元層：柔性制造系統(tǒng)FMS、分布式數(shù)控單元DNC任務站層：常見的有各種加工任務站、物流任務站、刀具任務站以及各種輔助任務站設(shè)備層：主要是各種數(shù)控機床、可編程控制器、工業(yè)機器人、及其它各種可控設(shè)備和安裝。22華北電力大學自動化系3.制造自動化分系統(tǒng)3〕自動化分系統(tǒng)總體設(shè)計的指點思想(1)從企業(yè)的全局出發(fā)進展車間的需求分析(2)全面規(guī)劃，突出重點，以點帶面(3)抓住車間的共性，提高設(shè)計效率(4)與企業(yè)技術(shù)改造嚴密結(jié)合(5)充分發(fā)揚非自動化設(shè)備和人的作用(6)結(jié)合車間特點進展設(shè)計23華北電力大學自動化系4.質(zhì)量保證分系統(tǒng)企業(yè)實施CIMS系統(tǒng)的主要目的之一，是提高企業(yè)的產(chǎn)質(zhì)量量。產(chǎn)質(zhì)量量問題貫穿于產(chǎn)品生命周期的全過程，它與企業(yè)的運營管理，工程設(shè)計和消費制造等各項活動均有親密的關(guān)系。必需有專業(yè)的質(zhì)量部門來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。24華北電力大學自動化系4.質(zhì)量保證分系統(tǒng)1)質(zhì)量體系按照ISO9000-9004國際規(guī)范，企業(yè)應根據(jù)本身特點和詳細情況以及主管部門對質(zhì)量考核的規(guī)定，組本錢企業(yè)的質(zhì)量體系。質(zhì)量體系是保證產(chǎn)質(zhì)量量、滿足規(guī)定和潛在的要求，由組織機構(gòu)、職責、程序、活動、才干和資源等構(gòu)成的有機整體，質(zhì)量體系貫穿于產(chǎn)質(zhì)量量構(gòu)成的全過程，25華北電力大學自動化系4.質(zhì)量保證分系統(tǒng)2)質(zhì)量保證分系統(tǒng)的功能按企業(yè)內(nèi)質(zhì)量活動的性質(zhì)，質(zhì)量保證分系統(tǒng)需完成4大類不同的功能。1〕質(zhì)量方案功能2〕質(zhì)量檢測功能3〕質(zhì)量評價與控制功能4〕質(zhì)量信息管理功能26華北電力大學自動化系4.質(zhì)量保證分系統(tǒng)3)質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總體設(shè)計要點深化分析企業(yè)對質(zhì)量保證功能的真實需求，確定質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總目的確定質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總體構(gòu)造〔1〕單一集成質(zhì)量系統(tǒng)采用支持分布式數(shù)據(jù)管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)質(zhì)量系統(tǒng)的集成?！?〕將上述集成質(zhì)量系統(tǒng)在一個結(jié)點上與CIMS中的其它分系統(tǒng)集成這種集成可以處理質(zhì)量活動與企業(yè)其它活動的聯(lián)絡(luò)問題?！?〕將質(zhì)量保證功能進展分塊處置〔4〕將一切質(zhì)量保證功能全部就近納入其它分系統(tǒng)甚至子系統(tǒng)中它是自上而下、逐級集成的，而不單獨設(shè)立質(zhì)量保證分系統(tǒng)，這是處理資源共享的較理想的方案，但需配置合格的質(zhì)量管理專家，加強質(zhì)量方面的總體任務，同時需留意質(zhì)量活動的授權(quán)問題?！?〕在邏輯上仍設(shè)置質(zhì)量保證分系統(tǒng)由專業(yè)人員擔任對質(zhì)量保證功能進展總體設(shè)計，但在物理實現(xiàn)上采用〔4〕中提出的分散方式。顯然，采用后三種方式較好27華北電力大學自動化系4.質(zhì)量保證分系統(tǒng)3)質(zhì)量保證分系統(tǒng)的總體設(shè)計要點結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)質(zhì)量量規(guī)范體系進展技術(shù)設(shè)計不同類型企業(yè)有不同的產(chǎn)質(zhì)量量規(guī)范體系。產(chǎn)品的質(zhì)量目的不同,對產(chǎn)品的檢測要求不同,產(chǎn)品的質(zhì)量要求不同；質(zhì)量保證分系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計應表達質(zhì)量規(guī)范體系提出的要求。與企業(yè)的其它活動結(jié)合，共同處理產(chǎn)質(zhì)量量問題質(zhì)量保證分系統(tǒng)對產(chǎn)質(zhì)量量只起監(jiān)視保證作用，不能獨立處理產(chǎn)質(zhì)量量問題，必需有企業(yè)的其它部門的配合。如工程設(shè)計質(zhì)量問題需工程設(shè)計分系統(tǒng)來處理，制造質(zhì)量問題需車間來處理等等。28華北電力大學自動化系5.計算機支撐分系統(tǒng)CIMS的中心技術(shù)是信息集成。需求以操作系統(tǒng)為根底，利用包括計算機言語、數(shù)據(jù)文件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫管理、字處置、圖形圖像處置、窗口、用戶界面等在內(nèi)的計算機環(huán)境，構(gòu)成開放式體系構(gòu)造，來支持CIMS系統(tǒng)中各種運用軟件的開發(fā)和集成運轉(zhuǎn)。29華北電力大學自動化系5.計算機支撐分系統(tǒng)1)計算機支撐分系統(tǒng)的覆蓋范圍本分系統(tǒng)覆蓋了CIMS系統(tǒng)中信息系統(tǒng)維的下4層，即；計算機系統(tǒng)層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)庫層及集成平臺層。30華北電力大學自動化系5.計算機支撐分系統(tǒng)1)計算機系統(tǒng)作為計算機集成環(huán)境的根底，計算機系統(tǒng)不僅支持其上的運用軟件開發(fā)和運轉(zhuǎn)，也經(jīng)過計算機網(wǎng)絡(luò)等支持集成運轉(zhuǎn)。由于CIMS覆蓋企業(yè)的環(huán)節(jié)不同，不同企業(yè)的消費運營特點也不一樣，對計算機系統(tǒng)的要求也各不一樣。計算機系統(tǒng)涉及如下內(nèi)容：(1)任務環(huán)境(2)主機系統(tǒng)(3)外部存儲器系統(tǒng)(4)外部設(shè)備(5)計算機軟件(6)系統(tǒng)的物理平安(7)中文信息處置31華北電力大學自動化系5.計算機支撐分系統(tǒng)2)計算機通訊網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的體系構(gòu)造層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)運用接口32華北電力大學自動化系5.計算機支撐分系統(tǒng)3〕數(shù)據(jù)庫層CIMS的信息集成是經(jīng)過數(shù)據(jù)驅(qū)動來實現(xiàn)的，即經(jīng)過各種數(shù)據(jù)的傳輸、交換和處置，完成企業(yè)的各種消費運營活動。因此，對CIMS中涉及的各種數(shù)據(jù)進展全面管理，既要保證這些數(shù)據(jù)的正確性、一致性與完好性，又要使各分系統(tǒng)、子系統(tǒng)可以及時獲得有關(guān)數(shù)據(jù)，共享信息資源CIMS與普通簡單的信息系統(tǒng)最大差別是它更強調(diào)系統(tǒng)的總體信息集成，而不是某個部門、某個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)或文件管理系統(tǒng)。33華北電力大學自動化系5.計算機支撐分系統(tǒng)CIMS環(huán)境下數(shù)據(jù)管理的特點1〕復雜多樣的數(shù)據(jù)類型非構(gòu)造化性質(zhì)的如數(shù)控程序、工程圖形等；超長文本的如設(shè)計或測試規(guī)范，數(shù)據(jù)量很大；涉及復雜的工程實體，有復雜的語義交換，描畫困難；有動態(tài)變化的實時數(shù)據(jù)?；\統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型，如各種專家系統(tǒng)中運用的專家閱歷、規(guī)那么、知識等，這些都對數(shù)據(jù)管理提出了更高的要求。2〕分布數(shù)據(jù)管理由于企業(yè)本身的地理分散性，以及CIMS各分系統(tǒng)之間的功能差別，涉及到的數(shù)據(jù)類型差別3〕數(shù)據(jù)管理軟件功能的差別，CIMS工程設(shè)計的一項重要義務是如何對待這些已有系統(tǒng)，包括取舍、改造和提高，從而提高整個CIMS系統(tǒng)的信息集成程度。對CIMS設(shè)計過程中擬引進的計算信息系統(tǒng)如CAD、MIS等，也要思索其數(shù)據(jù)管理軟件功能及規(guī)范化程度。34華北電力大學自動化系5.計算機支撐分系統(tǒng)CIMS的集成平臺計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫為CIMS的開發(fā)和運轉(zhuǎn)提供了根本的集成平臺。為了滿足CIMS高度信息集成的要求，不斷出現(xiàn)新的高級集成平臺。集成框架可提供企業(yè)集成的根底構(gòu)造和支持工具，實現(xiàn)企業(yè)集成與全局優(yōu)化，它是一個使能器，可降低集成實施的復雜度，提供系統(tǒng)開放性及規(guī)范化程度，可在多種操作系統(tǒng)及硬件支持下，運用單一接口提供多用戶運用，它既維護原有投資，又能快速引進新的運用，降低維護原支持費用，使企業(yè)的集成事半功倍。這是一種高級集成平臺，代表集成平臺的開展方向。35華北電力大學自動化系5.計算機支撐分系統(tǒng)計算機支撐環(huán)境的特點1〕效力性計算機支撐環(huán)境是為各運用分系統(tǒng)效力的，應根據(jù)各運用系統(tǒng)的要求來進展設(shè)計。2〕先進性CIMS的擴展性也主要表達在計算機支撐環(huán)境上，而計算機技術(shù)的開展又非常迅速，因此支撐環(huán)境的設(shè)計應具有一定的前瞻性，即設(shè)計誚具有一定的先進性。3〕一致性集成支持環(huán)境是由計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以及集成平臺共同組成的，它們之間應是能集成的，能實現(xiàn)自下而上的支持，因此在設(shè)計時對計算機、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫要一致予以思索，使之相互匹配。36華北電力大學自動化系5.計算機支撐分系統(tǒng)計算機支撐環(huán)境的設(shè)計還應留意：〔1〕盡能夠利用現(xiàn)有資源對企業(yè)現(xiàn)有的軟、硬件資源進展深化調(diào)查，研討其可用性?！?〕以購買為主，由于計算機技術(shù)開展很快，并構(gòu)成了各種層次的軟硬件產(chǎn)品，可供用戶選用，同時鑒于支撐環(huán)境的技術(shù)難度大，企業(yè)不能夠自行開發(fā)出來，所以根本上應以采購引進為主；〔3〕要盡能夠減少異構(gòu)景象，為了降低集成的難度，應盡量防止或減少異構(gòu)景象；〔4〕設(shè)計和二次開發(fā)雖然市場上提供的各種計算機軟件產(chǎn)品具有很強的通用性，但對一個特定企業(yè)，仍需結(jié)合企業(yè)的詳細情況進展設(shè)計，而且二次開發(fā)也是不可防止的。在設(shè)計和二次開發(fā)時要求設(shè)計人員具有很高的支持程度、技巧和閱歷。37華北電力大學自動化系5.計算機支撐分系統(tǒng)計算機系統(tǒng)選型應留意下述要求：1〕滿足運用環(huán)境的要求主要包括字長、計算速度、存儲容量、運用環(huán)境，以及圖形、漢字處置才干等。2〕規(guī)范化。計算機通訊網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計根據(jù)CIMS中網(wǎng)絡(luò)的特點和企業(yè)的詳細情況設(shè)計出具有開放性、規(guī)范化、實時性的通訊網(wǎng)絡(luò)，為CIMS的運轉(zhuǎn)提供豐富的網(wǎng)絡(luò)效力。1〕準確定位，確定先進合理的網(wǎng)絡(luò)方案；2〕一致構(gòu)造、減少異構(gòu)；3〕選擇先進、通用的規(guī)范。數(shù)據(jù)管理的總體設(shè)計數(shù)據(jù)庫管理是數(shù)據(jù)管理的主要方式，設(shè)計過程通常分成概念設(shè)計、邏輯構(gòu)造設(shè)計及物理設(shè)計等3個階段。總體設(shè)計主要針對前兩個階段，在初步設(shè)計階段進展數(shù)據(jù)庫概念方式設(shè)計，詳細階段進展數(shù)據(jù)庫邏輯構(gòu)造設(shè)計。38華北電力大學自動化系案例1.

成都飛機工業(yè)公司CIMS運用工程概述成都飛機工業(yè)公司〔簡稱成飛，CAC〕是國家重點大型骨干企業(yè)，是中國最大的飛機出口基地。1989年，成都飛機工業(yè)公司被列為國家高技術(shù)開展〔863〕方案的每一個CIMS運用工廠；1990年完成總體設(shè)計可行性論證，1991年完成初步設(shè)計，1992年完成詳細設(shè)計，1994年CIMS一期工程〔突破口工程〕經(jīng)過863方案自動化領(lǐng)域組織的驗收，1996年經(jīng)過了二期工程的驗收。40華北電力大學自動化系分析〔1〕當時公司擁有一批“孤島式〞單項技術(shù)軟件。系統(tǒng)沒有集成，資源不能共享，整體效益差?！?〕計算機輔助管理不能滿足麥道機頭轉(zhuǎn)包消費、批消費飛機改型和新機研制的需求。〔3〕已擁有的輔助設(shè)計/制造軟件雖有較強的功能，但短少計算機輔助工藝設(shè)計〔CAPP〕及工藝文件管理功能。不能順應多機型消費試制技術(shù)預備任務的需求?！?〕飛機機加構(gòu)造件車間數(shù)控機床已初具規(guī)模，靠常規(guī)的方案管理和以單臺機床為單元組織消費，綜合消費才干不能充分發(fā)揚。41華北電力大學自動化系需求處理以下幾個主要問題：〔1〕新品研制周期長；〔2〕不順應多種類、小批量消費要求；〔3〕信息管理不順應消費運營的需求；〔4〕機加構(gòu)造件需求處理瓶頸問題和提高質(zhì)量。42華北電力大學自動化系工程總體技術(shù)方案總的指點思想是以CIM概念框架為指點，確定總體集成方案。實施技術(shù)道路要力求穩(wěn)妥可靠，從關(guān)鍵技術(shù)預研開場，從分系統(tǒng)集成著手，抓運用促進和帶動CIMS的開展，逐漸掌握技術(shù)，獲得閱歷，增養(yǎng)隊伍，實現(xiàn)成都飛機工業(yè)公司CIMS。1.根據(jù)總體技術(shù)方案，充分利用公司現(xiàn)有的才干，經(jīng)完善與提高，逐漸實現(xiàn)成都飛機工業(yè)公司CIMS。利用原有IBM計算機等主機上的CAE/CAD/CAM軟件，利用現(xiàn)有數(shù)控機床17臺〔包括DNC系統(tǒng)〕，三坐標數(shù)控丈量機，大型精細平板工數(shù)控繪圖機等資源，納入成都飛機工業(yè)公司CIMS，減少新開發(fā)工程，節(jié)約投資約2億元。在此根底上，嚴密結(jié)合實際運用，逐漸完善提高，構(gòu)成較完好的集成制造工程系統(tǒng)。2.以系統(tǒng)集成技術(shù)的需求和開展促進成都飛機工業(yè)公司管理信息系統(tǒng)〔MIS〕的開展3.以關(guān)鍵集成技術(shù)的試點閱歷來帶動機加構(gòu)造件自動化車間〔FA〕的開展。43華北電力大學自動化系CIMS運用工程體系構(gòu)造由四個運用系統(tǒng)，即管理信息系統(tǒng)〔CIS〕、工程信息系統(tǒng)〔CAD/CAM〕、車間自動化系統(tǒng)〔FA〕和質(zhì)量信息系統(tǒng)〔QIS〕，以及兩個支持系統(tǒng)即數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)〔DB〕和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)〔NET〕組成，44華北電力大學自動化系工程總體構(gòu)造計算機網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫的支持下，由管理信息、質(zhì)量信息、工程信息和自動化車間四個運用分集成系統(tǒng)組成，將公司計算機輔助運營、管理、設(shè)計和制造的主要功能、信息及設(shè)備初步集成起來。1管理信息分集成系統(tǒng)〔MIS〕，包括運營管理〔BM〕、物料管理〔MM〕、消費管理〔PM〕、人員信息管理〔LM〕、財務管理〔FM〕等系統(tǒng)。其中MM和PM在引進的MRP-Ⅱ〔MM/PM〕軟件的根底的進展二次開發(fā)。2質(zhì)量信息分集成系統(tǒng)〔QIS〕，包括制造過程、運用過程、無損檢測、人員印章、器材器具、綜合統(tǒng)計、規(guī)范化信息等質(zhì)量信息管理系統(tǒng)。3工程信息分集成系統(tǒng)〔CAD/CADM〕，包括計算機輔助工程〔CAE〕、設(shè)計〔CAD〕、工藝設(shè)計〔PPS〕、飛機裝配、鈑金和機加零件工藝文件設(shè)計〔CAPP〕、機加工數(shù)控編程〔CAM〕以及型架、夾具和沖裁、壓延模設(shè)計與制造〔TD-CAD/CAM〕等系統(tǒng)。4車間自動化分集成系統(tǒng)〔FA〕，包括兩條直接數(shù)控消費線〔FDNC〕和兩個自動化立體庫，具有車間控制、單元控制、任務站控制以及設(shè)備控制四層遞階控制構(gòu)造。45華北電力大學自動化系案例2.

開封空分集團信息化工程

立項背景我國空分市場80年代已對世界開放，國際上一流空分企業(yè)紛紛打入中國市場。我國消費的空分設(shè)備與國外產(chǎn)品相比，消費周期長、質(zhì)量穩(wěn)定性差、產(chǎn)品創(chuàng)新才干低、消費管理粗放?？辗中袠I(yè)面臨宏大的市場壓力，經(jīng)濟效益大幅下滑，企業(yè)運營和資金運轉(zhuǎn)非常困難。為使企業(yè)可以生存下去，于1999年6月決然決議啟動KF-CIMS工程，7月與國家863/CIMS主題簽署了委托研討與開發(fā)合同書。47華北電力大學自動化系案例分析目的：分析一個詳細企業(yè)的MIE是怎樣針對本身的特點、需求和約束來進展MIE建立的。開封空分集團信息化工程〔KF-CIMS運用示范工程〕，2001年5月經(jīng)過省級鑒定，以為“在企業(yè)知識集成，復雜產(chǎn)品設(shè)計，流程型成套設(shè)備報價，支持復雜設(shè)備消費過程的并行工程等方面，具有創(chuàng)新性，到達國內(nèi)領(lǐng)先程度。48華北電力大學自動化系產(chǎn)品特點空氣分別設(shè)備流程型成套設(shè)備完好的“工廠〞方式