CIMS系统技术及其在流程工业中的应用一东阳

CIMS系统技术及其在流程工业中的应用（一）

CIMS系统技术及其在流程工业中的应用（一） 2011年12月10日 来源： “流程工业与离散工业CIMS系统的实施是有差异的，流程工业CIMS实施的关键在于消除“自动化孤岛”或“信息孤岛”现象，最终实现信息集成，为企业现有的或今后的ERP、MES提供重要的现场数据支撑，因此提供一个性能卓越的、稳定可靠的、系统先进的、扩展性好的实时数据库平台显得特别重要。”

1引言

在市场竞争激励与工业自动化技术进步的推动下，如何将生产过程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、物流和资金流有机地集成并优化其运行，使企业赢得市场竞争，是一个复杂的系统工程。

现代集成制造系统CIMS (Contemporary Integrated Manufacturing System)就是顺应这个潮流发展起来的是一项综合性极强的高新技术，是一种组织、管理与运行企业的先进理念。本文结合流程工业的特点从局部实践经验出发对流程工业CIMS系统技术作粗略的讨论。

2 CIMS工程原理

2.1 CIMS的内涵

计算机集成制造CIM(Computer Integrated Manufacturing)的概念是1973年美国的约瑟夫•哈林顿(Joseph Harrington)博士首次提出的，其基本观点是:

(1)企业生产的各个环节，包括市场分析、产品设计、加工制造、经营管理以至售后服务等全部经营活动，是一个不可分割的整体，要紧密连接，统一考虑;

(2)整个经营过程实质上是一个数据的采集、传递和加工处理的过程，其最终形成的产品可以看作是数据的物质表现。这实质上就是“系统的观点”和“信息化的观点”，这种先进的理念在20世纪80年代初逐渐受到制造领域的重视，并付诸实施。1992年国际标准化组织(ISO)的一个工作组把CIM定义为“将人和业务知识能力与信息技术及制造技术综合应用，以提高制造业企业的生产能力和反应能力，由此将企业所有的人员、功能、信息和组织等诸方面集成为一个整体”，其后又出现了计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)的概念。CIMS是一种基于计算机集成制造理念构成的计算机化、信息化、智能化、集成优化的制造系统。CIMS是随着CAD/CAM的发展而产生的，通过系统集成把分散在产品设计制造过程中各个孤立的自动化子系统有机地联系起来，形成适用于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化制造系统。集成化反映了自动化的广度，它把系统的范围扩展到了市场预测、产品设计、加工制造、检验、销售及售后服务等的全过程。智能化体现了自动化的深度，它不仅涉及物资流控制的传统体力劳动自动化，还包括信息流控制的脑力劳动的自动化。

我国863计划的CIMS主题专家组结合国情，提出了新的计算机集成制造的理念:“计算机集成制造是一种组织、管理与运行企业的理念。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—市场需求分析、产品定义、研究开发、设计、制造、支持(包括质量、销售、采购、发送、服务)以及产品最后报废、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、物流和价值流有机地集成并优化运行，实现企业制造活动的计算机化、信息化、智能化、集成优化，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、灵捷性，使企业赢得市场竞争”。相应地我国的CIMS已经改变为“现代集成制造(Contemporary Integrated Manufacturing)与现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacturing System)”，它已在广度与深度上拓展了原CIM/CIMS的内涵。其中，“现代”的含义是计算机化、信息化、智能化。“集成”有更广泛的内容，它包括信息集成、过程集成及企业间集成等三个阶段的集成优化;企业活动中三要素及三流的集成优化;CIMS有关技术的集成优化及各类人员的集成优化等。

上述定义CIMS中明确指出了人/组织、经营管理和技术等3个基本要素的相互关系，如图1所示。

图1 CIMS三要素的集成

这三要素互相作用、互相制约，使制造业企业达到全局优化。3个要素构成4类集成问题。其中，经营管理与技术的集成，支持企业达到预期的经营目标。人/组织与技术的集成可使之互相配合，协调一致，发挥最大的效率。人/组织与经营管理的集成，是通过人员素质的提高和组织机构的改进来支持企业的经营和管理。最后是实现人/组织、经营管理与技术这三者的集成，使企业达到整体优化。CIMS的关键是集成，实施CIMS的企业，在应用计算机时其侧重点在于企业的全局优化，即要把企业已有的计算机技术、自动化技术、信息技术、管理科学等单项的技术综合成为一个内部关联运行的整体，以满足企业经营战略目标的需要。在CIMS理念的指导下，分析企业的问题，制订出全局规划，是企业实施CIMS的关键，也是CIMS技术的基础，因此实施CIMS是一个极为复杂的系统工程问题。

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