CIMS在我国钢铁行业的发展历史与未来趋势

CIMS在我国钢铁行业的发展历史与趋势

摘要:

本文综合论述了计算机集成自动化系统CIMS技术的兴起和我国现代化大型钢铁企业CIMS中小钢铁工业低成本CIMS、已生产多年的大型钢铁企业局部CIMS 的建设。CIMS强调企业生产经营过程的各个环节,强调由技术、经营管理、人和组织的集成、进一步达到物流、资金流的集成并优化运行,从而提高企业的市场竞争力和应变能力。本文对今后钢铁行业CIMS总体技术发展趋势的发展提出了展望。

关健词: 计算机集成自动化系统(CIMS); 低成本CIMS; 局部CIMS; 发展趋势

引言:

CIMS是现代生产方式和制造模式的有机结合。计算机集成自动化系统CIMS技术的兴起从60年代开始,半导体技术飞速发展,电子计算机走向工业实用化,使工业自动化技术在强有力的计算机技术支持下得到了迅速发展。自动化技术不仅用于生产控制方面, 而且也应用于企业生产管理方面。国际上从80年代以来已陆续有一批钢铁企业建成了CIMS,并已取得显著效益。如美钢联所属年产70万吨钢的加里厂,为建设CIMS投资了2.7亿美元,于19xx年建成投入运行, 每年增加直接经济效益16亿美元。在日本, 新日铁、住友、川崎、日本钢管、神户五大钢铁公司的许多钢铁厂, 相继建立了现代化CIMS, 因此在国际市场竞争中占据了有利地位,成为先进的钢铁生产大国。我国钢铁企业大部分建设于5 0 、60 年代, 我国863计划CIMS主题专家组在19xx年提出的新定义为“ 将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合,并应用于企业产品全生命周期(从市场需求分析到最终报废处理)的各个阶段。通过信息集成、过程优化及资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行,达到人( 组织、管理)、经营和技术三要素的集成,以加强企业新产品开发的T(时间)、O(质量)、C(成本)、S( 服务)、E( 环境),从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。近年来经过技术改造和新建了部分车间和生产线,基础自动化和过程控制自动化水平有了显著提高,其中有一些部分生产流程区段,我国19xx年的政府工作报告中强调了加强CIMS的理论研究并加强其产业化进程的重要性,在战略上实现两个过渡:

由原来以机械制造等离散性制造业为重点向冶金、电子、化工等连续型制造业过渡;以大中型企业为重点向中小型企业过渡。

1.我国钢铁工业CIMS的发展

1.1 现代化企业对建设和发展CIMS提出的目标

60年代后期,日本和欧美就有一些工厂陆续建成了把企业中生产控制自动化系统和计算机生产管理自动化系统连结在一起的在线控制管理一体化系统,那是CIMS的雏形。由于当时计算机技术水平的限制, 这种一体化集成系统的功能还是比较有限的,一般也没有包括企业中全部管理和控制的功能, 许多关键功能还得依靠人来干预和实现。到70年代以后, 由于全国性以及跨国性大公司的形成和全球性商品市场竞争加剧, 对企业各种信息集成提出了更高的要求,而计算机技术飞速发展正好为此提供了技术手段。在工业中起牵引作用的制造工业逐渐提出了计算机集成自动化系统(CI MS)的概念。到了80年代中期, 欧、美、日有一些企业采用CIMS技术进行技术改造, 取得了较明显的技术经济效益,并增强了在世界市场竞争中的地位。CIMS技术日益引人注意, 有一些企业提出了“ 通过实行CIMS以赢得竞争”的口号。这些应用CIMS技术进行技术改造的企业一般都已具备良好的基础条件, 即普遍都已实现了具有较高水平的局部自动化, 职工具有较高的科技文化素质, 企业具有丰富的科学管理经验。CIMS是企业中人、管理、控制、生产工艺设备、生产设计技术和企业市场环境的集成。CIMS的范围包括从市场需求开始, 经过生产制成产品,又进入市场,形成闭环大系统。其中包含了多个大小范围不同、功能不同的子系统,整个系统和子系统都与周围环境有着许多密切的联系,系统的行为直接受到周围环境的影响, 构成复杂的开放式系统。各个子系统的管理和控制计算机系统通过计算机网络有机地集成在一起,就形成了整企业的CIMS各国现代化企业对建设和发展CIMS提出了以下目标:

1) 满足市场对产品不断更新、灵活多变的要求。

2) 快速的市场需求响应周期, 商品生产的每个环节: 市场调研、决策、管理、设计、采购、生产制造、销售、服务等, 都要具备高度的工作效率。

3) 能保证产品稳定的高质量。

4) 产品具有竞争能力的低成本、低物资消耗、高劳动生产率。提出这些目标, 归根到底是为了使企业能具有高度的竞争能力和获得丰厚的利润收入。

1.2 钢铁企业CIMS从自动化系统的分级

钢铁企业CIMS从自动化系统分级的观点来看,为6级自动化系统的集成,第1 级为钢铁生产工艺流程的参数检测和设备操作驱动。第2级为生产设备控制。第1级和第2级结合在一起一般称为基础自动化.第3级为过程控制级。第4级为车间的在线作业管理。第5级为企业的短期生产计划及业务管理。第6级为企业的长期生产经营决策规划。系统中下三级为生产控制功能, 上三级为生产管理功能。每一级都有其闭环优化功能,逐级向上,闭环优化的功能愈来愈复杂,范围也愈来愈广, 系统的开放性、不确定性和非结构化问题也愈来愈显著,整个系统是一个十分复杂的大系统。宝钢是一个从国外成套引进设备建设起来的现代化大型联合钢铁企业,具有码头、原料场、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、能源中心等各个部分。其三级生产控制自动化都已具备,部分分厂具备了第4级和第5级计算机辅助生产管理的功能。虽然没有建立全厂计算机管理系统,但引进了全套生产管理软件, 同时经过几年生产管理实践,已结合国情掌握了较丰富的管理经验。随着宝钢生产和建设的发展,全厂的信息流通量和需要处理量大量增加。管理、技术、经济等各方面的形势都迫切要求建立现代化信息流通和处理手段。进一步发挥全厂潜力, 提高全厂水平。CIMS整个系统包含有生产计划、质量管理、设备维修、财务、原料物资、材料管理、人事管理、经营决策智能办公室等子系统。预计整个CIMS工程的工作量将超过上千人年, 其中部分子系统将有可能在近

一、二年投入运行, 并见到效益。宝钢CIMS工程是一项大型、复杂、高难度的系统工怪,在系统初步建成后,还需要不断的维护、改进和完善,这将是相当长的一个过程。

1.3 宝钢和天津无缝钢管公司CIMS系统的发展历程

宝钢从19xx年起就结合生产准备开展了计算机辅助企业管理的规划工作。如进行系统分析、统一代码定义、理顺信息流等;通过对宝钢管理信息的内容和数据结构的分析,提出了管理信息系统的逻辑功能;采用投资较少的实施方案,

先解决宝钢生产的急需,即以IBM4341机作为中央计算机,与微机、以太网相结合。在实施过程中,宝钢依靠自己的力量,克服过程机机型不统一、外商不提供操作系统及文档资料等困难,实现了过程机和管理机的连接。

宝钢已建立了许多计算机应用系统。但是这些子系统间基本不能实现数据共享,数据通信能力也十分有限,基本处于“孤岛成群不成洲”,“缺头、断腰、无尾”的状况。为了改变这种状况,实现计算机应用系统的集成,从19xx年开始了宝钢CIMS的建设。宝钢计算机综合应用信息系统的特点,突出表现在五个方面,即集散性、柔性化、协调与控制性、层次与网络性和开放性。宝钢CIMS的开发和建设,为我国建设大型联合钢铁企业CIMS工程积累宝贵的经验。

天津无缝钢管公司是我国从国外成套引进设备建设起来的现代化大型无缝钢管厂。工厂为典型短流程模式,具有电炉炼钢、二次精炼、连铸、热轧管、冷轧管、钢管加工等部分, 流程较为简单,工厂布置紧凑。其三级生产控制自动化都已具备,而且过程控制计算机的机型较为统一。这些都为建设CIMS创造了好的条件,它比大型联合钢铁企业所要处理的信息量和流通量都要少得多。由于生产流程简单、稳定,可能出现的流程变化不是很多,天钢CIMS为我国建设现代化短流程钢厂CIMS积累了宝贵经验。现代化大型钢铁企业CIMS工程建设是一项投资量大、工作量大、难度高、人员要求水平高、内容复杂、风险性大的高技术系统工程。CIMS建设的成功可以大大提高企业的竞争能力,并取得显著的综合经济效益。

1.4 我国开展CIMS研究的成就

我国开展CIMS研究与应用已有20多年的历史并取得了较大的经济效益。与国外CIMS的发展相比较,我国已在深度和广度上拓宽了传统CIMS的内涵,形成了具有中国特色的CIM 理论体系,目前,我国CIMS不仅重视了信息集成,而且强调了企业运行的优化,并将计算机集成制造发展为以信息集成和系统优化为特征的现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacturing Systems)。在CIMS 的研究方面,目前我国已造就了一支3000 多人的具有较高水平的CIMS研究队伍。CIMS总体技术的研究已处于国际上比较先进的水平。在企业建模、系统设计方法、异构信息集成、基于STEP的CAD/ CAPP / CAM/ CAE、

并行工程及离散系统动力学理论等方面也有一定的特色或优势,在国际上已有一定的影响。863 / CIMS 主题在20 多年的实践中,也形成了一支工程设计、开发、应用骨干队伍,总结出了一套适合国情的CIMS 实施方法、规范和管理机制。在CIMS 应用方面,我国已在20 多个省市(行业)的200 多家企业已实施或正在实施CIMS 应用示范工程,其中已有50 家左右通过验收,并取得显著效益。通过CIMS 的实施,促进了我国CIMS技术及产业的发展,为我国钢铁企业实现向社会主义市场经济机制及集约化生产的根本转变,建立合理的信息化支撑环境,支持企业的管理变革以及提高综合竞争力,提供了一条基于管理和信息技术的有效途径。但是,也应看到,有一小部分企业实施CIMS效果不明显甚至说是不成功的,有的企业不问市场,单纯提高装备及工艺能力,花巨资引进,而在管理和练内功方面做得还很不够,造成严重浪费,如企业领导人的决策失误、企业运行机制不合理、专用资金不专用、业务过程和组织机构重组障碍重重、采购和销售漏洞百出、立项的CIMS应用工程拖期,设计开发效率很低,见效慢,收益低,不注重分阶段实施的经验积累,有的企业由于建设周期长且总体规划缺乏动态可调整性,从而使规划落空,分阶段投资的结果是建成了一个个自动化孤岛。总之,管理因素将成为日后实现CIMS最主要的障碍,这是在推广CIMS 中须引起注意的问题。

2 钢铁企业低成本CIMS与局部CIMS

国际上从80年代起随着CIMS建设的发展,人们也认识到大量中小企业缺乏大型企业建设CIMS所需的大量资金和人力、物力条件,于是重新提出了现代低成本自动化LCA的发展途径。到90年代初期又进一步发展, 开始提出了低成本CIMS的发展途径。LCA的重点是在第1 、2 级基础自动化。这二级直接保证企业产品的质量与数量,能最大限度地发挥计算机自动化技术的特点和功能,取得显著的技术经济效益。其次是第3级中关键和主要生产机组的过程控制。对于第4 、5 、6级的管理功能, LCA主要是选择和实现最有技术经济效益的单项和局部管理。为了进一步发挥通过实行LCA建立的自动化独立岛的综合效益,企业可依据具体需要选择集成其中部分能获得显著经济效益的一些自动化子系统,形成

低成本CIM S。实际上在实行低成本CIMS时,不一定要求从第1级检测与驱动开始, 一直集成到第6 级生产经营决策,而可以按照企业的具体情况和特点,只集成其中某几级中某些部分。例如有的中小钢铁企业为了提高参与钢材市场竞争的能力, 需要有快速的生产成本计算、利润预测和相应的生产计划、调度系统。在建立低成本CIMS时就可以先集成这一部分,在以后有条件时再逐步扩大集成系统的覆盖面。在实现低成本CIMS的技术手段方面,应当选用性能价格比高的实用产品, 不盲目追求技术上的高、新。例如在选用PLC和DC 时,只要产品安全可靠,性能能满足要求,就尽量选用小型系统。计算机系统应当采用客户服务器结构体系, 一般不选用大主机,网络以适用为度,各用户结点选用工作站或超级微机,尽量使各业务用户能方便地参与系统的开发和维护,系统优化的模型和计算方法也要合理简化。在人机功能协调方面要更多地发挥人的主观能动作用。这种低成本CIMS实际上是一种局部CIMS。当然在有的中小企业中,特别是新建的短流程钢铁企业, 如果生产工艺设备很先进,各级自动化已经较为完备,由于全系统的信息量和流通量不是很大,通过上述一系列技术手段也可以实现全企业完整的低成本CIMS。我国还有许多已生产多年的大型钢铁联合企业。近年来这些企业虽然进行了一系列生产设备更新和技术改造,但要在全企业建立CIMS还难以具备条件不过在一些新建扩建进行过技术改造的部分生产流程区段, 建立和发展局部CIMS也具有重要的意义。由于局部CIMS的覆盖范围只是企业中的一部分,如何与整个企业划分好职责与功能,并且能相互搞好协调工作,是需要慎密研究解决的课题。在建设局部CIMS 时必需进行充分的方案论证,特别应当进行切实中肯的预期综合经济效益分析, 使企业中这部分生产流程区域在实行CIMS后,能够显著增强参预市场竞争的能力和优质、低耗、高生产率等一系列技术经济效益。建设这类局部CIMS时,如果系统覆盖的范围不是很广, 信息量和流通量不是十分大, 那么采用低成本CIMS的技术手段,也完全可以满足要求。

3.CIMS在我国钢铁行业的未来发展趋势

我国是正在进行大规模建设的发展中国家。钢铁工业是国家重要的基础产业, 国民经济的高速发展, 必然产生持续增长的钢材需求,因此我国钢铁工业正处在发展的兴旺时期,另一方面也面临国际市场的激烈竞争。加强市场竟争能力, 提

高产品性能价格比的要求也愈来愈高。解决这些间题的重要方法之一是在企业中切实广泛地实行LCA,并创造条件逐步实行CIMS。在即将新建的现代化钢铁厂中, 应当从建设开始就全面规划,切实创造条件,与工厂建设进度相配合,同步建设CIMS。随着工厂的投产,CIMS的各种功能也就全部投运并使企业获得良好的综合经济效益。只有这样,才能使新厂建设做到一流速度、一流水平、一流效益。按照我国实际情况, 老企业大厂一般以发展建设局部CIMS较为适宜。地方骨干中小企业则以发展建设低成本CIMS较为适宜。建设和发展CIMS是一项高新技术, 同时也是实用工程。对于企业领导在决策考虑建设CIMS时,重要的原则应当是衡量企业现有的基础条件是否具备; 投入大量人力、财力建设CIMS后能否显著增强企业参与市场竞争的能力;和能否取得显著的综合经济效益。建设和发展我国钢铁工业CIMS任重而道远, 预计到下个世纪初叶, 将能见到绚丽的系列成果。随着信息技术的发展和制造业市场竞争的日趋激烈,未来我国钢铁行业CIMS系统将有向以下七个方面发展的趋势。

1、集成化- CIMS的“集成”已经从原先的企业内部的信息集成和功能集成,发展到当前的以并行工程为代表的过程集成,并正在向以敏捷制造为代表的企 业间集成发展。

2、数字化/虚拟化-从产品的数字化设计开始,发展到产品全生命周期中各类活动、设备及实体的数字化。

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

4、柔性化-正积极研究发展企业间的动态联盟技术、敏捷设计生产技术、柔性可重组机器技术等,以实现敏捷制造。

5、智能化-智能化是制造系统在柔性化和集成化的基础上进一步发展与延伸,引入各类人工智能技术和智能控制技术,实现具有自律、分布、智能、仿生、敏捷、分形等特点的新一代制造系统。

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

7、虚拟化 在数字化基础上,虚拟化技术正在迅速发展,它主要包括虚拟现实(VR)、虚拟产品开发(VPD)、虚拟制造(VM)和虚拟企业(VE)等。 参考文献

[1]张祖平.陈松乔. 大型钢铁企业CIMS的关键技术及解决方案[期刊论文]. 中南工业大学学报(自然科学版),2002

[2]蒋新松, 宋国宁, 刘宝义.大型过程工业自动化全过程体系结构. 中国自动化学会第4届全国学术年会论文

[3]郭仲伟, 王永县, 张燕云. CIMS技术的进展与复合信息模型.信息与控制

[4]涟钢CIMS联合设计组. 国家863PCIMS涟钢应用示范工程技术报告[R] . 娄底:涟源钢铁有限责任公司

[5]陈振宇,LCA , CIMS与第三产业MIS中国自动化学会第4届全国学术年会论文集

 

第二篇:CIMS的发展历史及未来的发展趋势

CIMS的发展历史及未来的发展趋势

计算机集成制造(CIM)是随着计算机技术在制造领域中广泛应用而产生的一种生产模式。CIM是一种概念、一种哲理,而计算机集成制造系统(CIMS)是指在CIM思想指导下,逐步实现的企业全过程计算机化的综合系统。CIM和CIMS在国内外都经历了一定的发展过程,在实践过程中,随着技术的进步,人们的认识也在不断地深化。

一.CIM概念的发展

(1)CIM的初始概念

50年代出现了数字计算机及与其相关的新技术,并将之初步应用于制造业,导致数控机床的产生,接着陆续出现各种计算机辅助技术,如CAD、CAM等。60年代早期随着制造业系统方法、概念的萌生,人们进而认识到计算机不仅可以使整个系统的每个生产环节实现颇具柔性的自动化,而且还具有把制造过程(产品设计、生产计划与控制、生产过程等等)的每一步集成为一个系统的潜力,以及对整个系统的运行加以优化。这样,在60年代后期,制造业的系统方法概念上升为计算机集成制造(CIM)概念。19xx年,CIM系统的初始概念以模型来描述,如图1所示。

CIMS的发展历史及未来的发展趋势

图1 计算机集成制造系统的初始概念(19xx年)

(2)以人和管理为核心的CIM概念的发展

从70年代直至90年代初期,工业发达国家付出极大努力,将制造业的系统观点和CIM系统的概念和技术加以发展,并付诸实践,以期获得CIM的潜在效益。然而,世界上只有少数几个公司在实施中取得示范性的潜在效益,大多数公司几乎失败了。人们逐渐认识到,制造企业缺乏足够的合格工程师,人们进一步发现,CIMS技术对于忽视人力资源要素造成的影响特别敏感。

ISO标准(TC184/SC5/WG1,19xx年)提出:CIM是把人及其经营知识和能力与信息技术、制造技术综合应用,以提高制造企业的生产率和灵活性。由此,将一个企业所有的人员、功能、信息和组织方面集成为一个整体。显然,ISO标准关于CIM的定义,将人及其能力与技术并重。

在90年代,人们基于这一新的认识,产生了制造系统运作的新观点,即培养并使用制造业的人的能力,进而开发的提供制造技术,以这样的方法来支持那些人的能力。这意味着放弃传统的做法,即先开发的提供制造技术,然后利用人的能力来支持技术。这也意味着CIM概念从以技术为中心转向以管理为中心。

人力资源要素在制造企业实施CIMS技术的成败起着关键作用,这一认识导致人们对初始的CIM系统概念的再思考,需要将主要在一个公司内进行技术运作的CIM系统概念,扩展到作为集成制造企业的公司,不仅进行技术的运作,也进行管理运作,特别强调面向人力资源的管理运作。扩展的CIM系统概念由CASA/SME公布的“制造企业轮图”(见图2)来描述。该图共分六层,中心第一层为顾客;第二层为人、小组和组织,这表明企业全部活动围绕顾客的需要来进行,而完成这一目标的关键要素是人、小组和组织,这体现了现代企业管理思想的重大变化。

二、现代集成制造技术未来发展趋势

以信息技术的发展为支持,以满足制造业市场需求和增强企业竞争力为目的,现 代集成制造技术未来将突出以下八个方面的发展趋势。

1、 以“数字化”为发展核心

未来世界,“数字化”将势不可当。“数字化”不仅是“信息化”发展的核心,而且也是 先进制造技术发展的核心。信息的“数字化”处理同“模拟化”处理相比,有着 3 个不可 比拟的优点:信息精确,信息安全,信息容量大。

数字化制造就是指制造领域的数字化,它是制造技术、计算机技术、网络技术与 管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果,也是制造企业、制造系统与生产过程、 生产系统不断实现数字化的必然趋势。

它包含了三大部分:以设计为中心的数字制造,以控制为中心的数字制造和以管理为中心的数字制造。

对制造设备而言,其控制参数均为数字化信号。对制造企业而言,各种信息(如 图形、数据、知识、技能等等)均以数字形式,通过网络,在企业内传递,以便根据 市场信息,迅速收集资料信息,在虚拟现实、快速原型、数据库、多媒体等多种数字 化技术的支持下,对产品信息、工艺信息与资源信息进行分析、规划与重组,实现对 产品设计和产品功能的仿真,对加工过程与生产组织过程的仿真,或完成原型制造, 从而实现生产过程的快速重组与对市场的快速响应,以满足客户化要求。对全球制造 业而言,用户借助网络发布信息,各类企业通过网络,根据需求,应用电子商务,实现优势互补,形成动态联盟,迅速协同设计与制造出相应的产品。这样,在数字制造环境下,在广泛领域乃至跨地区、跨国界形成一个数字化组成的网,企业、车间、设备、员工、经销商乃至有关市场均可成为网上的一个“结点”,在研究、设计、制造、 销售、服务的过程中,彼此交互,围绕产品所赋予的数字信息,成为驱动制造业活动的最活跃的因素。

2、以“精密化”将成为发展的关键

所谓“精密化”,一方面是指对产品、零件的精度要求越来越高,另一方面是指对产品、零件的加工精度要求越来越高。 “精”是指加工精度及其发展,精密加工,细微加工,纳米加工,如此等等。

3、突出“极端条件”,是发展的焦点

“极”就是极端条件,就是指在极端条件下工作的或者有极端要求的产品,从而也 是指这类产品的制造技术有“极”的要求。在高温、高压、高湿、强磁场、强腐蚀等等 条件下工

作的,或有高硬度、大弹性等等要求的,或在几何形体上极大、极小、极厚、 极薄、奇形怪状的。显然,这些产品都是科技前沿的产品。其中之一就是“微机电系 统(MEMS)”。可以说,“极”是前沿科技或前沿科技产品发展的一个焦点。

4、 以“自动化”技术为发展前提

这是所讲的“自动化”就是减轻人的劳动,强化、延伸、取代人的有关劳动的技术或手段。自动化总是伴随有关机械或工具来实现的。可以说,机械是一切技术的载体,也是自动化技术的载体。

“自动化”从自动控制、自动调节、自动补偿、自动辨识等发展到自学习、自组织、自维护、自修复等更高的自动化水平;而且今天自动控制的内涵与水平已远非昔比,从控制理论、控制技术、控制系统、控制元件,都有着极大的发展。制造业发展的自动化不但极大地解放了人的体力劳动,而且更为关键的是有效地提高了脑力劳动,解放了人的部分的脑力劳动。因此,自动化将是现代集成制造技术发展的前提条件。

5、以“成化集”为发展的方法

“集成化”,一是技术的集成,二是管理的集成,三是技术与管理的集成;其本质是知识的集成,亦即知识表现形式的集成。如前所述,现代集成制造技术就是制造技术、信息技术、管理科学与有关科学技术的集成。“集成”就是“交叉”,就是“杂交”,就 是取人之长,补己之短。

目前,“集成化”主要指:

(1)、现代技术的集成。机电一体化是个典型,它是高技术装备的基础,如微电子制造装备,信息化、网络化产品及配套设备,仪器、仪表、医疗、生物、环保等高技术设备。 (2)、加工技术的集成、特种加工技术及其装备是个典型, 如增材制造(即快速原型)、激光加工、高能束加工、电加工等等。

(3)、企业集成,即管理的集成,包括生产信息、功能、过程的集成;包括生 产过程的集成。全寿命周期过程的集成;也包括企业内部的集成,企业外部的集成。

6、以“网络化”为发展道路

“网络化”是现代集成制造技术发展的必由之路,制造业走向整体化、有序化,这同人类社会发展是同步的。制造技术的网络化是由两个因素决定的:一是生产组织变革的需要,二是生产技术发展的可能。这是因为制造业在市场竞争中,面临多方的压力:采购成本不断提高,产品更新速度加快,市场需求不断变化,客户定单生产方式 迅速发展,全球制造所带来的冲击日益加强等等;企业要避免传统生产组织所带来的 一系列问题,必须在生产组织上实行某种深刻的变革。这种变革体现在两方面:一方 面利用网络,在产品设计、制造与生产管理等活动乃至企业整个业务流程中充分享用 有关资源,即快速调集、有机整合与高效利用有关制造资源;与此同时,这必然导致 制造过程与组织的分散化网络化,使企业必须集中力量在自己最有竞争力的核心业务 上。科学技术特别是计算机技术、网络技术的发展,使得生产技术发展到可以使这种 变革的需要成为可能。

7、“智能化”是 CIMS 未来发展的美好前景

制造技术的智能化是制造技术发展的前景。智能化制造模式的基础是 智能制造系 统,智能制造系统既是智能和技术的集成而形成的应用环境,也是智能制造模式的载 体。与传统的制造相比,智能制造系统具有以下特点:1、人机一体化;2、自律能力; 3、自组织与超柔性;4、学习能力与自我维护能力;5、在未来,具有更高级的类人 思维的能力。

制造技术的智能化突出了在制造诸环节中,以一种高度柔性与集成的方式,借助 计算机模拟的人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延 伸制造环

境中人的部分脑力劳动。同时,收集、存储、处理、完善、共享、继承和发 展人类专家的制造智能。目前,尽管智能化制造道路还很漫长,但是必将成为未来制 造业的主要生产模式之一。

8、“绿色”是 CIMS 未来发展的必然趋势

“绿色”是从环境保护领域中引用来的。人类社会的发展必将走向人类社会与自然 界的和谐。人与人类社会本质上也是自然世界的一个部分,部分不能脱离整体,更不 能对抗与破环整体。因此,人类必须从各方面促使人与人类社会同自然界和谐一致, 制造技术也不能例外。

制造业的产品从构思开始,到设计阶段、制造阶段、销售阶段、使用与维修阶段,直到回收阶段、再制造各阶段,都必须充分计及环境保护。所谓环境保护是广义的,不仅要保护自然环境,还要保护社会环境、生产环境,还要保护生产者的身心健康。在此前提与内涵下,还必须制造出价廉、物美、供货期短、售后服务好的产品。作为 “绿色”制造,产品还必须在一定程度上是艺术品,以与用户的生产、工作、生活环境 相适应,给人以高尚的精神享受,体现着物质文明、精神文明与环境文明的 高度交融。 每发展与采用一项新技术时,应站在哲学高度,慎思“塞翁得马,安知非祸”,即必须 充分考虑可持续发展,计及环境文明。制造必然要走向“绿色”制造。

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