Компьютерно-интегрированное производство ( CIM ) - это производственный подход с использованием компьютеров для управления всем производственным процессом . [1] [2] Эта интеграция позволяет отдельным процессам обмениваться информацией с каждой частью. Благодаря интеграции компьютеров производство может стать более быстрым и менее подверженным ошибкам. Обычно CIM полагается на процессы управления с обратной связью на основе входных данных с датчиков в реальном времени. Это также известно как гибкий дизайн и производство . [3]
Обзор
- Компьютерно-интегрированное производство используется в автомобильной , авиационной , космической и судостроительной отраслях. [4]
- Термин «компьютерно-интегрированное производство» является одновременно способом производства и названием компьютерно-автоматизированной системы, в которой организованы индивидуальные инженерные, производственные, маркетинговые и вспомогательные функции производственного предприятия.
- В системе CIM функциональные области, такие как проектирование , анализ, планирование , закупка , учет затрат , управление запасами и распределение, связаны через компьютер с функциями производственного цеха, такими как обработка материалов и управление, что обеспечивает прямой контроль и мониторинг всех операций.
CIM - это пример применения информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в производственном процессе.
CIM - это пример внедрения информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в производство.
CIM подразумевает, что существует по крайней мере два компьютера, обменивающиеся информацией, например, контроллер манипулятора и микроконтроллер.
CIM наиболее полезен там, где в компании или на предприятии используется высокий уровень ИКТ, например, системы CAD / CAM , а также наличие планирования процесса и его данных.
История
Идея «цифрового производства» стала заметной в начале 1970-х годов с выходом книги доктора Джозефа Харрингтона «Компьютерное интегрированное производство». [5] Однако только в 1984 году компьютерно-интегрированное производство начало развиваться и продвигаться производителями станков, Ассоциацией компьютерных и автоматизированных систем и Обществом инженеров-технологов (CASA / SME).
- « CIM - это интеграция всего производственного предприятия с использованием интегрированных систем и обмена данными в сочетании с новой управленческой философией, которая улучшает организационную и кадровую эффективность ». ЭРХУМ
- В литературных исследованиях было показано, что было опубликовано 37 различных концепций CIM, большинство из них из Германии и США. На временной шкале 37 публикаций можно увидеть, как концепция CIM развивалась с течением времени. Также весьма примечательно, насколько различаются концепции всех публикаций. [6]
Темы
Основные проблемы
На пути к созданию бесперебойно работающей компьютерно-интегрированной производственной системы стоит три основных задачи:
- Интеграция компонентов от разных поставщиков: когда разные машины, такие как ЧПУ, конвейеры и роботы, используют разные протоколы связи (в случае AGV , даже разная продолжительность зарядки аккумуляторов) может вызвать проблемы.
- Целостность данных : чем выше степень автоматизации, тем важнее целостность данных, используемых для управления машинами. Хотя система CIM экономит труд по эксплуатации машин, она требует дополнительных человеческих усилий для обеспечения надлежащей защиты сигналов данных, которые используются для управления машинами.
- Управление процессом : компьютеры могут использоваться для помощи операторам производственного оборудования, но всегда должен быть компетентный инженер, который мог бы справиться с обстоятельствами, которые не могли быть предвидены разработчиками управляющего программного обеспечения.
Подсистемы
Интегрированная с помощью компьютера производственная система - это не то же самое, что «фабрика без света» , которая будет работать полностью независимо от вмешательства человека, хотя это большой шаг в этом направлении. Часть системы включает гибкое производство , при котором фабрику можно быстро модифицировать для производства различной продукции или где объем продукции может быть быстро изменен с помощью компьютеров. Некоторые или все из следующих подсистем могут быть найдены в операции CIM:
Компьютерные методы:
- САПР ( автоматизированное проектирование )
- CAE ( автоматизированная инженерия )
- CAM ( автоматизированное производство )
- CAPP ( автоматизированное планирование процессов )
- CAQ ( автоматизированная проверка качества )
- PPC ( планирование и контроль производства )
- ERP ( планирование ресурсов предприятия )
- Бизнес-система, объединенная общей базой данных.
Необходимые устройства и оборудование:
- ЧПУ , Станки с ЧПУ
- DNC , Станки с прямым числовым программным управлением
- ПЛК , программируемые логические контроллеры
- Робототехника
- Компьютеры
- Программное обеспечение
- Контроллеры
- Сети
- Взаимодействие
- Оборудование для мониторинга
Технологии:
- FMS, ( гибкая производственная система )
- ASRS, автоматизированная система хранения и поиска
- AGV, автоматизированный управляемый автомобиль
- Робототехника
- Автоматизированные транспортные системы
Другие:
- Бережливого производства
CIMOSA
CIMOSA (Computer Integrated Manufacturing Open System Architecture) - это европейское предложение 1990-х годов по архитектуре открытых систем для CIM, разработанное Консорциумом AMICE как серия проектов ESPRIT . [8] [9] Целью CIMOSA было « чтобы помочь компаниям управлять изменениями и интегрировать свои объекты и операции с лицом всемирной конкуренции. Это обеспечивает последовательную архитектурную основу как для моделирования предприятия и предприятия интеграции в соответствии с требованиями в среде CIM». [10]
CIMOSA предоставляет решение для бизнес-интеграции с четырьмя типами продуктов: [11]
- CIMOSA Enterprise Modeling Framework, которая обеспечивает эталонную архитектуру для архитектуры предприятия.
- CIMOSA IIS, стандарт для физической интеграции и интеграции приложений.
- CIMOSA Systems Life Cycle - это модель жизненного цикла для разработки и развертывания CIM.
- Входы в стандартизацию, основы разработки международных стандартов.
CIMOSA, согласно Вернадату (1996), ввел термин бизнес-процесс и представил процессно-ориентированный подход для интегрированного моделирования предприятия, основанный на трансграничном подходе, который противопоставляется традиционным функциональным или деятельностным подходам. В CIMOSA также была представлена концепция « Открытой системной архитектуры » (OSA) для CIM, которая была спроектирована так, чтобы быть независимой от производителя и построенной со стандартизованными модулями CIM. Здесь OSA «описывается с точки зрения их функций, информации, ресурсов и организационных аспектов. Это должно быть разработано с использованием методов структурированного проектирования и реализовано в модульной и эволюционной архитектуре для оперативного использования». [10]
ОБЛАСТИ
Есть несколько областей использования:
- В промышленном и производственном машиностроении
- В машиностроении
- В автоматизации проектирования электроники ( данные для проектирования печатных плат и интегральных схем для производства)
Смотрите также
- Прямое числовое управление
- Корпоративная интеграция
- Планирование ресурсов предприятия
- Гибкая производственная система
- Интегрированное автоматизированное производство
- Интегрированная производственная база данных
- Управление производственным процессом
- Управление жизненным циклом продукта
Рекомендации
- ^ Kalpakjian, Serope; Шмид, Стивен (2006), Технологии производства и технологии (5-е изд.), Прентис Холл, стр. 1192, ISBN 978-7-302-12535-8.
- ^ Лапланте, Филипп А. (2005), Всеобъемлющий словарь по электротехнике (2-е изд.), CRC Press, стр. 136, ISBN 978-0-8493-3086-5.
- ^ «Гибкие производственные системы» .
- ^ Саракоглу, Б.О. (2011). «Определение критериев эффективности технологий для CAD / CAM / CAE / CIM / CAL в судостроительной промышленности». 2006 Управление технологиями для глобального будущего - Конференция PICMET 2006 . С. 1635–1646. DOI : 10.1109 / PICMET.2006.296739 . ISBN 978-1-890843-14-4. S2CID 23963474 .
- ^ http://www.simflow.net/publications/books/cimie-part1.pdf
- ^ Меудт, Тобиас; Поль, Мальте; Меттерних, Иоахим (27 июля 2017 г.). "Modelle und Strategien zur Einführung des Computer Integrated Manufac-turing (CIM) - Ein Literaturüberblick" . Отпечатков ТУ : 36.
- ^ Вальднер, Жан-Батист (сентябрь 1992 г.). Принципы компьютерно-интегрированного производства . Лондон: Джон Вили и сыновья . С. 128 – p132. ISBN 0-471-93450-X.
- ^ Консорциум AMICE (1991). Открытая системная архитектура для CIM, исследовательский отчет ESPRIT Project 688 , Vol. 1, Springer-Verlag, 1989.
- ^ Консорциум AMICE (1991), Архитектура открытой системы, CIMOSA, AD 1.0, Описание архитектуры , Консорциум ESPRIT AMICE, Брюссель, Бельгия.
- ^ а б Ф. Вернадат (1996). Моделирование и интеграция предприятий . стр.40
- ^ Ричард С. Дорф, Эндрю Кусиак (1994). Справочник по проектированию, производству и автоматизации . стр.1014
дальнейшее чтение
- Йорам Корен Компьютерное управление производственными системами , McGraw Hill, Inc. 1983, 287 стр. ISBN 0-07-035341-7
- Сингх, V (1997). Провал CIM: методологии для облегчения взаимодействия программного обеспечения . Springer. ISBN 981-3083-21-2 .
- А. де Тони и С. Тончиа, Гибкость производства: обзор литературы International Journal of Production Research, 1998, vol. 36, нет. 6, 1587-617.
- Жан-Батист Вальднер (1992), Принципы компьютерно-интегрированного производства , John Wiley & Sons, ISBN 0-471-93450-X
- Жан-Батист Вальднер (1990), CIM, «Новые перспективы производства» , DUNOD-BORDAS, ISBN 978-2-04-019820-6
Внешние ссылки
- cam-occ, программа CAM для Linux, использующая OpenCASCADE
- Международный журнал компьютерного интегрированного производства