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计算机集成制造

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计算机集成制造英语:Computer-Integrated Manufacturing,CIM),又称计算机集成制造电脑综合制造,是利用电脑网络通讯资讯科技,整合与管理制造过程中的所有活动的系统。它并不是一个产品,而一种观念与精神,其主要目的在于将工厂内部各个独立的自动化系统加以整合,以发挥整体的效益,避免形成所谓的自动化孤岛。

计算机集成制造系统有三个基本的关键要素以达到弹性化设计与生产的目标:

  1. 资料的储存、提取、运用及呈现的方法;
  2. 检测状态以及自我修正的机制;
  3. 结合各分散的子系统的方法。

随着现代产品的生命周期日益缩短,在品质、价格、交货期等方面之竞争日趋严格,计算机集成制造系统已是一个必然的趋势。

源起[编辑]

在1960-1970年代,有学者研究指出,企业在各种内外挑战的困境之中,不外乎尝试改善以下七项最主要的问题:

  1. 设计与制造的前置期
  2. 库存周转期
  3. 生产设备的准备时间
  4. 各产品的生产效率
  5. 各产品的员工生产力
  6. 整体品质与重工问题
  7. 每日员工所提出的产品改善建议

然而,只解决其中一部分而忽略其它的问题,通常无法带来整体的效益提升,所以大部分的企业需要一个整体的方案来解决这些问题。在1973年,小约瑟夫.哈灵顿(Joseph Harrington Jr.)了解到整合的重要性与价值,首先提出了“计算机集成制造”这样一个名词与观念。他提出的计算机集成制造包含两个基本观点:一是企业生产的各个环节包括市场分析、产品设计、加工制造、经营管理和售后服务等是一个不可分割的整体,必须紧密相连、统一考虑;二是整个运作过程实质上是一个资料的收集、传递和加工处理过程,最终产品可以看作是资料的物质表现。[1][2]

虽然哈灵顿一直避免再发明一个用缩写字母的科技新名词,但CIM这个缩写名称还是在80年代早期开始广泛地被使用,于此同时计算机集成制造也因机床制造商的推广而变成一个主流观念。

定义[编辑]

国际制造工程学会英语Society of Manufacturing Engineers(Society of Manufacturing Engineers,SME)之电脑与自动化系统分会(Computer and Automated Systems Association,CASA)对计算机集成制造的定义为:“透过整体系统、资料通讯及能够改善组织和个人之效率的新管理哲学,达成整个制造企业的整合。”[3]

若严谨地对计算机集成制造的定义做检视,会发现计算机集成制造不仅是:

而且,一个拥有计算机集成制造概念的企业必需要有以下的管理哲学:

另外,一个成功的计算机集成制造的实现则是:

  • 有一个跨部门共享的数据库
  • 使用自动化的硬件与软件有效地整合企业运作流程[4]

更多的定义[编辑]

目前,许多计算机集成制造的厂商如惠普IBM西门子等,对于电脑集成制造的定义都有着各自独到的解释,譬如西门子曾提出的“电脑辅助工业”。

另外在1980年代日本曾经尝试在某些带有危险的生产流程中实现完全无人化生产,但是由于现代工业过于复杂,这些尝试还停留在理论上的原型试验阶段。

面临的问题[编辑]

目前关于计算机集成制造有三个主要的问题:

  1. 设备不相容以及协定整合的复杂度太高:要整合不同厂牌的机械手臂传送系统英语Conveyor system等的控制器,是既耗时又容易出错的工作。
  2. 资料整合:若是资料发生错误将会导致设备施工错误;而且以一般的情况来看,资料维护费用比没有计算机集成制造系统的工厂来得高。
  3. 尝试去编写更好的逻辑规则以便做出更好的排程:但是事实上在面对每天随时都有可能变动的排程与优先权,人脑的反应与判断还是比较准确。

相关条目[编辑]

注解与参考文献[编辑]

  1. ^ Rehg, J. A., Computer-Integated Manufacturing. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1994, pp. 16. ISBN 0-13-305806-9
  2. ^ Harrington, J., Jr., Computer-Integated Manufacturing. NY: Industrial Press, 1973.
  3. ^ Sobczak, T. V., A Glossary of Terms for Computer Integrated Manufacturing. Dearborn, MI: CASA of SME, 1984.
  4. ^ Rehg, J. A., Computer-Integated Manufacturing. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1994, pp. 19. ISBN 0-13-305806-9