计算机集成制造系统(CIMS)是20世纪后期工业化进程中的一项重要技术,旨在通过整合企业的设计、制造、管理和物流等各个生产环节,实现全面自动化和信息化。这一概念由美国约瑟夫·哈林顿博士在1974年的《Computer Integrated Manufacturing》一书中首次提出,标志着制造业对现代化生产模式的探索。
CIMS的核心理念是将企业的人力、技术和经营管理等要素,以及与其相关的信息流和物质流,通过先进的计算机软硬件、现代管理技术、制造技术、信息技术和自动化技术进行集成,以形成一个高效协同的生产体系。这种集成不仅提高了生产效率,而且能够确保产品的高质量、低成本和快速交付,增强了企业在激烈市场竞争中的适应性和竞争力。
CIMS通常由以下几个关键模块组成:
1. 设计与工艺模块:包括CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程分析)和CAPP(计算机辅助工艺规划),用于产品设计和工艺流程的优化。
2. 制造模块:涵盖CAM(计算机辅助制造)、DNC(分布式数字控制)和CNC(计算机数值控制)等,实现生产线的自动化。
3. 管理信息模块:涉及ERP(企业资源规划)、MRP(物料需求计划)、MPS(主生产计划)、CRM(客户关系管理)等,以支持企业的决策和运营。
4. 存储运输模块:包括自动仓库管理和搬运系统,保证物料的有效流转。
CIMS的实施不仅仅是为了自动化生产过程,更深层次的目标是通过集成优化整个企业流程,减少浪费,提升效率。例如,通过市场预测和需求计划来指导生产计算和成本核算,通过质量检测和控制确保产品质量,通过自动化仓库和FMS(柔性制造系统)提高物流效率。
CIMS的出现和发展受到了多种因素的影响,包括20世纪70年代末到80年代初的石油危机,以及美国制造业在全球竞争中的地位下降。为了应对这些挑战,CIMS被视作提升制造业竞争力的重要手段。起初,这项技术在日本、美国和欧洲得到了广泛应用,随后在全球范围内逐渐普及。
CIMS是现代制造业的关键组成部分,它代表了制造业向智能化、信息化转型的必然趋势。随着技术的不断发展,CIMS将进一步融合物联网、大数据、人工智能等先进技术,推动制造业迈向更高层次的智能制造。