CIMS未來的發(fā)展趨勢

2013-05-08 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

摘要: 本文在對CIMS含義及技術構成了解的基礎上,分析當前制造業(yè)及制造企業(yè)的特征,結合現(xiàn)代信息技術發(fā)展狀況,探討CIMS未來發(fā)展的趨勢。

關鍵詞: CIMS;技術構成;發(fā)展趨勢;
一、引言
信息技術革命把我們引入了信息時代。信息革命不僅引起人們思想觀念、生活方式的變化,而且導致了生產方式和制造理念的巨大變化,近十年來提出的新的制造理念都離不開信息技術的支撐,以信息化制造技術為代表的先進制造技術正使制造業(yè)處于重要的歷史性變革時期。本文結合當前我國制造業(yè)發(fā)展狀況,通過分析現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)與先進制造技術的關系,探討我國現(xiàn)代集成制造技術構成和未來的發(fā)展。
二、CIMS的含義及技術構成簡介
現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(Contemporary Integrated Manufacturing System)是計算機集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段,在繼承計算機集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎上,它不斷吸收先進制造技術中的相關思想的精華,從信息集成、過程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展,在先進制造技術中處于核心地位。
CIMS的技術構成簡介
1、先進制造技術
先進制造技術(AMT-Advanced Manufacturing Technology)先進制造技術是傳統(tǒng)制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。
2、敏捷制造(AM-Agile Manufacturing):
敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求作出快速反應,以滿足用戶的需要。
3、虛擬制造(VM-Virtual Manufacturing):
虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產品實際生產前就采取預防措施,從而達到產品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產品開發(fā)周期,增強產品競爭力的目的。
4、并行工程(CE-Concurrent Engineering):
并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)的系統(tǒng)方法。它要求產品開發(fā)人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素,包括質量、成本、進度計劃和用戶要求,并行工程的發(fā)展為虛擬制造技術的誕生創(chuàng)造了條件,虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的,并行工程的進一步發(fā)展就是虛擬制造技術。
在探討現(xiàn)代集成制造技術未來發(fā)展趨勢之前,首先應該了解一下,當前現(xiàn)代制造業(yè)和制造企業(yè)的特征,它們是推動現(xiàn)代制造技術發(fā)展的內存動力。
三、現(xiàn)代制造業(yè)的特征
現(xiàn)代的制造業(yè)市場大致有五大特征。
第一是買方市場。這是科學技術與生產力發(fā)展的必然結果。
第二是多變性市場。由于科技發(fā)展快,技術更新快,產品換代快,從而產品非大量化、分散化、個性化的生產越來越強,競爭日趨激烈,不確定因素猛增,市場變化很快。
第三是國際化市場。市場打破國界,走向區(qū)域化,走向國際化。
第四是新興產品市場。不僅涉及對傳統(tǒng)產品用高新技術加以改造與發(fā)展而成的產品,而且更涉及前所未有的新類型的“產品”,從而導致如技術、軟件、環(huán)保等產業(yè)的出現(xiàn)。
第五是虛擬市場。信息化的進一步是網絡化,網上的產品廣告、商品展示、商品交易、客戶關系、代理制等等均屬于虛擬市場。
與此市場相應,制造業(yè)企業(yè)大致有六大特征。
第一是滿足“客戶化”要求,這是“買方市場”必然導致的結果。
第二是對市場的快速響應,對生產的快速重組,從而要求生產模式必需有高度柔性,有足夠敏捷性,這是“客戶化”必然導致的結果。
第三是既競爭、又合作地參與市場,走向“雙贏”、“多贏”。
第四是本土化與國際化交互,走向全球化,既競爭,又合作。
第五是應用虛擬技術,以加快企業(yè)有關活動的節(jié)奏,提高產品質量,節(jié)約成本。
第六是,“以人為本”,加強企業(yè)人文文化建設。
五、現(xiàn)代集成制造技術未來發(fā)展趨勢
以信息技術的發(fā)展為支持,以滿足制造業(yè)市場需求和增強企業(yè)競爭力為目的,現(xiàn)代集成制造技術未來將突出以下八個方面的發(fā)展趨勢。
1、以“數(shù)字化”為發(fā)展核心
未來世界,“數(shù)字化”將勢不可當?！皵?shù)字化”不僅是“信息化”發(fā)展的核心,而且也是先進制造技術發(fā)展的核心。信息的“數(shù)字化”處理同“模擬化”處理相比,有著3個不可比擬的優(yōu)點:信息精確,信息安全,信息容量大。
數(shù)字化制造就是指制造領域的數(shù)字化,它是制造技術、計算機技術、網絡技術與管理科學的交叉、融和、發(fā)展與應用的結果,也是制造企業(yè)、制造系統(tǒng)與生產過程、生產系統(tǒng)不斷實現(xiàn)數(shù)字化的必然趨勢。它包含了三大部分:以設計為中心的數(shù)字制造,以控制為中心的數(shù)字制造和以管理為中心的數(shù)字制造。對制造設備而言,其控制參數(shù)均為數(shù)字化信號。對制造企業(yè)而言,各種信息(如圖形、數(shù)據(jù)、知識、技能等等)均以數(shù)字形式,通過網絡,在企業(yè)內傳遞,以便根據(jù)市場信息,迅速收集資料信息,在虛擬現(xiàn)實、快速原型、數(shù)據(jù)庫、多媒體等多種數(shù)字化技術的支持下,對產品信息、工藝信息與資源信息進行分析、規(guī)劃與重組,實現(xiàn)對產品設計和產品功能的仿真,對加工過程與生產組織過程的仿真,或完成原型制造,從而實現(xiàn)生產過程的快速重組與對市場的快速響應,以滿足客戶化要求。對全球制造業(yè)而言,用戶借助網絡發(fā)布信息,各類企業(yè)通過網絡,根據(jù)需求,應用電子商務,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,形成動態(tài)聯(lián)盟,迅速協(xié)同設計與制造出相應的產品。這樣,在數(shù)字制造環(huán)境下,在廣泛領域乃至跨地區(qū)、跨國界形成一個數(shù)字化組成的網,企業(yè)、車間、設備、員工、經銷商乃至有關市場均可成為網上的一個“結點”,在研究、設計、制造、銷售、服務的過程中,彼此交互,圍繞產品所賦予的數(shù)字信息,成為驅動制造業(yè)活動的最活躍的因素。
2、以“精密化”將成為發(fā)展的關鍵
所謂“精密化”,一方面是指對產品、零件的精度要求越來越高,另一方面是指對產品、零件的加工精度要求越來越高。 “精”是指加工精度及其發(fā)展,精密加工,細微加工,納米加工,如此等等。
3、突出“極端條件”,是發(fā)展的焦點
“極”就是極端條件,就是指在極端條件下工作的或者有極端要求的產品,從而也是指這類產品的制造技術有“極”的要求。在高溫、高壓、高濕、強磁場、強腐蝕等等條件下工作的,或有高硬度、大彈性等等要求的,或在幾何形體上極大、極小、極厚、極薄、奇形怪狀的。顯然,這些產品都是科技前沿的產品。其中之一就是 “微機電系統(tǒng)(MEMS)”?？梢哉f,“極”是前沿科技或前沿科技產品發(fā)展的一個焦點。