五、计算机一体化制造系统(CIMs)
CIMS 是运用系统工程的整体优化观点,将现代信息技术与生产技术结合起来,从信息技术和组织上,将生产全过程的各个工作系统和信息系统连接起来,以便有效地提高企业对市场需求的响应能力和生产率,从而保证企业的生存和发展。这个定义中,包含了 CIMS 的主要目标:提高企业对市场需求的响应能力,强调了对企业系统的整体考虑(包括系统分析和系统设计), 指出了基本技术要素及其特点,即信息技术与生产技术的有机结合。从 CIMS 的这些基本要素,可以得出进一步的认识:人作为信息技术和生产技术的组织者、决策者和控制执行者,具有首要的核心的作用。人才的培养和各级人员素质和意识的提高,决定着 CIM 的成败。此外还应考虑,为了使信息技术与生产技术合理有效地结合,以取得最佳的效果,必须在充分重视信息技术的同时,认真研究生产组织和管理的调整和生产流程的合理化及优化,认真研究信息技术与生产系统的合理衔接。
综上所述可以看出,关系 CIMS 成败的四个制约因素是:产品、技术、组织和人才。其中,产品是企业对市场需求响应的体现,是目标。而技术、组织和人才,则是制约 CIMS 的三种不可缺少的决定因素。国外有许多实践经验表明,CIM 项国的失败,往往是只单纯考虑技术因素而忽视其他重要因素而引起的,没有真正认识到 CIMS 是一个集社会、经济、技术为一体的综合性系统。近年来,国外有人提出 CIMS 的三大支柱是:硬件(Hardware)、软件
(Software)和人(Humanware)。也有人认为,CIMS 的真正关键不在计算机( Computer ),而在于人( Human ),因此应称 CIMs 为“ HIM ”
(HumanIntegratedManutacturingsystem)即以“人”为核心的集成制造系统。所有这些,都从不同方面反映了人们随着不断的实践,对 CIMS 认识的深化。
与自动化孤岛相比,CIMs 将会给企业带来更多的效益,根据有关资料分析,在合理应用 CIMS 的情况下,将会带来如下效益:
(一)提高机器的利用率。由于工件搬运和刀具装卸效率低,许多数控机床运行利用率仅在 50%左右或更低。而柔性制造系统实现了工件搬运及刀具装卸自动化,其设备利用率可高达 85%。
(二)降低直接和间接劳动强度。CIMS 有较高利用率和较大的生产率, 单位产量的直接和间接劳动量比其他可供选择的方法要低。在 CIMS 的操作中,6—10 台机床的劳动量可以分配给 3—4 名工人。而在许多单独数控机床的操作中,每台机床都须配备一名工人。因此,CIMS 中分配到每台机床上的直接劳动量的比例就低。CIMS 中的间接劳动,比用自动搬运原料的单件生产车间及用人工搬运工件的传统批量生产要少。
(三)缩短制造过程时间。许多工件需要通过几个不同的加工中心分批地加工。在每个加工中心都有安装时间和等待时间。用 CIMs 系统,一条线上的相邻工作台之间,非操作时间急剧减少。而且在 CIMS 的操作中,安装时间可减到最少。因为在 CIMS 操作中,刀具是脱离生产线预装,而工件在运送平
台上的装卸,也可以脱离系统单独运行。CIMS 的这些功能,使得加工过程的时间大为缩短。
(四)加工中使用设备较少。在柔性生产系统中,一台柔性加工设备可完成多道工序。因此,加工中使用设备较少,工艺路线和加工时间均可缩短。
(五)生产计划的可调性,在 CIMs 运行中,安装工件不需要停机。当工件送入系统中时,计算机系统把它运到准备好的机床上。唯一的要求是必须提前将加工特殊工件所需工具装备好工作台。这种操作方法给系统变动生产计划以很大的灵活性。
以上这些效果直接表现在产品成本的降低、生产周期的缩短和产品质量的提高等直接经济效益上。打算机集成制造系统的实施,还可以带来一系列重要的、间接的、不可定量计算的效果,如:提高企业的市场竞争能力、提高顾客的满意度、保证均衡生产、加快产品的更新换代、交货期准时、改善企业形象、提高人员素质、改善人员结构和员工的工作气氛等。因此,开发和实施计算机集成制造系统,已成为现代企业发展的一项重要的战略任务。