四、自动化孤岛

自动化孤岛描绘了工厂内部自动化的一体化子系统。点自动化中最初的点解法得以扩展,能够处理附属的和邻近的功能。这样的功能扩展的实例包括生产管理系统的出现,如制造资源计划系统(MRPⅡ)。MRP Ⅱ促进了物料加工和库存系统、柔性制造系统(FMs)和各种计算机辅助工程系统的一体化。

产生物料需求计划最初的点解法,扩展成 MRPⅡ系统,这些系统有一套对制造工厂的全部生产过程和存货管理功能进行管理的模块。而且,这些系统都是围绕着公共数据库系统建立起来的。

在生产过程中,如柔性生产系统和直接的数控(DNC)等的发展,就是将点自动化综合成自动化孤岛的实例。例如,DNC 将生产系统的许多机器,通过直接通讯联系,组成受一台单独的计算机实时控制的系统。在这个系统中, 单个的机器是 NC 或 CNC 机器,从 DNC 计算机到单个机器的控制器,都装有控制特定零部件加工的程序。

表 1-2 例举了计算机在生产中诮用的各个自动化孤岛

计算机在生产中的应用(自动化孤岛)

形 式

层 次

间接应用

直接应用

管理控制

宏观计划模型核算系统

生产管理系统 计算机辅助设计

计算机辅助仓贮直接数控

柔性生产系统

自动化仓库和补偿系统

操作层

计算机辅助加工计划计算机辅助工作测量计算机辅助 NC 编程

计算机辅助检测计算机数控

以计算机为主的自动装配机器机器人

自动化孤岛是计算机集成制造系统(CIMs)的一个子系统。从系统工程的角度看,整个企业是一个多级的复杂调节回路,独立孤岛则是企业总体结构的一个局部闭环调节回路。从系统调节原理可知,局部闭环回路具有内部反馈、信息流程短捷、输入输出的信息少、可以显著提高系统的性能,是复杂系统稳定运行的重要前提,它不仅能对来自上级回路的输入值作出快速响应,还能对内部的干扰迅速采取补偿措施,这种分布式的单元化的系统,具有信息反馈快,自我调节能力强的特点,能及时处理系统中发生的各种问题。

自动化抓岛为 CIMS 发展创造了条件,但在我国现有条件下,由于人力、资金、设备、管理基础工作等诸原因。目前,在较大范围开展 CIMs 建设还不具备条件,所以将建立各个自动化孤岛为第一步,不失为一种投资少、见效快的做法。但从长远来看,企业的目标不是追求单一功能和某一局部的优化, 而是功能集成和系统优化。所以企业在自动化孤岛开发中,必须在 CIMS 总体规划指导下进行,逐步地发展。

因此,企业搞自动化,必须要从底层,从基础单元做起。例如在发展 FMS 时,如果其中的单机都用不好,柔性生产系统根本无法实现,而从整体上看, 不搞 CIMs 的系统,集成便是空谈;如果没有总体规划,不发展集成技术,那么子系统的应用效果是存局限性的,只有把子系统置于 CIMS 的环境下,才能充分发挥子系统的效益,而且才能达到系统的整体优化。