Компьютерно-интегрированное производство

Компьютерно-интегрированное производство ( CIM ) — это производственный подход, при котором компьютеры контролируют весь производственный процесс. ^[1]^[2] Такая интеграция позволяет отдельным процессам обмениваться информацией с каждой частью. Благодаря интеграции компьютеров производство может стать быстрее и менее подвержено ошибкам. Обычно CIM опирается на процессы управления с обратной связью, основанные на входных данных от датчиков в реальном времени. Это также известно как гибкое проектирование и производство . ^[3]

Обзор

Компьютерно-интегрированное производство применяется в автомобильной , авиационной , космической и судостроительной отраслях. ^[4]
Термин «компьютерно-интегрированное производство» — это одновременно способ производства и название компьютерно-автоматизированной системы, в которой отдельные инженерные, производственные, маркетинговые и вспомогательные функции производственного предприятия. организованы
В системе CIM функциональные области, такие как проектирование , анализ, планирование , закупки , учет затрат , управление запасами и распределение, связаны через компьютер с функциями производственного цеха, такими как погрузка и управление материалами , обеспечивая прямой контроль и мониторинг всех операций.

CIM является примером внедрения информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в производство.

CIM подразумевает, что существует как минимум два компьютера, обменивающихся информацией, например, контроллер манипулятора и микроконтроллер.

CIM наиболее полезен там, где в компании или на предприятии используется высокий уровень ИКТ, например, системы CAD/CAM , а также при наличии планирования процессов и его данных.

История

Идея «цифрового производства» стала заметной в начале 1970-х годов с выходом книги доктора Джозефа Харрингтона «Компьютерно-интегрированное производство». ^[5] Однако только в 1984 году компьютерно-интегрированное производство начало развиваться и продвигаться производителями станков, а также Ассоциацией компьютерных и автоматизированных систем и Обществом инженеров-технологов (CASA/SME).

« CIM – это интеграция всего производственного предприятия за счет использования интегрированных систем и передачи данных в сочетании с новой философией управления, которая повышает эффективность организации и персонала ». ЭРУМ

В литературном исследовании было показано, что было опубликовано 37 различных концепций CIM, большинство из которых из Германии и США. На графике 37 публикаций можно увидеть, как концепция CIM развивалась с течением времени. Также весьма примечательно, насколько различны концепции всех публикаций. ^[6]

Темы

Ключевые проблемы

На пути разработки бесперебойно работающей компьютерно-интегрированной производственной системы существуют три основные проблемы:

Интеграция компонентов от разных поставщиков: когда разные машины, такие как ЧПУ, конвейеры и роботы, используют разные протоколы связи (в случае AGV , даже разная продолжительность зарядки аккумуляторов) может вызвать проблемы.
Целостность данных : чем выше степень автоматизации, тем важнее целостность данных, используемых для управления машинами. Хотя система CIM экономит трудозатраты на эксплуатацию машин, она требует дополнительного человеческого труда для обеспечения надлежащей защиты сигналов данных, которые используются для управления машинами.
Управление процессом : Компьютеры могут использоваться для помощи операторам производственного предприятия, но всегда должен быть компетентный инженер, который сможет справиться с обстоятельствами, которые не могли быть предвидены разработчиками управляющего программного обеспечения.

Подсистемы

Компьютерно-интегрированная производственная система — это не то же самое, что «фабрика без света» , которая работала бы полностью независимо от вмешательства человека, хотя это большой шаг в этом направлении. Часть системы включает в себя гибкое производство , при котором фабрику можно быстро модифицировать для производства другой продукции или объем продукции можно быстро изменить с помощью компьютеров. Некоторые или все из следующих подсистем могут быть обнаружены в операции CIM:

Компьютерные методы:

САПР ( автоматизированное проектирование )
CAE ( автоматизированное проектирование )
CAM ( автоматизированное производство )
CAPP ( компьютерное планирование процессов )
CAQ ( автоматизированное обеспечение качества )
КПП ( планирование и контроль производства )
ERP ( планирование ресурсов предприятия )
Бизнес-система, интегрированная общей базой данных.

Необходимые устройства и оборудование:

ЧПУ , Станки с числовым программным управлением
DNC , Станки с прямым числовым программным управлением
ПЛК , Программируемые логические контроллеры
Робототехника
Компьютеры
Программное обеспечение
Контроллеры
Сети
Интерфейс
Оборудование для мониторинга

Технологии:

FMS, ( гибкая производственная система )
ASRS, автоматизированная система хранения и поиска
AGV, автоматизированное управляемое транспортное средство
Робототехника
Автоматизированные транспортные системы

Другие:

Бережливое производство

ЧИМОЗА

CIMOSA (компьютерно-интегрированная архитектура открытой системы производства) — это европейское предложение 1990-х годов по архитектуре открытых систем для CIM, разработанное Консорциумом AMICE в рамках серии проектов ESPRIT . ^[8]^[9] Целью CIMOSA было «помочь компаниям управлять изменениями и интегрировать свои объекты и операции, чтобы противостоять мировой конкуренции. Она обеспечивает последовательную архитектурную основу как для моделирования предприятия , так и для интеграции предприятия, как того требует среда CIM». ^[10]

CIMOSA предоставляет решение для бизнес-интеграции с четырьмя типами продуктов: ^[11]

Структура моделирования предприятия CIMOSA, которая обеспечивает эталонную архитектуру для архитектуры предприятия.
CIMOSA IIS, стандарт физической интеграции и интеграции приложений.
Жизненный цикл CIMOSA Systems — это модель жизненного цикла разработки и развертывания CIM.
Вклад в стандартизацию, основы разработки международных стандартов.

По словам Вернадата (1996), CIMOSA ввела термин «бизнес-процесс» и представила процессный подход для интегрированного моделирования предприятия, основанный на трансграничном подходе, который противопоставляется традиционным подходам, основанным на функциях или действиях. Вместе с CIMOSA была также представлена концепция « архитектуры открытой системы » (OSA) для CIM, которая была разработана независимо от поставщика и построена на основе стандартизированных модулей CIM. Здесь OSA «описана с точки зрения их функций, информации, ресурсов и организационных аспектов. Она должна быть спроектирована с использованием методов структурированного проектирования и введена в действие в модульной и эволюционной архитектуре для оперативного использования». ^[10]

Области

Существует несколько сфер применения:

В области промышленного и производственного машиностроения
В машиностроении
В области автоматизации проектирования электроники ( данные для проектирования печатных плат (PCB) и интегральных схем для производства)

См. также

Ссылки

^ Калпакджян, Серопа; Шмид, Стивен (2006), Промышленная инженерия и технологии (5-е изд.), Prentice Hall, стр. 1192, ISBN 978-7-302-12535-8 .
^ Лапланте, Филип А. (2005), Полный словарь электротехники (2-е изд.), CRC Press, стр. 136, ISBN 978-0-8493-3086-5 .
^ «Гибкие производственные системы» . 21 марта 2017 г.
^ Сараджоглу, Бо (2011). «Определение критериев эффективности технологии CAD/CAM/CAE/CIM/CAL в судостроительной отрасли». 2006 Управление технологиями для глобального будущего - Конференция PICMET 2006 . стр. 1635–1646. дои : 10.1109/PICMET.2006.296739 . ISBN 978-1-890843-14-4 . S2CID 23963474 .
^ http://www.simflow.net/publications/books/cimie-part1.pdf. Архивировано 27 октября 2020 г. в Wayback Machine. ^{[ пустой URL PDF ]}
^ Медт, Тобиас; Поль, Мальте; Меттерних, Иоахим (27 июля 2017 г.). «Модели и стратегии внедрения компьютерно-интегрированного производства (CIM) – обзор литературы» . ТУ Принты : 36.
^ Вальднер, Жан-Батист (сентябрь 1992 г.). Принципы компьютерно-интегрированного производства . Лондон: Джон Уайли и сыновья . стр. 128–с.132. ISBN 0-471-93450-Х .
^ Консорциум AMICE (1991). Архитектура открытой системы для CIM, Отчет об исследовании проекта ESPRIT 688 , Vol. 1, Шпрингер-Верлаг, 1989.
^ Консорциум AMICE (1991), Архитектура открытой системы, CIMOSA, AD 1.0, Описание архитектуры , Консорциум ESPRIT AMICE, Брюссель, Бельгия.
^ Jump up to: ^а ^б Ф. Вернадат (1996). Моделирование и интеграция предприятия . стр.40
^ Ричард К. Дорф, Эндрю Кусиак (1994). Справочник по проектированию, производству и автоматизации . стр.1014

Дальнейшее чтение

Йорам Корен Компьютерное управление производственными системами , McGraw Hill, Inc., 1983, 287 стр., ISBN 0-07-035341-7
Сингх, В. (1997). Разгром Cim: методологии облегчения взаимодействия программного обеспечения . Спрингер. ISBN 981-3083-21-2 .
А. де Тони и С. Тончиа, Гибкость производства: обзор литературы. Международный журнал производственных исследований, 1998, том. 36, нет. 6, 1587–617.
Жан-Батист Вальднер (1992), Принципы компьютерно-интегрированного производства , John Wiley & Sons, ISBN 0-471-93450-X
Жан-Батист Вальднер (1990), CIM, новые перспективы производства , DUNOD-BORDAS, ISBN 978-2-04-019820-6

Внешние ссылки

[1] Калпакджян, Серопа; Шмид, Стивен (2006), Промышленная инженерия и технологии (5-е изд.), Prentice Hall, стр. 1192, ISBN 978-7-302-12535-8 .

[2] Лапланте, Филип А. (2005), Полный словарь электротехники (2-е изд.), CRC Press, стр. 136, ISBN 978-0-8493-3086-5 .

[3] «Гибкие производственные системы» . 21 марта 2017 г.

[saracoglu-4] Сараджоглу, Бо (2011). «Определение критериев эффективности технологии CAD/CAM/CAE/CIM/CAL в судостроительной отрасли». 2006 Управление технологиями для глобального будущего - Конференция PICMET 2006 . стр. 1635–1646. дои : 10.1109/PICMET.2006.296739 . ISBN 978-1-890843-14-4 . S2CID 23963474 .

[5] ttp://www.simflow.net/publications/books/cimie-part1.pdf. Архивировано 27 октября 2020 г. в Wayback Machine. ^{[ пустой URL PDF ]}

[6] Медт, Тобиас; Поль, Мальте; Меттерних, Иоахим (27 июля 2017 г.). «Модели и стратегии внедрения компьютерно-интегрированного производства (CIM) – обзор литературы» . ТУ Принты : 36.

[7] Вальднер, Жан-Батист (сентябрь 1992 г.). Принципы компьютерно-интегрированного производства . Лондон: Джон Уайли и сыновья . стр. 128–с.132. ISBN 0-471-93450-Х .

[8] Консорциум AMICE (1991). Архитектура открытой системы для CIM, Отчет об исследовании проекта ESPRIT 688 , Vol. 1, Шпрингер-Верлаг, 1989.

[9] Консорциум AMICE (1991), Архитектура открытой системы, CIMOSA, AD 1.0, Описание архитектуры , Консорциум ESPRIT AMICE, Брюссель, Бельгия.

[Vern96-10] Jump up to: ^а ^б Ф. Вернадат (1996). Моделирование и интеграция предприятия . стр.40

[11] Ричард К. Дорф, Эндрю Кусиак (1994). Справочник по проектированию, производству и автоматизации . стр.1014

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]