CIMS：是一種按照CIM理念組成的組織、管理、運(yùn)行、制造類企業(yè)的系統(tǒng)。這里的制造是“大制造”的含義，它包括企業(yè)產(chǎn)品的全生命周期（從產(chǎn)品市場需求分析到產(chǎn)品最終報(bào)廢），其中，制造類企業(yè)包含傳統(tǒng)制造業(yè)及新興制造業(yè)。863/CIMS主題提出的CIM理念是：“將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品（P）全生命周期的各階段。通過信息集成、過程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物流、信息流、價值流的集成和優(yōu)化運(yùn)行，達(dá)到人/組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素的集成優(yōu)化，以改進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品（P）開發(fā)的T（時間）、Q（質(zhì)量）、C（成本）、S（服務(wù)）、E（環(huán)境），從而提高企業(yè)的市場應(yīng)變能力和競爭能力”。

CIMS是基于CIM理念構(gòu)成的一種數(shù)字化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化、集成優(yōu)化的先進(jìn)制造系統(tǒng)。它通常由工程分析/設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、加工生產(chǎn)子系統(tǒng)、經(jīng)營管理與決策子系統(tǒng)、支撐平臺子系統(tǒng)組成。CIMS技術(shù)群包括總體技術(shù)、設(shè)計(jì)自動化技術(shù)、加工自動化技術(shù)、經(jīng)營管理與決策系統(tǒng)技術(shù)、支撐平臺技術(shù)與流程工業(yè)CIMS中生產(chǎn)過程控制技術(shù)。其中，經(jīng)營管理與決策系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)包括MIS，OA，MRP，MRPⅡ，CAD，BPR，ERP，DEM（動態(tài)企業(yè)建模）、CRM（客戶關(guān)系管理）、SCM（供應(yīng)鏈管理）、電子商務(wù)等。

企業(yè)特點(diǎn)與CIMS分類

從實(shí)現(xiàn)企業(yè)功能集成的難點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)的角度,以很粗的線條勾劃出三類企業(yè)的特點(diǎn),并提出三種類型的CIMS。

Ⅰ、離散型企業(yè)與CAD/CAM型CIMS

所謂離散型生產(chǎn)企業(yè)主要是指一大類機(jī)械加工企業(yè)。它們的基本生產(chǎn)特征是機(jī)器(機(jī)床)對工件外形的加工,再將不同的工件組裝成具有某種功能的產(chǎn)品。由于機(jī)器和工件都是分立的,故稱之為離散型生產(chǎn)方式。如汽車制造、飛機(jī)制造、電子企業(yè)和服裝企業(yè)等。為了提高企業(yè)產(chǎn)品在市場上的競爭能力,人們早就注意到實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中各個環(huán)節(jié)的自動化與計(jì)算機(jī)化。如加工過程采用數(shù)控機(jī)床(NC)和柔性加工中心(FMC),工件的運(yùn)送采用自動導(dǎo)引小車(AGV),還有產(chǎn)品設(shè)計(jì)與編程(CAD/CAPP/CAM)、材料資源規(guī)劃(MRPⅡ)、企業(yè)的生產(chǎn)管理與經(jīng)營決策(MIS/DSS)也都可用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。為了提高整個系統(tǒng)的運(yùn)行效率,取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫將以上這些功能集成起來,便形成了典型的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)( CIMS),這也是多年來人們?nèi)〉媒y(tǒng)一認(rèn)識的CIMS模式。

鑒于此,可以將這類傳統(tǒng)的CIMS稱之為CAD/CAM型CIMS,以便與其它類型的CIMS相區(qū)別。

Ⅱ、流程型企業(yè)與過程數(shù)模型CIMS

所謂流程型生產(chǎn)企業(yè)是指被加工對像不間斷地通過生產(chǎn)設(shè)備,如化工廠、煉油廠、水泥廠、發(fā)電廠等,這里基本的生產(chǎn)特征是通過一系列的加工裝置使原材料進(jìn)行規(guī)定的化學(xué)反應(yīng)或物理變化,最終得到滿意的產(chǎn)品。由于生產(chǎn)過程是24小時連續(xù)不斷的,人們也稱此類生產(chǎn)為過程型或連續(xù)型。

不難看出,許多流程型企業(yè)都是重要的能源和原材料工業(yè),產(chǎn)品品種穩(wěn)定,生產(chǎn)量大。它們的產(chǎn)品常常不是以新取勝,而是以質(zhì)和價取勝。因此,企業(yè)的自動化目標(biāo)是如何有效地監(jiān)測和控制生產(chǎn)過程,使生產(chǎn)過程處于最佳狀態(tài),節(jié)省原材料,降低能耗與其它消耗,提高產(chǎn)品的收得率與優(yōu)質(zhì)品率,提高設(shè)備的壽命等。由于全線設(shè)備的啟動過程復(fù)雜,因此,除大中修外,很少中斷生產(chǎn)過程。對于原材料等外部條件的隨機(jī)變化,系統(tǒng)應(yīng)有良好的抗干擾能力和性能魯棒性。

流程型系統(tǒng)的控制管理已經(jīng)有了大量成功的典型,普遍采用的是集散控制系統(tǒng)(DCS),由3～4級(測量執(zhí)行級、回路控制級、單元控制級及過程控制級)實(shí)現(xiàn)全過程的自動控制。顯然,此系統(tǒng)正常而高質(zhì)量的運(yùn)行要借助于完好的過程模型,其中多數(shù)為數(shù)學(xué)模型,有時也可以是圖模型、網(wǎng)絡(luò)模型或非結(jié)構(gòu)化模型。一般說來,只要有了良好的過程數(shù)模型,便可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化控制。

鑒于此,可以將此類CIMS稱之為過程數(shù)模型CIMS。顯然,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)(CAD)在這里并不主要。企業(yè)為了獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益,根據(jù)市場價格的變化及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是完全必要的。為此,建立企業(yè)的最優(yōu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型也應(yīng)是功能集成的重要內(nèi)容。有人也將這類CIMS稱之為CIPS(Computer Integrated Processing System)。

Ⅲ、混合型企業(yè)與計(jì)劃調(diào)度型CIMS

所謂混合型企業(yè)是指其生產(chǎn)活動中既有流程型特征,又有離散型特征,如鋼鐵企業(yè)等。在這里,高爐煉鐵或轉(zhuǎn)(電)爐煉鋼、連續(xù)鑄造、熱帶連軋或冷帶連軋等每道工序本身都可以看作是一個連續(xù)生產(chǎn)過程,但在各個工序間的銜接是靠分離的鐵(鋼)水罐、鑄坯、鑄錠、鋼卷等實(shí)現(xiàn)的。作為企業(yè)的宏觀運(yùn)行不僅存在物流平衡和資源(設(shè)備等)平衡問題,而且由于是高溫作業(yè),還存在溫度平衡和時間平衡(列車時刻表)問題。因此,這類企業(yè)實(shí)現(xiàn)CIMS時,不僅要解決好每道工序的自動化問題,而且要解決好各工序間的所有平衡問題。

鋼鐵生產(chǎn)的產(chǎn)品一般是規(guī)范化的。根據(jù)用戶的訂貨規(guī)格,只需從已有的工藝檔案中找出其加工工藝方案即可,一般不需要CAD系統(tǒng)。如果各工序自動化系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,產(chǎn)品質(zhì)量可以保證,那在系統(tǒng)功能集成中遇到的最大難題便是如何面向多品種小批量的大量訂貨合同而組織生產(chǎn)。這里包括按鋼種、規(guī)格和交貨期的聚類組批;軋制計(jì)劃、連鑄計(jì)劃與煉鋼計(jì)劃的各種平衡;如何將幾個不同的工序視為一個整體,實(shí)現(xiàn)一體化管理,做到前后工序計(jì)劃同步化,物流運(yùn)行準(zhǔn)時化;充分運(yùn)用高溫坯的潛熱,取消或減少再加熱過程,降低能耗,減少燒損,縮短生產(chǎn)周期,增加企業(yè)效益和市場競爭力。

由此可見,工序的過程控制是系統(tǒng)功能集成的基礎(chǔ)與前提。而系統(tǒng)功能集成的技術(shù)難點(diǎn)與關(guān)鍵是如何取代或基本取代人的計(jì)劃與調(diào)度功能,這一點(diǎn)已經(jīng)引起世界各國鋼鐵行業(yè)的關(guān)注。鑒于此,可以稱此類CIMS為計(jì)劃調(diào)度型CIMS。

大型企業(yè)的CIMS分類問題

大型企業(yè)常常是綜合性企業(yè)。總廠下面設(shè)有若干分廠,分廠中又有許多車間。隨著功能的分工,一般都有不同類型的生產(chǎn)工藝,也必然遇到不同的技術(shù)難點(diǎn)與關(guān)鍵。這時,如果把一個總的CIMS分解成幾個局部的CIMS,那就可能在上層的計(jì)劃調(diào)度型CIMS中含有下層的過程數(shù)模型或CAD/CAM型CIMS。隨著企業(yè)的千變?nèi)f化,CIMS的屬性也會錯綜復(fù)雜