先进制造系统CIMS

CMIS概论大作业姓名：班级；学号；-2-济南大学课程考核课程名称：CMIS概论学时32学分2考生学号：考生姓名班级电气10Q成绩1、考核形式：课程考核大作业2、考核具体要求：独立完成课程考核作业3、上交时间：12周周五（11月22号）下午14:00~16:00之间交至1教1001室电话：13****952Email:cse_****@ujn.edu.cn任课教师：李岳炀2013年11月5日-3-1.英文名词解释（10分）CIMS，MRP，JIT，PDM，MES，ERPCIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期（从市场需求分析到最终报废）的各个阶段。通过信息集成、过程优化及资源优化，实现信息流、物流和价值流的集成和优化运行，达到人（组织、管理）、经营和技术三要素的集成，以加强企业新产品开发的TQSCE，从而提高企业的市场应变能力。MRP（MaterialRequirementPlanning）物资需求计划是指根据产品结构各层次物品的从属和数量关系，以每个物品为计划对象，以完工时期为时间基准倒排计划，按提前期长短区别各个物品下达计划时间的先后顺序，是一种工业制造企业内物资计划管理模式。MRP是根据市场需求预测和顾客订单制定产品的生产计划，然后基于产品生成进度计划，组成产品的材料结构表和库存状况，通过计算机计算所需物资的需求量和需求时间，从而确定材料的加工进度和订货日程的一种实用技术。JIT(JustInTime)准时生产又称适时生产，其含义为“只在需要的时间、按照需要的数量，生产真正需要的产品”。PDM(ProductDateManagement)①PDM是一门用来管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术。②PDM是一个使能器，它用于在企业范围内构造一个从产品策划到产品实现的并行化协作环境。③PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。MES(ManufacturingExecutionSystem)制造执行系统（MES）能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。ERP(EnterpriseRecoursePlanning)企业资源计划ERP是针对物资资源管理（物流）、人力资源管理（人流）、财务资源管理（财流）、信息资源管理（信息流）集成一体化的企业管理软件。2.简述并行制造(CE)的特点（10分）CE主要有以下四个特点：（1）设计人员的团队化。CE十分强调设计人员的团队（TwamWork）工作，因为借助于计算机网络的团队工作是CE系统正常运转的前提和关键。下图给出了CE中的团队工作方式：-4-（2）设计过程的并行性。并行性有两方面含义：开发者从设计开始便考虑产品全生命周期；产品设计的同时便考虑加工工艺、装配、检测、质量保证、销售、维护等相关过程。（3）设计过程的系统性。在CE中设计、制造、管理等过程已不再是分立单元体，而是一个统一体或系统。设计过程不仅仅要出图样和有关设计资料，而且还需进行质量控制、成本核算、产生进度计划表等。（4）设计过程的快速“短”反馈。为了最大限度地缩短设计时间，及时地将错误消除在“萌芽”阶段，CE强调对设计结果及时进行审查并且要求及时地反馈给设计人员。-5-3.简述敏捷制造(AM)的体系结构（10分）AM可定义为：企业在无法预测的持续、快速变化的竞争环境中生存、发展并扩大竞争优势的一种新的经营管理和生产组织模式。它强调通过联合来赢得竞争；强调通过产品制造、信息处理和现代通信技术的集成来实现人员、知识、资金和设备（包括企业内部的和分布在全球各地合作企业的资源）的集中管理和优化利用。简言之，AM意指制造企业采用现代通信手段，通过快速配置各种资源（包括技术、管理和人），以有效和协调的方式响应用户需求，实现制造的敏捷性。4.简答何谓“准时生产”，以及“准时生产”的要点（10分）JIT(JustInTime)准时生产又称适时生产，其含义为“只在需要的时间、按照需要的数量，生产真正需要的产品”。JIT是实现LP理念的一种方式，它的核心是实现无库存的生产，如下图。首先根据预测制定年度、季度和月度生产计划，然后再据此制定日工作计划，下达到最后一道工序，而前-6-道工序根据后道工序的要求指令来生产。看板是实现JIT的手段。看板在生产线上的传递过程是以总装配线为起点，逆工艺路线在上下两个工序之间往返传递，工件只是在需要的时候才被加工。JIT的优点是：①能够形成追求“零库存”的动态系统；②有助于在工序间实现质量保证；③迫使生产过程的精心组织。JIT的不足是：①要求有重复循环的产品生产环境，生产柔性不够大；②缺乏改进过程的中心，所有过程活动一样重要。5.简述“CIMS”的组成及功能（10分）从系统的功能角度出发，一般认为CIMS由管理信息系统、工程分析与设计系统、制造自动化系统和质量信息系统四个功能应用分系统以及计算机网络和数据库两个支撑分系统组成，如图，各个分系统的主要功能分述如下。（1）管理信息系统。包括预测、经营决策、各级生产计划、生产技术准备、销售、供应、财务、成本、设备、工具、人力资源等各项管理信息功能。其核心为制造资源计划MRPⅡ或企业资源计划ERP。（2）工程分析与设计系统。其核心为CAD/CAPP/CAM的3C一体化。CAD系统的功能包括计算机绘图、有限元分析、产品造型、图像分析处理、优化设计与仿真、物料清单的生成等。（3）制造自动化系统。它将能源、原材料、配套件和技术信息作为输入，在计算机控制和调度下完成加工和装配。（4）质量信息系统。其功能包括质量计划、质量检测、质量评价、质量控制和质量信息综合管理（5）计算机网络系统。在网络软、硬件的支持下，将物理上分布的CIMS各个功能分系统的信息联系起来，实现各个工作站之间、各个分系统之间的相互通信，以实现信息的共享和集成。-7-（6）数据库管理系统。用于存储和管理企业生产经营活动的各种信息和数据，通常采用集成和分布相结合的体系结构来保证数据存储的准确性、及时性、安全性、完整性，以及使用和维护的方便性。6.试结合正常型直方图的特点，简述非正常直方图（孤岛型、双峰型、折尺型、绝壁型）的特点和产生原因，须画出简易直方图加以说明（10分）（1）正常型直方图正常型直方图是最为常见的图形，特点是中心附近频数最多，离开中心则逐渐减少，呈现左右对称的形状。当一种产品处于稳定期的时候，产品合格率的分布情况应该是呈现出正常型的特点，接近于正态分布。正常型直方图如下：（2）孤岛型直方图孤岛型直方图的特点是在直方图的左端或者右端出现分立的小岛。当工序中有异常原因，例如在短期内由不熟练的工人替班加工，或者是测量有了系统性的错误时，会产生孤岛型直方图。孤岛型直方图如下：（3）双峰图直方图-8-双峰图直方图的特点是分布中心附近频数较少，左右各出现一个山峰形状。造成这种结果的原因可能是：观测值来自两个总体，进而产生了两个分布，说明数据分类存在问题：或者是两个产品混在了一起，这时应当再加以分层，然后再画直方图。双峰型直方图如下图：（4）折齿型直方图折齿型直方图的特点是在区间的某一位置上频数突然减少，形成折齿型或者梳齿型。造成这种结果的原因可能是：由于数据分组太多，或者是测量一起误差过大，或者是观测数据不准确所导致，应重新进行数据的手机和整理，折齿型直方图如下图：（5）绝壁型直方图绝壁型直方图的特点是直方图平均值偏离中心靠近一侧，频数多集中于同一侧，而另一侧则逐渐减少，形成一侧较陡，左右非对称的图形，如下图。当产品质量较差时，为了得到合格的产品，需要进行全数检查，以便剔除不合格品，当剔除不合格品以后的产品数据频数作直方图时，就会产生绝壁型直方图，这是一种非自然形态。7.UML设计题目（20分）（1）选择UML中合适的图来描述图书管理系统中图书馆业务功能模块。该模块包括借书，还书，预约借书等功能。UML提供的基本模型图包括：类图、例图、对象图、包图、状态图、顺序图、合作图、活动图、构件图、配置图等，其中例图是展示系统外部的各类执行者与系统提供的各种用例之间的关系。所以在此选择例如来描述图书管理系统中图书馆业务功能模块。图书馆业务管理用例图如下：-9-（2）根据下面的用例图设计相关类图类的UML表示：类的属性、操作中的可见性使用+、#、－分别表示public、protected、private；类使用包含包括类名、属性、操作且带有分隔线的长方形来表示；类之间的关系：关联、聚合、组合、范化、依赖；类图具有不同的抽象层次，即概念层、说明层、和实现层；在系统分析与设计阶段，类通常可以分为三种，分别是实体类(EntityClass)、控制类(ControlClass)和边界类(BoundaryClass)；-10-8.结合《跨越中国制造》纪录片内容，任选一个角度，探讨中国制造业现状及未来发展趋势（20分）中国制造业的制造升级引言：中国升级制造的核心观点是科学发展观必须成为未来的思维方式和行为方式。高品质，低成本，是中国制造业的优势，因技术含量低，中国现在只能算是一个制造大国，远远没能成为制造强国。低成本造就了中国制造市场从无到有，从有到优的转型，成为当今中国制造面临的重大选择。部分企业转型需要从战略高度否定曾经的安身立命之本，面对市场份额有限，为了使企业能够更好的发展，中国制造企业就要主动的转型，只追求价格便宜，技术、品质、服务上却不能领先，企业就会处于被动生存，进入主动的发展和转型，是中国制造企业未来可持续竞争的唯一选择。企业转型升级中国制造，劳动力的优势将不再是中国制造的完美动力，大部分企业产品的上升空间已经十分有限，当今制造的竞争正处于低价的血拼，中国许多产品的关键部件和核心技术主要依赖进口，生产的成本优势很难构成一个国家制造业持续的竞争力,事实上我国制造业要素成本的优势正随着经济的发展逐步消失,因此如何构建我国制造业的持续竞争优势对于我国从一个制造业大国发展成一个制造业强国至关重要。让技术创新成为企业创新活动的核心内容，提升产业的创新能力是形成一国制造业可持续竞争优势的必经之路。技术创新并不能完全解决制造企业的转型，管理创新也是。尽管中国制造企业在过去的发展过程中通过自身的努力和借助国外的力量特别是技术资源取得了一个较大的飞跃，但是，就目前情况看中国制造企业的技术水平和管理水平与发达国家相比仍然存在很大的差距。以市场换技术，是发展中国家的一种理想和愿望。从积极的方面看，它有利于缩小与发达国家之间的技术差距。但是发展中国家所获得的技术只能是第二流或第三流的技术。要改变这种状况，首先是要通过对引进技术的消化、吸收和创新，提高自身的技术研发能力。只有当本国技术接近发达国家同类技术的条件下，才有可能增强引进更先进技术的谈判能力。其次，要形成跨国公司之间在技术引进国的相互竞争的格局，以促进先进技术向发展中国家-11-的转移。通过对部分制造管理创新的系统研究，有助于从具体产业的角度去丰富管理创新理论，对完善管理创新理论具有较大的理论意义；对提高我国的制造管理水平和能力，从而促进中国制造企业的跨越式发展具有重要的现实意义。我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价，这两者之间的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。环保升级、节能减排迫在眉睫。现在企业发展对于节能减排政策，认识缺乏适合制造产业节能环保发展的完备的法律体系,中国制造企业节能减排的积极性缺乏制度的保障,同时还缺乏节