此外,它一个不能同时最大限度地提高质量和生产率;在这些目标之间进行权衡。这些相互矛盾的目标是由不同的水平和/或单位的生产和管理而区别对待。显然,对与目标没有明确的理解和它们之间在不同的水平上的相互依赖关系,一个不能成功实现CIM与传感器和控制系统的。 5.4.1CIM与传感器和控制系统的组件
在设计CIM的高效的传感器和控制系统的决策可以分为三个阶段。 1.战略层面。战略层面涉及到的这些决定通常由首席执行官(CEO)和
董事会来做。这种类型的高层管理决策的特点是有一个相对长远的战略眼光,持久时间一到十年。实施CIM与传感器和控制系统必须在这个阶段开始。甚至 尽管中小企业在他们的处理中可能没有尽可能多的资源,但他们具有一个额外优势:在构建CIM时,只需更低的管理工作水平。
2.战术层面。在战术层面,决策具体的指定如何以及何时执行特定的制造 活动。通常这些决策的规划周期从1到24个月跨度。活动在这个层面像 包括采购和库存操控这样即时的功能。他们影响车间的材料数量但在生产过程中不控制内的材料的使用。
3。操作层面。日常任务,调度是在操作层面上被执行。在这一层面上的主要责任是有效的利用可得到的资源,通过战略和战术上的决策。由于需求的变化或机器 停机时间,这个层面的规划周期必须相对短,通常1到15天。
3.而这些层面在一个生产公司有特定的责任,这些目标往往是相互矛盾的。这是因为不同部门之间存在内在差异(如,销售和市场可能需要大量各种各样的产品来满足每一位客户的服务需要,而生产部门发现如果产品只有少许的不同,它的工作会更容易)。造成冲突的主要原因之一是由于无效的传感器和控制系统水平
与部门之间缺乏沟通。CIM的充足的传感器和控制系统提供了连接先进技术的能力,消除层面间大量的沟通的隔阂,将所有元素组成一个连贯的生产系统。 5.4.2 在工厂层面的CIM与传感器和控制系统
一些与CIM的有效的传感器和控制系统相关的重要的应急概念与是柔性制造系统,物料处理系统,自动存储和检索系统(AS / RS),计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程(CAE),计算机辅助制造(CAM)和微型计算机。这些CIM可以分为三个主要的组成部分(图5.8)。
5.4.2.1柔性制造与传感器和控制系统的合并
为了协调这些部分,一个FMS在生产车间通过传感器可以联系几个部分。当CIM可以应用任何制造业时,FMSs发现他们在离散生产系统有利益,如工作车间。
最重要的FMS元素是数控机器和一个从原材料的库存自动物料搬运网络运输产品,通过数控操作,和最后的成品库存。
在出现计算机数控制和直接数字控制(数控/ DNC)后,数控技术取得了重很大的进步。微处理器和传感器位于机器本身现在可以提供经营所需的代码部分。 5.4.2.2物料处理
物料处理的方式有装载、卸载和在不同的机器上和部门运输工件。它有以下几种完成方式:
?运输线包含固定的自动化机械如传送带。他们的优势是高速度和低成本。他们的主要缺点是缺乏灵活性。专用的传输线只能处理有限数量的部件和不能轻易改变的一种适当的地方,从而违背了FMS的目标。
?机器人为移动工件提供另一种选择。一般来说,机器人可以非常灵活的,因为他们
的可编程性,但他们只能进行有限的地区访问。
?自动引导车辆可以在很远的地方移动工件,但是与机器人和传输线方式相比他们速度是欠缺的。然而,因为他们有被可编程去不同传输路径的的能力,他们运输线更灵活。
5.4.2.3自动存储和检索系统
通过AGVs,原材料可以从装载码头获得,并放置在库存指定的地方。使用AS / RS,通过整个生产过程来跟踪库存和优化存储的战略定位项目。因为这个过程是计算机化的,关于究竟是什么在库存数据帮助计划者确定订单和生产计划。 库存包括原材料、在制品和成品。库存应该被跟踪控制库存地点和数量。一个AS / RS完成这个工作。
5.4.2.4计算机辅助工程/设计/制造(CAE / CAD / CAM)
计算机辅助设计可以在设计阶段的许多方面帮助工程师。只是在电脑上绘制部分就增加了设计师的生产力,但CAD不仅仅是自动化制图。它可以促进成组技术和建设材料清单(BOM)文件。
计算机辅助工程包括许多由计算机话的进入一个特定的产品工程方面。当一个部件被设计好使,CAE小组可以通过在车间的数控机床生成数控NC代码。 通过使用GT,类似的部件可以通过类似的属性分类和放置在部件族。通过这种方式分组,在设计和制造中大量的部冗余被消除。
计算机辅助制造(CAM),电脑用于计划并进行生产。他们可以纠正和处理数据,控制生产过程,并提供信息用于决策。CAM可以涉及分布式质量控制和产品测试和检验,安装在生产加工中以支持更大的功能关系。 5.4.2.5CIM微机
不同部分的CIM和传感器系统的集成只能在电脑的帮助下完成。因为 CIM的等级和传感器的数据库,主机(或对于一个小型企业的小型计算机)为存储和检索信息是必要的。微型计算机的力量如此显著地增加,然而,它们适用于大多数其他应用程序,例如:
?可编程序逻辑控制器(PLCs)。在车间,微型计算机受到恶劣的条件的影响。粉尘、高温和高湿度可以迅速摧毁一个普通个人电脑。传统上,车间属于可编程序逻辑控制器。组件可以在极端条件下运行(如55°C和90%湿度)。此外,PLCs的适用于工厂的操作实时控制。通过微处理器技术的进步,曾经由继电器控制和转换器控制的功能现在可以通过PLCs来执行。梯形图现在可以用来以符号表示逻辑电路的程序可以直接进入可编程序控制器的存储器。由于微电子电路,PLCs可以快速的过程控制信息、在防紧急情况时自动关闭。鉴于PLCs已经成为 司空见惯的车间离散产品的操作,在控制条件必须持续监控的流程控制的工厂中,过程控制计算机中已经成为不可或缺的部分。他们也用于控制办公室和工厂 环境。例如,一个PCL可以改变加热器和空调的开关来提供合适的工作条件,同时优化能源使用。
?工业个人电脑(PCs)。直到最近,个人电脑在受保护的办公室的环境中是常见的。 现在,制造商已经推出了受欢迎的个人电脑的好版本。例如,IBM开发了
5531和7531/32,PC / XT和PC/XT的各自工业化版本来承受工厂车间的环境。他们有能够运行基于任何PC-DOS的软件的优势,但无法执行实时控制。随着工业计算机磁盘操作系统的出现(IC-DOS),这个问题已经解决了,实时操作系统是与其他IBM软件兼容的。这允许一个车间电脑在使用以前只在办公室发现模型的软件包提供实时控制。
?超微型计算机。超微型计算机的硬件大大增加了计算能力。提供高性能、可移植性和低廉的价格,新的超微型计算机较其他大型机的许多应用程序更有利。 5.5CIM与传感器和控制系统的决策支持系统
随着产量的增加和效率的提高的,拥有一个更高效的安排和控制资源是必须的。这里存在一个CAE和计算机辅助管理之间的联系。公司的长期计划必须包括预测各种产品将在未来的需求。通过这些预测,企业决定采取什么样的策略才能保证其生存和增长。
为企业做出明智的决定,必须得到可靠地信息。关于决策的三个层次,同样重要的是,在每一个层次的信息是一致。保证可用性和一致性的最好的方法是在涉及生产过程的所有个体都提供相同的数据库。因为在各个层次之间缺乏良好的沟通,有时高层管理人员不愿意为他们在CIM 中负责,建设一个集中的数据库 最困难的问题之一在CIM的实现。 5.5.1电脑一体机生产数据库(CIM DB)
CIM的创建数据库是有效运作CIM的核心。大多数制造商几乎为每一个应用程序建立单独的数据库。因为来源于公司一个部分的数据可能不能被其他段的结构化访问软件和硬件进行结构化访问,一个严重的问题对于满足CIM容易的获取有可用数据的所有级别指令。另一个问题多个数据库中的冗余数据。战略和战术的决策者,例如,他们可能需要有关比尔的材料文件的信息。即使假设数据库包含一致的数据(即,在每个中有相同的信息),维护他们两个代表低效使用电脑的时间和存储以及人力。安装CIM,这些数据库必须统一。
不幸的是,将多个数据库引入一个CIM DB ,对每个人来说任然保持了可用性和一致性,在所有层面都显示了一个重大障碍,因为大型投资需要及时和计