分类号:密级:UDC:重庆大学机械制造技术基础课程论文论文题目：现代集成制造系统（CIMS）与绿色制造的结合（G-CIMS）发展探究英文题目姓名:指导教师姓名:单位名称: 重庆大学机械工程学院班级：学号：2013年11月目录摘要------------------------------------------------------------------3 关键字----------------------------------------------------------------30引言---------------------------------------------------------------3 1 CIMS介绍---------------------------------------------------------31.1 CIMS的发展-------------------------------------------------31.2 CIMS的构成-------------------------------------------------42 绿色制造的含义和体系结构------------------------------------------52.1 绿色制造的含义----------------------------------------------52.2 绿色制造的关键技术------------------------------------------53 G-CIMS的介绍------------------------------------------------------73.1 G-CIMS的定义------------------------------------------------73.2 G-CIMS的体系结构--------------------------------------------73.3 G-CIMS 在我国的实施策略--------------------------------------84 结论---------------------------------------------------------------9参考文献----------------------------------------------------------------9现代集成制造系统（CIMS）与绿色制造的结合（G-CIMS）发展探究【摘要】CIMS是基于CIM理念构成的一种数字化、虚拟化、网络化、智能化、绿色化、集成优化的先进制造系统。
本文简单地介绍了绿色制造的概念其研究和实施中涉及的主要问题。
然后在分析绿色制造和CIMS的战略意义的基础上, 提出了绿色CIMS (G-CIMS)的概念，简单介绍了绿色CIMS的体系结构，最后还根据我国的具体情况阐明了在我国实施G-CIMS的策略。
【关键字】现代集成制造系统（CIMS），绿色制造，绿色CIMS (G-CIMS)0 引言当今世界已进入信息时代, 并迈向了知识经济时代。
以信息技术为主导的高技术为制造业的发展提供了极大的支持, 并推动着制造业的变革与发展。
现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacturing Systems, 简称CIMS)技术的研究、应用及其产业化是其中最重要的组成部分。
【1】CIMS作为制造企业的先进生产模式之一,有助于缩短产品的交货期(T) , 提高产品质量(Q),降低生产成本(C),提供更好的服务(S),对提高企业竞争力具有极其重要的作用。
但是,现阶段的制造企业大多将重点放在产品设计和制造方面的信息集成上,很少从产品的寿命循环周期出发考虑问题,很少考虑技术、经济与生态环境的协调发展,因而造成了目前严峻的环境问题, 能源问题和资源问题。
据有关资料统计,我国平均能源利用率为28%,而美国和日本分别为50%和57% ,我国产品单位产值耗能l亿t bm,但国民产值仅为日本的25%,机械工业年耗钢材900万吨左右,金属利用率仅为60% ,另外,三废的治理率也相当低,工业废水治理率仅为20%,工业废气治理率为56%,工业废渣治理率50%。
这些问题已严重地威胁到人类的生存与发展,因此,实施绿色制造战略势在必行![2] 以“节能减排”为重要内容的绿色制造战略是我党、我国政府在我国经济社会发展的重要历史阶段高瞻远瞩、审时度势，做出的重大战略部署，是推行实施“绿色制造”的具体体现。
它的意义体现在：第一，它是缓解我国能源紧张状况的有效途径之一。
第二，它是减轻我国环境污染的重要途径之一。
第三，它是推动我国经济结构优化的重要方式。
第四，它是推动我国产业升级的重要原动力。
第五，它是我国经济实现又好又快发展的中心工作。
【3】1 CIMS介绍1．1 CIMS的发展CIMS这一概念是由美国的Joseph Harrington博士于1973年首次提出的, 而开始得到重视并大规模实施则是在十年之后。
其根源是美国20世纪70年代的产业政策发生偏差, 过分夸大了第三产业的作用, 而将制造业, 特别是传统产业, 贬低为“夕阳工业”、“生了锈的皮带”。
这导致美国制造业优势的衰退, 并在80年代初开始的世界性石油危机中暴露无遗。
此时,美国才开始重视制造业,并决心用其信息技术的优势夺回制造业的霸主地位,认为: “CIMS, no longer a choice! ”1986年3月, 我国高技术研究开发计划(863计划)中设立了CIMS主题。
十余年来,在国家科技部(原国家科委)的直接领导和有关部门的大力支持下, 它以“发展高科技, 实现产业化”为宗旨，围绕两个中心--“提高我国综合国力与企业市场竞争能力”和“科技与经济结合, 科技为经济服务”, 在1万余名专家、技术人员、管理人员的不懈努力下,立足国情,创新发展,从早期的以信息集成为特征的计算机集成制造系统( Computer Integrated Manufacturing System ) 概念开始, 经历了企业信息集成化、过程集成优化、企业间集成优化的发展阶段, 走出了一条具有中国特色的现代集成制造系统之路, 在应用示范工程、产品开发、重大关键技术攻关、应用基础研究等四个层次取得了重大进展和丰硕成果。
1.2CIMS的构成1.2.1 传统CIMS众所周知, 传统CIMS包括管理信息系统 (MIS)、质量信息系统(QIS)、技术信息系统(TIS)、制造自动化系统(MAS )四个应用分系统和网络通讯系统(NES)、工程数据库系统(DBS)两个支撑分系统, 其中MIS存储并管理着企业的各种管理信息,QIS管理着各种与产品质量有关的信息, TIS则进行产品设计、分析和工艺设计,MAS通过消耗能源将原材料转化为最终产品。
这四个应用分系统在NES和DBS的支持下实现信息共享,充分发挥CIMS的集成效益。
但从上面可看出,传统CIMS并未考虑环境因素的影响,未从产品的整个寿命循环角度出发组织生产, 因而还需要不断完善。
【4】1.2.2 CIMS技术【1】1、CIMS总体技术(1)系统总体模式--包括柔性制造、集成制造、敏捷制造、智能制造及绿色制造等模式;(2)系统集成方法论--包括信息集成、过程集成、企业间集成及知识集成等方法论;(3)系统集成技术--包括设计、生产、管理及后勤等子系统间的集成技术,企业三要素及物流、信息流、价值流的集成技术等;(4)标准化技术--包括产品信息标准、过程信息标准、数据交换与格式标准、图形标准及零件库标准等技术;(5)企业建模和仿真技术--包括企业功能、信息、工作流、资源及组织模型等的建立、确认及其仿真技术;(6)CIMS系统开发与实施技术。
2、CIMS支撑技术包括网络、数据库、集成平台/框架、计算机辅助软件工程、产品数据管理 ( P D M )、计算机支持协同工作及人/机接口等技术。
3、设计自动化技术包括 CAD、CAPP、CAM 、CAE、DFX( 面向下游工作的设计)及虚拟样机(VP)等。
4、加工生产自动化技术包括DNC、CNC、FMC、FMS 、虚拟制造(VM)及快速成型制造(RPM)技术等。
5、经营管理与决策系统技术包括MIS、OA、MRPÒ、CAQ、供应链、BPR及ERP 等技术。
6、生产过程控制技术包括过程检测、先进控制、故障诊断和面向生产目标的建模、优化集成控制技术等。
2绿色制造的含义和体系结构绿色制造(Green Manufacturing),又称环境意识制造(Environmentally Conscious Manufacturing)、面向环境的制造(MFE)等,近年来的研究非常活跃。
1996年,美国制造工程师学会(SME)发表了关于绿色制造的专门蓝皮书《Green Manufacturing》,提出绿色制造的概念,并对其内涵和作用等问题进行了较系统介绍;1998年,SME又在国际互联网上发表了“绿色制造的发展趋势”的网上主题报告;国际生产工程学会(CIRP)近年发表了不少关于环境意识制造和多生命周期工程的研究论文;美国AT&T和许多企业也以企业行为投入大量研究。
特别是近年来,国际标准化组织(ISO)提出了关于环境管理的14000系列标准]后,推动着绿色制造研究的发展。
可以毫不夸张地说,绿色制造研究的强大绿色浪潮,正在全球兴起。
【5】2.1 绿色制造的含义由于绿色制造提出和研究历史很短，对它的定义有很多说法。
本文对它的定义为：绿色制造是一种综合考虑环境问题和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境影响最小、资源利用率最高。
该定义中涉及三个领域的问题：一是制造问题，它包括产品生命周期全过程；二是环境保护问题；三是资源优化问题。
绿色制造就是它们的交叉口，如图所示。
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的负面影响最小,资源效率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。
而真正促使绿色制造走向市场,却是多种因素共同作用的结果,如图2所示。
从当前社会积极实行可持续发展战略的氛围来看,绿色制造实质上是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。
【9】2.2 绿色制造的关键技术从大制造的概念来讲, 制造的全过程一般包括: 产品设计、工艺规划、材料选择、生产制造、包装运输、使用和报废处理等阶段。
如果在每个阶段都考虑到有关绿色的因素, 就会产生相应的绿色制造技术。