在美国国家科学基金会的支持下，投资上千万美元的普度
（Purdue）大学、杨百翰（Brigham Young）大学和俄亥俄（ Ohio）州立大学分别建立了“计算机集成和制造自动化中心（ CIDMAC）”、“CIM研究中心和研究多种CIM技术的杰出研 究中心”，有效地推动了CIM技术的发展与应用。
CIM的概念和主要单元技术如NC、CAD、制造资源规划 （MRP-II）、FMS等都来源于美国，并且美国在这些领域的 研究上仍保持着总体优势。
在CIMS环境下，除自身子系统之间需要实现集 成外，还要与其它分系统实现集成，通过数据交换实 现信息共享。如图12.12所示为EDIS与MIS、MAS和 CAQ之间的接口主要信息传递关系。
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3．制造自动化分系统
该分系统的目标是使产品制造活动最优化。它
包括各种不同自动化程度的制造系统，如NC机床、 柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）以 及其他制造单元，用以实现信息流对物流的控制并 完成物流的转换，是CIMS信息流和物流结合部，也 是CIMS最终产生经济效益的聚集地。
(3) CIMS是一种管理企业和组织生产的新哲理，也 是在新的生产组织原理和概念下形成的一种新生产模式 。
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§12.2 CIM和CIMS的基本概念
12.2.1 CIMS的由来
计算机集成制造（CIM——Computer Integrated Manufacturing ） 技 术 是 美 国 乔 赛 夫 ·哈 林 顿 博 士 （ Joseph. Harrington）1973年提出的组织企业生产的一 种哲理。哈林顿博士提出的CIM概念的基本论点为：
厂，为发展CIM产品提供实际考核环境。
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2．CIMS的发展趋势
纵观国外CIMS研究和应用工程的开发，大致经历了3 个发展阶段：
(1) 以信息集成为特征的阶段（20世纪70～80年代） 这一阶段企业发展的需求是产品生产的自动化，随着电子 信息技术的发展，相应的各种单元技术，如CAD、CAM 、工业机器人、FMS、MRP-II得到了广泛的应用。
(3) 功能集成 产品生命周期中，企业各部门功能集 成，以及产品开发与外部协作企业间功能的集成。
(4) 技术集成 产品开发全过程中，涉及的多学科知 识以及各种技术、方法的集成。
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12.3.2 CIMS技术的集成关系
集成的定义：集成是指基于信息技术的资源及应用集 聚成一个协同工作的整体。集成包含功能交互（FI）、信 息共享（IS）及数据通信（DC），如图12.1所示，也就 是说在一个集成系统的各子系统之间，需要对信息共享、 信息交互以及信息通信进行管理与控制。
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图12.5 CIMS的层次集成关系
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§12.4 CIMS的体系结构
12.4.1 CIMS体系功能构成
CIMS的功能构成如图12.6所示。
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图12.6 CIMS的功能构成
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12.4.2 CIMS体系分系统 根据CIMS的功能构成，CIMS是由4个功能分系统和两个支撑分系 统组成。即CIMS通常是由管理信息系统（MIS）、产品设计与工程设 计自动化系统（EDIS）、制造自动化（柔性自动化）系统（MAS）、 计算机辅助质量保证系统（CAQ）以及计算机网络（NETS）和数据管 理系统（DBS）等6个部分有机地集成起来的。 1．管理信息系统(CIMS/MIS—Management Information System) 目标是通过信息集成，缩短产品生产周期，降低流通资金占用，
实践中合理而有效地加以应用，根据具体情况发展适用
于日本企业的CIMS.
1983年5月，日本美浓加茂（Minokamo）工厂建立
了CIM-FMS-21系统，这是一个实现了物流和信息流自动
化的车间，它包括5套FMS。
1989年末建成的具有先进的CIMS的筑波电加工机床
装配工厂，此工厂可看做是FANUC公司的CIMS试验工
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§12.1 CIMS的提出
20世纪80年代中期以来，以CIMS为标志的综合生产 自动化日趋成为制造工业的热点，其主要原因是：
(1) CIMS具有提高生产率、缩短生产周期、减少废 品、适应市场竞争的需要等一系列优点。
(2) 一些大公司由于采用CIMS取得了显著的经济效 益，展示了这一技术的潜在优势。
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12.2.2 CIM与CIMS的意义
CIM是组织现代化生产的一种哲理，是一种指导 思想，CIMS是这种哲理的实现。
日 本 能 源 协 会 在 1991 年 提 出 CIM 的 定 义 是 ： “CIM是以信息作为媒介，用计算机把企业活动中业 务领域及其职能集成起来，追求整体效率的新型生产 系统。”
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二.我国CIMS的发展状况
我国从80年代后期引入CIMS技术并在清华大学 、西安交通大学等高校成立了CIMS研究中心。
1994年，清华大学国家CIMS工程研究中心获得 了美国SME（制造工程师学会）的CIMS“大学领先奖 ”，这标志着我国CIMS的研究水平进入了国际先进 行例。
IBM公司1990年提出CIM的定义是：“应用信息 技术提高组织的生产率和响应能力。”
欧共体CIM—OSA课题委员会也提出了被认为是 最权威最科学的定义：“CIM是信息技术和生产技术 d的综合应用，旨在提高制造型企业的生产率和响应 能力，由此，企业的所有功能、信息、管理方面都是 一个集成起来的整体的各个部分。”
在CIMS环境中，MAS分系统运行过程的本质 是产品的物化（形成）过程，MAS中的数据是连接 产品设计、生产过程控制和实际产品加工制造之间 的桥梁，即CIMS中的产品设计方案和工艺规划等工 程信息是通过MAS信息转换为实际产品的。
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4．计算机辅助质量保证分系统
该分系统的目标是保证从产品设计、制造、检验到
(2) 以过程集成为特征的阶段（进入20世纪80年代后 ） 市场竞争的焦点集中到以更新更快的手段开发并上市
新产品，以争取更多的用户。其制造需求是使产品设计和 相关过程并行进行。
(3) 以企业集成为特征的阶段（20世纪80年代末到90 年代初） CIMS进入了一个着重求实，讲究解决实际问题 、提高竞争力的迅速发展阶段，在其内涵与概念上都有了 新的内容。
1995年，北京第一机床厂荣获SME的CIMS“世界 工业领先奖”，这标志着我国一些试点企业的CIMS 应用达到了国际先进水平。
我国863/CIMS研究已形成了一个健全的组织和一 支研究队伍，实现了我国CIMS研究和开发的基本框 架，建立了研究环境和工程环境，包括国家CIMS实 验工程研究中心和七个单元技术开放实验室。
(1) 企业生产的各个环节，即从市场分析、产品设 计、加工制造、经营管理到售后服务的全部生产活动 ，是一个不可分割的整体，要紧密连接、统一考虑。
(2) 整个生产过程实质上是一个数据采集、传递和 加工处理的过程。最终形成的产品，可以看作数据的 物质表现。
直到20世纪80年代，这一概念才被普遍接受。
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西欧发展CIM的战略有两个层次：第一层次是西欧
多国群体的共同合作战略；第二层次是各国国内的CIM
战略。
尤里卡即欧洲研究协调组织，主要开发的项目有：
(1) 大型生产过程管理系统：
(2) 柔性自动化工厂：
自20世纪80年代中期以来，日本逐渐加强了CIM的
应用开发，很快吸收了美国提出的CIM思想，并在生产
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§12.3 CIMS中的集成及集成关系
12.3.1 CIMS中的集成
CIMS涉及到自动化的许多单项技术，而更为重要的 是将这些技术综合集成，其集成特性主要包括：
(1) 人员集成 管理者、设计者、制造者、保障者以 及用户应集成为一个协调整体。
(2) 信息集成 产品生产周期中各类信息的获取、表 达、处理和操作工具集成为一体，组成统一的管理控制 系统。
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图12.1 集成的概念
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1．全局集成和局部集成 全局集成是指信息技术的生产技术在整个企业业 务范围内综合应用的集成； 局部集成是指一个分系统或企业一个部门内的集 成。 全局集成进一步细化可分为：工作流程集成、物 流集成和信息（流）集成。 CIMS信息集成包括三个层次：物理集成、应用 集成和经营集成。 物理集成是一切信息集成工作的基础。 应用集成又称应用软件集成，它可提供某些机制 ，能使过程之间共享公共数据和公共资源。 经营集成又称业务集成，它可支持稳定的决策过
5．数据管理分系统 该分系统的目标是管理整个CIMS的数据，实现 数据的集成和共享。DBS既是CIMS信息流的载体， 又对信息进行控制和管理，并为CIMS提供集成的手 段。 6．网络分系统（CIMS/NETS—Net System） 该分系统的目标是传递CIMS各个分系统之间和 内部的信息，实现的数据传递和系统通信功能。通 过计算机网络系统，可完成动态控制和管理的各功 能分系统的互联，实现信息传输和交流，使互联系 统共享工程资源、数据库和存贮空间。
提高企业应变能力。CIMS/MIS的基本结构如图12.9所示。
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图12.9 CIMS/MIS基本结构
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2．工程设计集成分系统
该分系统的目标是使产品开发活动能够高效、优
质、自动地进行。工程设计集成分系统是CIMS中的 一个核心分系统，它包括CAD（计算机辅助设计） 、CAPP（计算机辅助工艺规划）、CAM（计算机辅 助制造）和NCP（数控程序编制）等子系统，用以支 承产品的设计和工艺准备等功能，处理有关产品结构 方面的信息。