成工集团公司现代集成制造系统方案设计与实施技术
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摘要
现代集成制造是一种用信息技术改造传统制造业、以信息化带动工业化的
高新技术。本文针对成都工程机械集团有限公司产品设计与生产管理的特点，
依托先进设计制造技术、现代管理技术与信息技术，集成企业多年来的研究成
果与经验，以信息集成、功能集成和过程集成为中心，设计了集4个分系统为
一体的成工集团公司计算机集成制造系统(简称CG-CIMS)，论述了主要功
能分系统的实施方法和关键技术。CG-CIMS的规划和实施，对提高企业产品
开发的快速反应能力、生产经营过程优化和增强竞争能力，取得跨越式发展，
具有重要作用和应用价值。本文在理论和实践中的主要成果如下：
(1)应用CIM理念，分析了成工集团公司经营与生产过程中的瓶颈问题，
指出进行业务过程重组是实现体制创新和管理创新的关键。论述了采用CIMS
技术，实现企业物流、资金流和信息流有机集成的必要性和重要意义。
(2)根据成都工程机械集团公司“十五”期间发展规划，提出了CG-CIMS
的总体方案、实施目标和方法，并进行了CG-CIMS的总体方案设计。同时，
详细规划了CG-CIMS的技术信息分系统、企业资源管理分系统的功能模型和
体系结构，提出了建立CG-CIMS支撑环境的网络、数据库系统的实施方法，
为CG-CIMS的正确实施起到了指导性作用。
(3)在CG-CIMS实施过程中，技术信息分系统是本文研究的重点，根
据CAD技术的发展趋势和企业的实际需要，提出以三维实体建模、基于数据
库的工艺设计和实现虚拟装配为核心的TIS设计思想， 设计了
CAD／CAPP／CAE／CAM／PDM集成化TIS系统方案和功能模型，分析论述了相关
软件的选型原则和信息集成方法。
(4)通过分析企业资源计划(ERP)及其发展趋势，进行了成工集团公司
工程硕士论文
ERP的功能规划和方案设计，提出在总体规划下分步实施的原则，论述了成工
集团公司E即功能模型、信息分类编码和企业综合信息处理网络建设等实施技
术。
(5)针对工程机械产品工艺设计的实际需要，合作开发了网络环境下的分
布式CAPP系统，由工艺资源管理系统、工艺设计、过程管理、工艺文档管理、
卡片设计、远程浏览与处理等功能所组成，它是基于数据库的新一代计算机辅
助工艺设计与管理系统，体现了全新的工艺设计理念和工艺管理思想。应用表
明，该系统功能实用，运行稳定可靠，取得了良好效果。
Contemporary Integrated Manufacturing is a modern and new technique, it reclaims the traditional manufacturing enterprise with the information technique and brings along the industrialization with information technique. The article aims at the characters of ChengDu Construction Machinery Group Company, relying on advanced design and manufacturing techniques, modern managing technique and information technique, integrated with the research experiences and results accumulated in the enterprises, focusing on the information integration, function integration and process integration. And describes methods and key techniques of the main functional system named Contemporary integrated manufacturing systems for ChengDu Construction Machinery Group Company (short for CG-CIMS). The planning and using of CG-CIMS are of important function and application value for the enterprise to act rapidly in the designing and manufacturing, optimizing the process and improve the ability of competition. The main archives in the article are:
(1)Using the theory of CIM, analysis the bottle-neck in the management and production process of ChengDu Construction Machinery Group Company, and pointed out the key point is to rebuild the operations to get a new system and management. And describe the importance of using CIMS techniques to integrate the enterprise's materiel, currency and information.
(2)Following the planned goal of tenth-five in the ChengDu Construction Machinery Group Company, put forward the main project, goal and methods, and
design the whole CG-CIMS. At the same time, give out the plan of the CG-CIMS technique information sub-system, enterprise resource planning sub-system and its function model and structure, and show how to build the intranet environment and method to build the database system and guidance to the realization of the CG-CIMS.
(3)In the process of realizing the CG-CIMS, technique information subsystem is the key point of the article, based on the developing trend of the enterprise and its real needs, give out the TIS designing idea of three dimension modeling , process planning based on the database and virtual assembly. And design a system plan and function model of CAD/CAPP/CAE/CAM/PDM, and analysis the relative software choosing and information integration.
(4)By analysis the Enterprise Resource Planning and developing trend, designed then ERP function planning model and plan for the ChengDu Construction Machinery Group Company, point out the principle of realize this in several steps, describe the function model and information category coding and information dealing net techniques.
(5)For the real needs of process planning for the Construction Machinery products, developed the distributing CAPP system, the system includes process resources management sub system, process planning sub system, process management sub system, process document management sub system, card designing sub system, remote browsing and handling sub system. It is a new process planning and management system, and embeded the new idle of process planning and process management. Application shows the system is practical and stable, and gains good effects.
高新技术。本文针对成都工程机械集团有限公司产品设计与生产管理的特点，
依托先进设计制造技术、现代管理技术与信息技术，集成企业多年来的研究成
果与经验，以信息集成、功能集成和过程集成为中心，设计了集4个分系统为
一体的成工集团公司计算机集成制造系统(简称CG-CIMS)，论述了主要功
能分系统的实施方法和关键技术。CG-CIMS的规划和实施，对提高企业产品
开发的快速反应能力、生产经营过程优化和增强竞争能力，取得跨越式发展，
具有重要作用和应用价值。本文在理论和实践中的主要成果如下：
(1)应用CIM理念，分析了成工集团公司经营与生产过程中的瓶颈问题，
指出进行业务过程重组是实现体制创新和管理创新的关键。论述了采用CIMS
技术，实现企业物流、资金流和信息流有机集成的必要性和重要意义。
(2)根据成都工程机械集团公司“十五”期间发展规划，提出了CG-CIMS
的总体方案、实施目标和方法，并进行了CG-CIMS的总体方案设计。同时，
详细规划了CG-CIMS的技术信息分系统、企业资源管理分系统的功能模型和
体系结构，提出了建立CG-CIMS支撑环境的网络、数据库系统的实施方法，
为CG-CIMS的正确实施起到了指导性作用。
(3)在CG-CIMS实施过程中，技术信息分系统是本文研究的重点，根
据CAD技术的发展趋势和企业的实际需要，提出以三维实体建模、基于数据
库的工艺设计和实现虚拟装配为核心的TIS设计思想， 设计了
CAD／CAPP／CAE／CAM／PDM集成化TIS系统方案和功能模型，分析论述了相关
软件的选型原则和信息集成方法。
(4)通过分析企业资源计划(ERP)及其发展趋势，进行了成工集团公司
工程硕士论文
ERP的功能规划和方案设计，提出在总体规划下分步实施的原则，论述了成工
集团公司E即功能模型、信息分类编码和企业综合信息处理网络建设等实施技
术。
(5)针对工程机械产品工艺设计的实际需要，合作开发了网络环境下的分
布式CAPP系统，由工艺资源管理系统、工艺设计、过程管理、工艺文档管理、
卡片设计、远程浏览与处理等功能所组成，它是基于数据库的新一代计算机辅
助工艺设计与管理系统，体现了全新的工艺设计理念和工艺管理思想。应用表
明，该系统功能实用，运行稳定可靠，取得了良好效果。
Contemporary Integrated Manufacturing is a modern and new technique, it reclaims the traditional manufacturing enterprise with the information technique and brings along the industrialization with information technique. The article aims at the characters of ChengDu Construction Machinery Group Company, relying on advanced design and manufacturing techniques, modern managing technique and information technique, integrated with the research experiences and results accumulated in the enterprises, focusing on the information integration, function integration and process integration. And describes methods and key techniques of the main functional system named Contemporary integrated manufacturing systems for ChengDu Construction Machinery Group Company (short for CG-CIMS). The planning and using of CG-CIMS are of important function and application value for the enterprise to act rapidly in the designing and manufacturing, optimizing the process and improve the ability of competition. The main archives in the article are:
(1)Using the theory of CIM, analysis the bottle-neck in the management and production process of ChengDu Construction Machinery Group Company, and pointed out the key point is to rebuild the operations to get a new system and management. And describe the importance of using CIMS techniques to integrate the enterprise's materiel, currency and information.
(2)Following the planned goal of tenth-five in the ChengDu Construction Machinery Group Company, put forward the main project, goal and methods, and
design the whole CG-CIMS. At the same time, give out the plan of the CG-CIMS technique information sub-system, enterprise resource planning sub-system and its function model and structure, and show how to build the intranet environment and method to build the database system and guidance to the realization of the CG-CIMS.
(3)In the process of realizing the CG-CIMS, technique information subsystem is the key point of the article, based on the developing trend of the enterprise and its real needs, give out the TIS designing idea of three dimension modeling , process planning based on the database and virtual assembly. And design a system plan and function model of CAD/CAPP/CAE/CAM/PDM, and analysis the relative software choosing and information integration.
(4)By analysis the Enterprise Resource Planning and developing trend, designed then ERP function planning model and plan for the ChengDu Construction Machinery Group Company, point out the principle of realize this in several steps, describe the function model and information category coding and information dealing net techniques.
(5)For the real needs of process planning for the Construction Machinery products, developed the distributing CAPP system, the system includes process resources management sub system, process planning sub system, process management sub system, process document management sub system, card designing sub system, remote browsing and handling sub system. It is a new process planning and management system, and embeded the new idle of process planning and process management. Application shows the system is practical and stable, and gains good effects.
引文
1．张申生、蒋新松。敏捷制造与全球化敏捷生产，北京：中国经济出版社，1999
2．赵汝嘉、殷国富、江平宇主编。先进制造系统导论，北京：机械工业出版社，2003
3．李健，刘飞，基于网络的先进制造技术．中国机械工程，2001，12(2)
4. Pingyu Jiang and Shuichi Fukuda. Internet Service and Maintenance for RP Tele-manufacturing, International Journal of Concurrent Engineering, 1999, 7(3): 179-189.
5. Pingyu Jiang and Shuichi Fukuda. TeleRP: an Internet Web-based Solution for Remote Rapid Prototyping Service and Maintenance, Int. Journal of Computer Integrated Manufacturing, 2001,14(1): 83-94
6．殷国富，杨随先。计算机辅助设计与制造技术理论及应用。成都：四川大学出版社，2001．10
7．戈鹏，殷国富，高伟．敏捷化CAPP系统建模与实现方法．计算机集成制造系统-CIMS，2003，9(3)，184-188．
8．童秉枢．智能CAD技术．北京：清华大学出版社，2000
9．赵汝嘉，殷国富。CAD／CAM实用系统开发指南。北京：机械工业出版社，2001．10
10．吴澄．现代集成制造系统的理论基础——一类复杂性问题及其求解．中国机械工程．2001，7(3)：1～2．
11．严隽琪．制造系统集成技术．上海：上海交通大学出版社．2001．
12．吴澄，李伯虎．CIMS的昨天、今天和明天[A]．中国科学技术前沿[C]．北京：高等教育出版社．1998，55～80．
13. Wu Cheng, LI Bohu. Manufacturing system automation in China: from computer integrated manufacturing to contemporary integrated manufacturing [R]. Beijing. IFAC World Congress. 1999.
14．吴澄，李伯虎．从计算机集成制造到现代集成制造——兼谈中国CIMS系统论的特点．计算机集成制造系统．1998，(5)：1～5．
15．李伯虎，吴澄，刘飞，戴国忠等．现代集成制造的发展与863／CIMS主题的实施策略．计算机集成制造系统．1998，(5)：7～15．
16．齐德，何彪，欧松，钟慕良．CIMS体系结构研究．计算机工程与设计．1999，20(3)：10～12．
17．王云峰，李杰，颜威利．信息社会CIMS的未来发展及应用．河北工业大学学报．2000，29(1)：30～332．
18．杨建军．单元化制造系统中的有限能力调度．航空工程与维修．1999，(6)：39～41．
19．周玉清，刘伯莹，刘伯钧．MRPII原理与实施．天津大学出版社．1994．
20．饶学塞，杨建军，凌劲如．虚拟企业单元化制造系统中基于多代理的协同技术．航空制造．1997，(1)：32～36．
21. Eungab Kim, Mark P Van Oyen. Finite-capacity multi-class production scheduling with set-up times. IIE Transaction. 2000, 32:807～818.
22. MESA International. MES Explained:A High Level Vision. MESA International Whitepaper,No.6, http://www.Mesa.org/,1997.
23. Thomas O Boucher, Ali Yalcin, Tsuta Tai. Dynamic routing and the performance of automated manufacturing cells, IIE Transaction. 2000,32:975～988.
24. Oded Maimon, Eugene Khmelnitsky, Konstantin. Production flow control in a cell with groups of identical machines. IIE Transactions. 2000,32: 599～611.
25. Krishnamoorthy B, Kamath M. Scheduling in a cellular manufacturing environment:A review of recent research. Journal of Engineering Valuation and Cost Analysis. 2000, 2(5):409～423.
26．熊光楞，张和明，李伯虎．并行工程在我国的研究与应用．计算机集成制造系统，2000，6(2)：1～6，45
27．田庚明．并行工程——CIMS的理想运行环境．机械工业自动化，1995，17(4)：17～18，53
28．谢友柏．分布式设计知识资源的建设和运用．中国机械工程，1998，9(2)，16～18
29．江定伟．适时生产与精良生产．北京：中国经济出版社，1999，12
30．周玉清，刘伯莹，刘伯均．MRPII原理与实施．天津：天津大学出版社，1995，12
31．韩坚，吴澄，范玉顺．供应链建模与管理的技术现状和发展趋势．计算机集成制造系统，2000，6(4)：8～14
32．戴国忠，王晨升，王宏安．系统集成与企业优化．北京：中国经济出版社，1999，12
33．仲智刚，潘晓弘，邹璐，程耀东．敏捷制造集成策略研究．中国机械工程，2000，11(7)：767～769
34. Luo Ji, Li Zhaoming, Jia Tingbai. An intranet/internet-based enterprise group decision support system. Proceedings of ICAMT'99, Sci. Press New York, Ltd., 1999, Jun.: 718～721
35. Chen Wenpei, Yan Junqi, Fu Shiwei,Ma Dengzhe, Tang Quan. Conflit and its coordination
strategies in concurrent Engineering. Proceedings of ICAMT'99, Sci. Press New York, Ltd.,1999, Jun.: 749～752
36．张洁，高亮，李培根．敏捷制造的智能制造单元框架结构的研究．计算机集成制造系统．1999，5(4)：25～28．
37．石柯，张洁，李培根，敏捷制造单元建模技术的研究．机械工程学报．2000，36(2)：25～28．
38．姜思杰，徐晓飞，战德臣等．大型单件小批生产的计划与控制模式．计算机集成制造系统．2001，7(2)：1～5．
39．成工TIS联合设计小组．成工集团TIS用户需求报告．2001，7．
40. ZOU Tao, WANG Jicheng, ZHANG Fuyan. Information Service Model with Mobile Agent Supported. J.Comput. Sci.& Technol. 2000, 15(2): 150～157.
41. Fayyad M. Greegory Piatetsky-Shapiro,Padhraic Symth, and Ramasamy Uthurusamy. Advanced Knowledge Discovery and Data Mining. AAAI press/the MIT press. 1996.
42．俞瑞钊，陈奇．智能决策支持系统实现技术．杭州：浙江大学出版社．2000，67～112．
43. Damir Horvat, Dragana Cvetkovi(?) and Veljko milutinovi(?), Petar Ko(?)ovi(?) and Vlada Kova(?)evi(?). Mobile Agents and Java Mobile Agents Toolkits. Telecommunication System. 2001, 18:1-3,271～287.
44. W. H. IP, K. L. YUNG, MIN HUANG, DINGWEI WANG A CONWIP model for FMS control. Journal of Intelligent Manufacturing. 2002, 13:109～117.
45. Byoung K. Choi, Byung H, Kim. MES(manufacturing execution system) architecture for FMS compatible to ERP (enterprise planning system). International Journal of Computer Integrated Manufacturing. 2002,15(3):274～284.
46. D J Petty, M D Stirling, L C Travis, R Bennett. Conditions for the Successful Implementation of Finite Capacity/MRPⅡ Hybrid Control Systems. Proceedings of the I MECH E Part B Journal of Engineering Manufacture. 2000, 214(9):847～851.
47. N J Boughton, I C Arokiam. The Application of Cellular Manufacturing: A Regional Small to Medium Enterprise Perspective. Proceedings of the I MECH E Part B Journal of Engineering Manufacture. 2000, 214(8): 751～754.
2．赵汝嘉、殷国富、江平宇主编。先进制造系统导论，北京：机械工业出版社，2003
3．李健，刘飞，基于网络的先进制造技术．中国机械工程，2001，12(2)
4. Pingyu Jiang and Shuichi Fukuda. Internet Service and Maintenance for RP Tele-manufacturing, International Journal of Concurrent Engineering, 1999, 7(3): 179-189.
5. Pingyu Jiang and Shuichi Fukuda. TeleRP: an Internet Web-based Solution for Remote Rapid Prototyping Service and Maintenance, Int. Journal of Computer Integrated Manufacturing, 2001,14(1): 83-94
6．殷国富，杨随先。计算机辅助设计与制造技术理论及应用。成都：四川大学出版社，2001．10
7．戈鹏，殷国富，高伟．敏捷化CAPP系统建模与实现方法．计算机集成制造系统-CIMS，2003，9(3)，184-188．
8．童秉枢．智能CAD技术．北京：清华大学出版社，2000
9．赵汝嘉，殷国富。CAD／CAM实用系统开发指南。北京：机械工业出版社，2001．10
10．吴澄．现代集成制造系统的理论基础——一类复杂性问题及其求解．中国机械工程．2001，7(3)：1～2．
11．严隽琪．制造系统集成技术．上海：上海交通大学出版社．2001．
12．吴澄，李伯虎．CIMS的昨天、今天和明天[A]．中国科学技术前沿[C]．北京：高等教育出版社．1998，55～80．
13. Wu Cheng, LI Bohu. Manufacturing system automation in China: from computer integrated manufacturing to contemporary integrated manufacturing [R]. Beijing. IFAC World Congress. 1999.
14．吴澄，李伯虎．从计算机集成制造到现代集成制造——兼谈中国CIMS系统论的特点．计算机集成制造系统．1998，(5)：1～5．
15．李伯虎，吴澄，刘飞，戴国忠等．现代集成制造的发展与863／CIMS主题的实施策略．计算机集成制造系统．1998，(5)：7～15．
16．齐德，何彪，欧松，钟慕良．CIMS体系结构研究．计算机工程与设计．1999，20(3)：10～12．
17．王云峰，李杰，颜威利．信息社会CIMS的未来发展及应用．河北工业大学学报．2000，29(1)：30～332．
18．杨建军．单元化制造系统中的有限能力调度．航空工程与维修．1999，(6)：39～41．
19．周玉清，刘伯莹，刘伯钧．MRPII原理与实施．天津大学出版社．1994．
20．饶学塞，杨建军，凌劲如．虚拟企业单元化制造系统中基于多代理的协同技术．航空制造．1997，(1)：32～36．
21. Eungab Kim, Mark P Van Oyen. Finite-capacity multi-class production scheduling with set-up times. IIE Transaction. 2000, 32:807～818.
22. MESA International. MES Explained:A High Level Vision. MESA International Whitepaper,No.6, http://www.Mesa.org/,1997.
23. Thomas O Boucher, Ali Yalcin, Tsuta Tai. Dynamic routing and the performance of automated manufacturing cells, IIE Transaction. 2000,32:975～988.
24. Oded Maimon, Eugene Khmelnitsky, Konstantin. Production flow control in a cell with groups of identical machines. IIE Transactions. 2000,32: 599～611.
25. Krishnamoorthy B, Kamath M. Scheduling in a cellular manufacturing environment:A review of recent research. Journal of Engineering Valuation and Cost Analysis. 2000, 2(5):409～423.
26．熊光楞，张和明，李伯虎．并行工程在我国的研究与应用．计算机集成制造系统，2000，6(2)：1～6，45
27．田庚明．并行工程——CIMS的理想运行环境．机械工业自动化，1995，17(4)：17～18，53
28．谢友柏．分布式设计知识资源的建设和运用．中国机械工程，1998，9(2)，16～18
29．江定伟．适时生产与精良生产．北京：中国经济出版社，1999，12
30．周玉清，刘伯莹，刘伯均．MRPII原理与实施．天津：天津大学出版社，1995，12
31．韩坚，吴澄，范玉顺．供应链建模与管理的技术现状和发展趋势．计算机集成制造系统，2000，6(4)：8～14
32．戴国忠，王晨升，王宏安．系统集成与企业优化．北京：中国经济出版社，1999，12
33．仲智刚，潘晓弘，邹璐，程耀东．敏捷制造集成策略研究．中国机械工程，2000，11(7)：767～769
34. Luo Ji, Li Zhaoming, Jia Tingbai. An intranet/internet-based enterprise group decision support system. Proceedings of ICAMT'99, Sci. Press New York, Ltd., 1999, Jun.: 718～721
35. Chen Wenpei, Yan Junqi, Fu Shiwei,Ma Dengzhe, Tang Quan. Conflit and its coordination
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36．张洁，高亮，李培根．敏捷制造的智能制造单元框架结构的研究．计算机集成制造系统．1999，5(4)：25～28．
37．石柯，张洁，李培根，敏捷制造单元建模技术的研究．机械工程学报．2000，36(2)：25～28．
38．姜思杰，徐晓飞，战德臣等．大型单件小批生产的计划与控制模式．计算机集成制造系统．2001，7(2)：1～5．
39．成工TIS联合设计小组．成工集团TIS用户需求报告．2001，7．
40. ZOU Tao, WANG Jicheng, ZHANG Fuyan. Information Service Model with Mobile Agent Supported. J.Comput. Sci.& Technol. 2000, 15(2): 150～157.
41. Fayyad M. Greegory Piatetsky-Shapiro,Padhraic Symth, and Ramasamy Uthurusamy. Advanced Knowledge Discovery and Data Mining. AAAI press/the MIT press. 1996.
42．俞瑞钊，陈奇．智能决策支持系统实现技术．杭州：浙江大学出版社．2000，67～112．
43. Damir Horvat, Dragana Cvetkovi(?) and Veljko milutinovi(?), Petar Ko(?)ovi(?) and Vlada Kova(?)evi(?). Mobile Agents and Java Mobile Agents Toolkits. Telecommunication System. 2001, 18:1-3,271～287.
44. W. H. IP, K. L. YUNG, MIN HUANG, DINGWEI WANG A CONWIP model for FMS control. Journal of Intelligent Manufacturing. 2002, 13:109～117.
45. Byoung K. Choi, Byung H, Kim. MES(manufacturing execution system) architecture for FMS compatible to ERP (enterprise planning system). International Journal of Computer Integrated Manufacturing. 2002,15(3):274～284.
46. D J Petty, M D Stirling, L C Travis, R Bennett. Conditions for the Successful Implementation of Finite Capacity/MRPⅡ Hybrid Control Systems. Proceedings of the I MECH E Part B Journal of Engineering Manufacture. 2000, 214(9):847～851.
47. N J Boughton, I C Arokiam. The Application of Cellular Manufacturing: A Regional Small to Medium Enterprise Perspective. Proceedings of the I MECH E Part B Journal of Engineering Manufacture. 2000, 214(8): 751～754.
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