Программа интеграции производственных систем, NIST , 2008 г.
Компьютерно-интегрированное производство ( CIM ) — это производственный подход, при котором компьютеры контролируют весь производственный процесс. [1] [2] Такая интеграция позволяет отдельным процессам обмениваться информацией с каждой частью. Благодаря интеграции компьютеров производство может стать быстрее и менее подвержено ошибкам. Обычно CIM опирается на процессы управления с обратной связью, основанные на входных данных от датчиков в реальном времени. Это также известно как гибкое проектирование и производство . [3]
Термин «компьютерно-интегрированное производство» — это одновременно способ производства и название компьютерно-автоматизированной системы, в которой организованы отдельные инженерные, производственные, маркетинговые и вспомогательные функции производственного предприятия.
В системе CIM функциональные области, такие как проектирование , анализ, планирование , закупки , учет затрат , управление запасами и распределение, связаны через компьютер с функциями производственного цеха, такими как погрузка и управление материалами, обеспечивая прямой контроль и мониторинг всех операций.
CIM подразумевает, что существует как минимум два компьютера, обменивающихся информацией, например, контроллер манипулятора и микроконтроллер.
CIM наиболее полезен там, где в компании или на предприятии используется высокий уровень ИКТ, например, системы CAD/CAM , а также при наличии планирования процессов и его данных.
История
Идея «цифрового производства» стала заметной в начале 1970-х годов с выходом книги доктора Джозефа Харрингтона «Компьютерно-интегрированное производство». [5] Однако только в 1984 году компьютерно-интегрированное производство начало развиваться и продвигаться производителями станков, а также Ассоциацией компьютерных и автоматизированных систем и Обществом инженеров-технологов (CASA/SME).
« CIM – это интеграция всего производственного предприятия за счет использования интегрированных систем и передачи данных в сочетании с новой управленческой философией, которая повышает эффективность организации и персонала ». ЭРУМ
В литературном исследовании было показано, что было опубликовано 37 различных концепций CIM, большинство из которых из Германии и США. На графике 37 публикаций можно увидеть, как концепция CIM развивалась с течением времени. Также весьма примечательно, насколько различны концепции всех публикаций. [6]
Темы
CIM и система управления производством: Компьютерно-интегрированное производство используется для описания полной автоматизации производственного предприятия, где все процессы выполняются под компьютерным контролем, а цифровая информация связывает их вместе. [7]
Ключевые проблемы
На пути разработки бесперебойно работающей компьютерно-интегрированной производственной системы существуют три основные проблемы:
Интеграция компонентов от разных поставщиков. Когда разные машины, такие как ЧПУ, конвейеры и роботы, используют разные протоколы связи (в случае AGV , даже разная продолжительность зарядки аккумуляторов) может вызвать проблемы.
Целостность данных : чем выше степень автоматизации, тем важнее целостность данных, используемых для управления машинами. Хотя система CIM экономит трудозатраты на эксплуатацию машин, она требует дополнительного человеческого труда для обеспечения надлежащей защиты сигналов данных, которые используются для управления машинами.
Управление процессом : Компьютеры могут использоваться для помощи операторам производственного предприятия, но всегда должен быть компетентный инженер, который сможет справиться с обстоятельствами, которые не могли быть предвидены разработчиками управляющего программного обеспечения.
Подсистемы
Компьютерно-интегрированная производственная система — это не то же самое, что «фабрика без света» , которая работала бы совершенно независимо от вмешательства человека, хотя это большой шаг в этом направлении. Часть системы включает в себя гибкое производство , при котором фабрику можно быстро модифицировать для производства другой продукции или объем продукции можно быстро изменить с помощью компьютеров. Некоторые или все из следующих подсистем могут быть обнаружены в операции CIM:
CIMOSA (компьютерно-интегрированная архитектура открытой системы производства) — это европейское предложение 1990-х годов по архитектуре открытых систем для CIM, разработанное Консорциумом AMICE в рамках серии проектов ESPRIT . [8] [9] Целью CIMOSA было «помочь компаниям управлять изменениями и интегрировать свои объекты и операции, чтобы противостоять мировой конкуренции. Он обеспечивает последовательную архитектурную основу как для моделирования предприятия , так и для интеграции предприятия , как того требует среда CIM». [10]
CIMOSA предоставляет решение для бизнес-интеграции с четырьмя типами продуктов: [11]
Платформа моделирования предприятия CIMOSA, которая обеспечивает эталонную архитектуру для архитектуры предприятия.
CIMOSA IIS, стандарт физической интеграции и интеграции приложений.
Жизненный цикл CIMOSA Systems — это модель жизненного цикла разработки и развертывания CIM.
Вклад в стандартизацию, основы разработки международных стандартов.
По словам Вернадата (1996), CIMOSA ввела термин « бизнес-процесс» и представила процессный подход для интегрированного моделирования предприятия , основанный на трансграничном подходе, который противопоставляется традиционным подходам, основанным на функциях или действиях. В CIMOSA также была представлена концепция «архитектуры открытой системы» (OSA) для CIM, которая была разработана независимо от поставщика и построена на основе стандартизированных модулей CIM. Здесь OSA «описана с точки зрения их функций, информации, ресурсов и организационных аспектов. Она должна быть спроектирована с использованием методов структурированного проектирования и введена в действие в модульной и эволюционной архитектуре для оперативного использования». [10]
^ Медт, Тобиас; Поль, Мальте; Меттерних, Иоахим (27 июля 2017 г.). «Модель и стратегия компьютерного интегрированного производства (CIM) – Ein Literaturüberblick». ТУ Принты : 36.
