计算机集成制造与工业工程是什么关系?

CIMS是工业工程的下位学科吗?为什么招生简章上的工业工程具体研究方向都没有写CIMS?

CIMS,其基本出发点是:
1)企业的各种生产经营活动是不可分割的,要统一考虑;
2)整个生产制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。
CIMS 定义:CIMS是通过计算机硬软件,并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术。将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。
因此,企业作为一个统一的整体,必须从系统的观点、全局的观点广泛采用计算机等高新技术,加速信息的采集、传递和加工处理过程,提高工作效率和质量,从而提高企业的总体水平。
制造业的各种生产经营活动,从人的手工劳动变为

CIMS
采用机械的、自动化的设备,并进而采用计算机是一个大的飞跃,而从计算机单机运行到集成运行是更大的一个飞跃。作为制造自动化技术的最新发展、工业自动化的革命性成果,CIMS代表了当今工厂综合自动化的最高水平,被誉为是未来的工厂。
图中所示为正在工作的堆垛机器人。 未来工厂中的操作工人将会由这些机器人来代替,实现工厂无人化。
从CIM的概念的提出到现在已有20余年了。20多年来,CIM的概念已从美国等发达国家传播到发展中国家,已从典型的离散型机械制造业扩展到化工、冶金等连续或半连续制造业。
CIM概念已被越来越多的人所接受,成为指导工厂自动化的哲理,有越来越多的工厂按CIM哲理,采用计算机技术实现信息集成,建成了不同水平的计算机集成制造系统。
CIMS与计算机综合自动化制造系统是同义词,后者是CIMS在中国早期的另一种叫法,虽然通俗些,但因此无法表达集成的内涵,使用得较少。
CIMS是自动化程度不同的多个子系统的集成,如管理信息系统(MIS)、制造资源计划系统(MRPII)、计算机辅助设计系统(CAD)、计算机辅助工艺设计系统(CAPP)、计算机辅助制造系统(CAM)、柔性制造系统(FMS),以及数控机床(NC,CNC)、机器人等。CIMS正是在这些自动化系统的基础之上发展起来的,它根据企业的需求和经济实力,把各种自动化系统通过计算机实现信息集成和功能集成。当然,这些子系统也使用了不同类型的计算机,有的子系统本身也是集成的,如MIS实现了多种管理功能的集成,FMS实现了加工设备和物料输送设备的集成等等。但这些集成是在较小的局部,而CIMS是针对整个工厂企业的集成。CIMS是面向整个企业,覆盖企业的多种经营活动,包括生产经营管理、工程设计和生产制造各个环节,即从产品报价、接受订单开始,经计划安排、设计、制造直到产品出厂及售后服务等的全过程。
在当前全球经济环境下,CIMS被赋予了新的含义,即现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacturing System)。将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合,并应用于企业全生命周期各个阶段,通过信息集成,过程优化及资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行,达到人(组织及管理)、经营和技术三要素的集成,以加强企业新产品开发的T、Q、C、S、E,从而提高企业的市场应变能力和竞争力。

美国工业工程学会(AIIE)对工业工程的定义
“工业工程是对人、物料、设备、能源、和信息等所组成的集成系统,进行设计、改善和实施的一门学科,它综合运用数学、物理、和社会科学的专门知识和技术,结合工程分析和设计的原理与方法,对该系统所取得的成果进行确认、预测和评价。”
从上述的定义,读者或许可获知一个大概。概括而言,所有人类及非人类参与的活动,只要有动作出现的,都可应用工业工程的原理原则,以及工业工程的一套系统化的技术,经由最佳途径达到目的。譬如工业工程中的动作连贯性分析(operation sequence),由于人类的任何一种动作都有连贯性,因此把各动作经仔细分析,分成一个个微细单元,删掉不必要的动作,合并可连接的动作,以达到工作简化、动作经济、省时省工之目的。
工业工程又分传统IE和现代IE。传统IE是通过时间研究与动作研究,工厂布置,物料搬运,生产计划和日程安排等,以提高劳动生产率。现代IE以运筹学和系统工程作为理论基础,以计算机作为先进手段,兼容并蓄了诸多新学科和高新技术。

我不知道现在工业工程专业学校的课程安排是否有CIMS,但在实际的工作中是有涉及到CIMS的相关知识也应用的。随着国内现在人力成本的不断提高,自动化、智能化生产是必然的趋势,所以个人认为还是需要学习CIMS的相关应用知识。

工业工程与CIMS的结合也是必然的,就像杨元庆以前讲的“上ERP找死,不上ERP等死”,那是因为没有对运作流程进行简化、优化。同样的道理,要做好CIMS必须基于对各方面的因素进行作何评价,而评价的方法和工具则是工业工程专业里面学习的。
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