现代集成制造系统概论——理念、方法、技术、设计与实施 (2010 年度畅销榜NO.23773 )

本书以20世纪70年代兴起的计算机集成制造(CIM)理念为起点，讲述了以计算机技术、通信技术和微电子技术为代表的当代信息技术对传统制造企业的渗透、支持和冲击，给制造业带来的挑战和机遇，以及CIM／CIMS技术的发展与沿革；系统地介绍了21世纪的现代集成制造系统(CIMS)的理念、方法、技术、设计与实施等内容。
全书共6章。第1章对信息时代的制造业与CIM／CIMS进行综述，为全书内容的展开做铺垫。第2章介绍现代集成制造系统的基本组成，即数字化设计与制造系统、企业管理与电子商务系统、流程工业的CIMS和现代集成制造的支撑系统平台。第3章系统地介绍了现代集成制造系统的方法体系，包括CIMS参考体系结构、CIMS的建模方法和建模工具的应用。第4章就CIMS系统的总体设计技术进行论述，主要围绕需求分析、总体方案、分系统总体设计等方面展开。第5章集中介绍现代集成制造系统的关键技术，如CIMS的理论和支持技术、信息技术、计算机辅助技术、集成平台技术、制造过程控制技术等，另外还介绍了CIMS技术的新发展。第6章概要介绍了现代集成制造系统的战略。
本书可以作为自动化、机械、计算机应用等工科类专业和管理工程类专业的高年级本科生和研究生的选修课教材，也可作为从事企业信息化工作的技术人员和管理人员的参考书。

第l章信息时代的制造业与CIM／CIMS概念
1.1信息时代的制造业
1.1.1制造业发展史的启示
1.1.2信息时代对制造业的挑战
1.2计算机集成制造系统的基本概念
1.2.1计算机集成制造的基本概念及定义
1.2.2计算机集成制造系统的组成
1.3现代集成制造系统的基本概念
1.3.1现代集成制造理念发展的背景与形成
1.3.2CIM／CIMS的定义与内涵
1.3.3CIM理念的特征
1.4CIMS的设计与实施要点
1.4.1企业模型理论与方法
1.4.2工程开发生命周期
1.4.3实施CIMS的指导方针
第2章现代集成制造系统的基本组成
2.1制造企业的功能和生产组织方式
2.1.1传统制造企业的生产组织方式
2.1.2现代制造企业的生产组织方式
2.2数字化设计与制造系统
2.2.1概述
2.2.2工程设计自动化系统
2.2.3制造自动化系统
2.3企业管理与电子商务系统
2.3.1现代集成制造系统的管理技术体系
2.3.2企业资源管理计划系统
2.3.3敏捷供应链管理系统
2.3.4客户关系管理系统
2.3.5全面质量管理
2.3.6电子商务环境
2.4流程工业的现代集成制造系统
2.4.1连续型制造业的特点
2.4.2过程自动化系统
2.5现代集成制造的支撑系统平台
2.5.1企业整体解决方案的集成平台
2.5.2网络化制造服务平台
2.5.3集成化企业建模与诊断系统
第3章现代集成制造系统的方法体系
3.1引言
3.2现代集成制造参考体系结构简介
3.2.1CIMS体系结构的分类
3.2.2CIM-OSA
3.2.3PERA
3.2.4GIM
3.2.5ARIS
3.2.6国内的企业建模体系介绍
3.2.7各种体系比较
3.3现代集成制造系统的建模方法
3.3.11DEF系列方法
3.3.2GRAI建模方法
3.3.3ARIS控制视图的过程链方法
3.3.4面向对象的IDEF方法
3.3.5采用UML类图语言的VEMS建模方法
3.4面向企业整体解决方案的建模工具的应用
3.4.2企业诊断阶段
3.4.3需求分析阶段
3.4.4系统设计阶段
3.4.5实施与运行维护阶段
3.4.6面向企业整体解决方案的建模工具
第4章现代集成制造系统总体设计技术
4.1CIMS的需求分析
4.1.1企业现状分析
4.1.2企业面临的问题及对策分析
4.1.3CIMS的需求与目标
4.2CIMS总体方案的制定与描述
4.2.1制定总体方案的指导思想
4.2.2CIMS总体设计的内容
4.2.3CIMS的功能设计
4.2.4CIMS的信息设计
4.2.5CIMS的资源设计
4.2.6CIMS的组织设计
4.3分系统的总体设计
4.3.1概述
4.3.2CIMS各分系统的覆盖范围
4.3.3CIMS各分系统的总体设计要点
4.4CIMS的设计标准与规范
4.4.1CIMS国际标准制定的相关情况
4.4.2ISO／TCl84组织简介
4.4.3CIMS国家标准制定情况简介
第5章现代集成制造系统的关键技术
5.1现代集成制造系统理论和支持技术
5.1.1离散事件动态系统理论
5.1.2系统集成与企业优化技术
5.1.3系统仿真技术
5.1.4智能技术与方法
5.2现代集成制造系统中的信息技术
5.2.1产品数据管理技术(PDM)
5.2.2现代集成制造网络技术
5.2.3产品模型数据交换标准(STEP)
5.2.4产品全生命周期管理技术(PLM)
5.3计算机辅助技术
53.1计算机辅助设计(CAD)
53.2计算机辅助工艺规划(CAPP)
5.3.3计算机辅助制造(CAM)
53.4计算机辅助质量管理(CAQ)
5.4现代集成制造系统的集成平台技术
5.4.1软构件及其标准接口
5.4.2现代集成制造系统应用集成平台
5.5制造过程控制技术
5.5.1数字控制技术(NC)
5.5.2柔性制造技术(FM)
5.5.3智能制造技术(1M)
5.6现代集成制造系统技术的新发展
5.61新的制造模式的不断产生和发展
5.6.2面向过程的管理向企业策略管理的发展
5.6.3产品并行虚拟开发技术的日趋成熟
5.6.4制造技术向柔性化、集成化和智能化方向的发展
5.6.5分布式对象技术及Internet对集成制造技术
发展的促进
第6章企业实施现代集成制造系统的战略
6.1现代集成制造系统同企业发展的关系
6.1.1建设现代化企业的有效途径
6.1.2企业信息化的内涵
61.3制造企业的跨越式发展
6.2我国的制造业信息化工程战略
6.2.1我国CIMS应用工程的实施历程
6.2.2我国制造业信息化工程简介
6.3企业CIMS应用工程的投资决策及效益分析
6.3.1CIMS应用工程的投资决策
6.3.2CIMS应用工程的效益评估
参考文献

本书的素材基础来自研究生课程“计算机集成制造系统(CIMS)设计和实施概论”和近十年国家863计划CIMS主题的科研实践。原课程是20世纪90年代中期为系统工程专业开设的，到2001年共为7届研究生讲授此课程。旨在使研究生掌握计算机集成制造系统的理论、方法和技术，并具有设计与实施计算机集成制造系统的能力。随着信息、机械、自动化、系统工程和管理等学科的发展，特别是计算机集成制造技术(computer integrated manufacturing systems，CIMS)和现代集成制造技术(contemporaryIMS)的推进，以及自身获得的丰硕科研成果，我们感到必须加深与拓宽课程的内容，特别是需要编写出能反映CIMS技术沿革、新内涵以及相关成果的教学参考书。从2001年开始我们对课程内容进行调整，增加了“现代集成制造系统的基本概念”、“现代集成制造系统的基本组成”、“国内的企业建模体系介绍”、“现代集成制造系统的关键技术”以及“企业实施现代集成制造系统的战略”等内容。本书对原课程内容进行了改革与更新，旨在使研究生能及时获得先进制造与自动化技术领域中的最新理念、方法与技术，特别是从事大型CIMS工程系统设计与实施所需要的基本能力。 本书讲述了以计算机技术、通信技术及微电子技术为代表的当代信息技术对传统制造企业的渗透、支持和冲击，给制造业带来的挑战和机遇，以及CIM／CIMS技术的发展与沿革；系统地介绍了21世纪的现代集成制造系统(CIMS)的理念、方法、技术、设计与实施等内容。在本书编写过程中，我们以国内外最新的研究成果和实践经验充实其内容；以系统论、方法论为指导，提升全书的学术水平，强化课程的科学性和系统性。该课程是在多年高水平科研项目带动下创建的，并得到长足的发展，我们将多年来CIMS科研中遇到的问题、获得的成果加以总结和系统化，并跟国家863计划CIMS主题的指导思想融合，较全面、系统地阐述了“现代集成制造系统(CIMS)”。该书使读者能直接面对国民经济建设主战场，并在实施“以信息化带动工业化”的重大战略中发挥作用。相信本书的出版具有很好的学术价值。 本书共6章。第1章对信息时代的制造业与CIM／CIMS进行综述，并为全书内容的展开做铺垫。第2章介绍现代集成制造系统的基本组成，即数字化设计与制造系统、企业管理与电子商务系统、流程工业的CIMS和现代集成制造系统的支撑系统平台。第3章系统地论述现代集成制造系统的方法体系，包括CIMS参考体系结构、CIMS的建模方法和建模工具的应用。第4章就CIMS系统的总体设计技术进行论述，主要围绕需求分析、总体方案、分系统总体设计等方面展开。第5章集中介绍现代集成制造系统的关键技术，例如，CIMS的理论和支持技术、信息技术、计算机辅助技术、集成平台技术、制造过程控制技术以及CIMS技术的新发展等。第6章概要介绍了现代集成制造系统的战略。 本书既注重系统性和科学性又注重实用性，既有综合性又有专门深入的论述。其主要特色是：突出“九五”和“十五”以来，作者在863／CIMS领域获得的科研成果，如，构件化企业建模体系及支持工具(CEMS)、面向敏捷制造企业的建模体系及支持工具(VEMS)等；注重现代集成制造系统(contemporaryIMS)强调的关键技术，如，CIMS的理论和支持技术、信息技术、计算机辅助技术、集成平台技术、制造过程控制技术以及CIMS技术的新发展等；较全面地系统地阐述了实际系统开发中已采用或正在兴起的技术，涉及面广，内容丰富；努力反映“十五”国家863／CIMS主题的战略部署及实施情况。 本书受到了同济大学教材、学术著作出版基金委员会资助支持。本书是在经过多轮研究生教学实践检验的基础上编写而成的，其教学效果较好。全书由严隽薇策划、主编并统稿，其中，严隽薇编写了第1，3，4，6章以及5.1，5.6节，戴毅茹编写了2.3～2.5，3.4和6。3节，凌卫青编写了2.1，2.2和5.2～5.5节。在此特别感谢戴毅茹和凌卫青为本书所做的大量工作。本书得·到电子与信息工程学院系统工程专业2002级研究生叶天勇、孙明亮、周冰、郭光宇、马达、吴云鹰、李巍丽、黄丹、李辉、朱长浪、宋登和彭云等的支持与协助，他们为本书多个章节的素材编写工作付出了辛勤劳动。谨此一并表示衷心的感谢。 主编 2003年9月