计算机制造业范文（精选12篇）
计算机制造业 第1篇
一、计算机集成制造系统及其特征
1. 计算机集成制造系统定义
计算机集成制造系统 (Computer Integrated Making System, 简称CIMS) 又称计算机综合制造系统。在产品生命周期中, 各项作业都已有了其相应的计算机辅助系统, 如计算机辅助设计 (CAD) 、计算机辅助制造 (CAM) 、计算机辅助工艺规划 (CAPP) 、计算机辅助测试 (CAT) 、计算机辅助质量控制 (CAQ) 等。
2. 计算机集成制造系统特征
与传统机械制造技术相比, 计算机集成技术具有如下特征:
(1) 传统机械制造技术的学科、专业单一, 界限分明, 而计算机集成制造系统技术的引入及与传统机械制造技术的结合, 形成能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的多学科交叉的生产制造系统。
(2) 传统制造技术一般仅指加工制造过程的工艺方法, 而计算机制造系统技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修的全过程, 强调了“市场—产品设计—制造—市场”的一体化, 以实现“TQCS”生产的综合指标为宗旨, 进而满足不断的多样化需求。
(3) 生产规模的扩大及最佳技术经济效果的追求, 使计算机集成制造系统技术更加重视技术与管理的结合, 重视制造过程的组织和管理体制的简化及合理化, 产生了一系列技术与管理相结合的新的生产方式。
二、计算机集成制造系统组成及应用
1. 计算机集成制造系统的组成
计算机集成制造系统的主要技术基础是柔性制造系统, 是集成化的柔性制造系统。作为一个复杂系统的集成, 计算机集成制造系统必须是有层次的。其组成如图1所示, 一般分为五层:
(1) 第一层为工厂层, 它是决策工厂的整体资源、生产活动和经营管理的最高层。
(2) 第二层为车间层, 又称为区间层, 这里的车间并不是目前工厂中“车间”概念, 车间层仅表示它要执行工厂整体活动中的某部分功能, 进行资源调配和任务管理。
(3) 第三层为单元层, 这一层将支配一个产品的加工或装配过程。
(4) 第四层为工作站层, 这将协调站内的一组设备。
(5) 第五层为设备层, 这是一些具体的设备, 如机床、测量机等, 将执行具体的加工, 装配或测量任务。
按照上述层级原理组成的计算机集成制造系统, 一般可看成是由管理信息系统、计算机辅助工程系统、生产过程控制和管理系统及物料的储存、运输和保障系统等四个子系统和一个数据库组成的大系统。如图2所示:
2. 计算机集成制造系统的应用
(1) 管理信息系统。这是生产系统的最高层次, 是企业的灵魂, 它将对生产进行战略决策和宏观管理。它根据市场需求和物质供应等信息, 从全局和长远的观点出发, 通过决策模型来决定投资策略和生产计划。同时, 将决策结果的信息和数据, 通过数据库和通信网络与各子系统进行联系和交换, 对各子系统进行管理。
(2) 计算机辅助工程系统。这是企业产品研究的开发系统, 并能进行生产技术的准备工作。能根据决策信息进行产品的计算机辅助设计, 对零件、产品的使用性能、结构、强度等进行分析计算, 利用成组技术的方法对零件、刀具和其他信息进行分类和编码, 并在此基础上进行零件加工的计算机辅助工艺设计和编制数控加工程序, 以及进行相应的工、夹具设计等生产技术准备工作。
(3) 生产过程控制与管理系统。它从数据库中取出由管理信息系统和计算机辅助工程系统中传出的相应的信息数据, 对生产过程进行实时控制和管理, 并把生产中出现的新信息通过数据库反馈给有关的子系统, 如产品质量问题, 生产统计数据, 废次品率等, 以便决策机构作出相应的反应, 及时调整生产。
(4) 物料的储存、运输和保障系统。这是组织原材料和配件的供应, 成品和半成品的管理与输送及各功能部门与车间之间的物流系统。
(5) 数据库。计算机集成制造系统中的数据库涉及的部门繁多, 含有不同类型、不同逻辑结构和物理结构的数据及不同语言和不同定义等。因此, 除各部门经常使用的某些信息可由中央数据库统一管理外, 一般都在各部门或地区内建立专用的数据库, 即在整个系统中建立一个分布或数据库。
三、计算机辅助制造
利用计算机分析结构将产品的设计信息自动地转换成制造信息, 以控制产品的加工、装配、检验、试验、包装等全过程, 以及与这些过程有关的全部物流系统和初步的生产调度, 这就是计算机辅助制造。
计算机辅助制造的应用可以概括为两大类。一类是计算机直接与制造过程连接, 对制造过程及其设备实施监视和控制, 这是计算机辅助制造的直接应用。另一类是计算机不直接与制造过程连接, 而是用计算机提供生产计划、进行技术准备和发出各种指令和信息, 以便使生产资源和管理更为有效, 从而对制造过程进行支持, 这是计算机辅助制造的间接应用。
计算机制造业 第2篇
一、企业基本情况：
某电子企业，股份制企业，2002年1月被认定为增值税一般纳税人，实行独立核算，现有职工130人，生产车间5间。该厂主要经营磁芯类产品，按订单进行生产，每三个月结清帐款。2005年1至12月，实现销售收入586.5万元，销项税额99.7万元，进项税额80.1万元，应纳增值税19.6万元，实交增值税税额19.6万元；当期税收负担率为3.34%。原材料平均单价为0.92万元/吨，产品平均单价为1.75万元/吨。
二、纳税评估调查情况
我们在日常监控管理中，发现该单位的税负率偏低，故对该企业进行评估。
通过查阅该企业的2005纳税申报资料并与同类企业进行对比分析，从中发现购入大，产品产出少的问题。针对疑点，对该企业进行了纳税评估。
根据磁性材料行业的特点和工艺流程，详细了解其生产经营情况。该企业的生产工艺从投料到预烧、砂磨、喷雾造粒、压制、烧结、磨削，直至产品分检包装，其投入产出率应为85%左右。实际情况为：投入原材料300吨，生产产品220吨，投入产出率为73.33%。投入产出率偏低，引起评估人员的注意。
（1）评估期产量=300（本期投入原材料）*85%（投入
产出率）=255吨
（2）评估期销售量20（期初库存）+255（评估期产
量）-20（期末库存）=255吨
（3）评估问题值=255（评估期销售量）-220（帐面销
售量）=35吨
评估出差异金额=35*1.75万元/吨=61.25万元
三、评估认定情况：
通过利用投入产出率的方法进行测算后发现，该企业的实际投入产出率与正常投入产出率存在差异，差异额为61.25万元，应补缴增值税：61.25*17%=10.4万元。通过和企业有关人员约谈，企业承认有一部分产品，购买方不需要发票，会计人员未作销售和帐务处理。
计算机仿真在制造业中的应用研究 第3篇
关键词：计算机；仿真；制造业
中图分类号：TP278
计算机仿真技术在制造业的作用越来越明显，它在产品设计和整个生产流程中都发挥着不可估量的作用。这种技术的应用为开发和制造企业节约了大量的经费，减少了不必要的损失，大大缩短了产品的开发周期并提高了产品质量。计算机仿真技术在日趋激烈的制造业竞争中占有越来越重要的地位。现代制造业的飞速发展为计算机仿真技术带了新的机遇，同时也提出了新的要求。我们放眼计算机仿真技术的发展历程，它已经突破了在传统领域的运用，发展到了产品的设计开发以及销售方面。现代社会网络技术的发展也为计算机仿真技术开辟了新的发展空间，使得这种技术表现出许多新的特点。如交互性、分布性，集成化等。这也将成为计算机仿真技术新的应用趋势。
1 在制造业中，计算机仿真技术应用的分类
计算机仿真技术在制造业中按照模型种类，可大致分为三种，它以产品模型、开发模型以及制造系统模型为中心进行拓展。
1.1 仿真技术以产品模型为中心的应用。在产品模型中，计算机仿真技术的应用对产品的静态与动态性能，可制造型、可装配性进行分析。因为设计者在开发产品的时候，不仅要考虑它的实用功能和需求，还要考虑诸如外形，外观以及尺寸等方面的因素，而且还要考虑产品的可制造性，可批量生产或者是在装配、保养、维护等方面的因素。这就需要计算机仿真技术在产品模型中发挥作用。
1.2 仿真技术以制造系统模型为中心的应用。制造系统模型包括制造设备的高仿真智能运用、相对复杂的制造系统的模拟运行。在检测设备的运行能力与实际运行状况时，如物料供给、资源分配或者是加工流程上发挥着巨大作用。
1.3 仿真技术以开发过程模型为中心的运用。以开发模型为中心的仿真包括设计和制造过程的仿真。很多产品的性能以及生产成本在设计阶段就基本定型了，设计阶段对于一种新产品的开发非常重要，它需要反复设计和试验，复杂的计算以及多学科的共同协作，这些特点决定产品的开发过程迫切需要一种能建立模型并仿真试验的计算机仿真技术。而在制造过程中运用仿真技术将制造系统模型和产品模型结合到一起，多方位模拟，整体运算，再综合考虑库存、成本控制以及负载等因素，开发出合格的新产品。
2 在当代制造业中计算机仿真技术的广泛应用
计算机仿真技术是一门高新科学技术，在当代制造业中，产品的设计和制造都离不开它，尤其是一些诸如航空航天工业、国防工业等规模大，复杂性强的系统研发中，作用更加明显。它作为一种新型的科学手段和工具，有效地减少了不必要的经济损失，节约了大量研究经费，并大大缩短了产品的开发周期和提高了产品质量。计算机仿真技术贯穿于产品的设计、制造和测试运行的全过程。当代企业的研发部门只有重视质量、成本、时间、服务和环境这五项指标，才能获得更好的发展。这种需求也促进了计算机集成技术、模拟测试系统，仿真运行环境等技术的相互结合。他们已经成为制造业不可缺少的重要技术手段。上世纪八十年代以后，计算机仿真技术的发展越来越快，应用最为广泛的就是“虚拟制造”。通过在计算机上模拟产品的设计和制造过程，提前发现在制造中可能出现的问题，减少不必要的经济损失。
虚拟运行环境，也称虚拟现实技术或者是灵境技术，它通过模拟人在自然环境中的感官和行动，实现高级人机互动，对产品的性能和运行状况进行测试。它综合运用了计算机图形学、高仿真技术以及计算机传感技术等多种科学技术手段。“灵境感”和“交互感”是虚拟现实技术的基本特征。通过计算机虚拟现实技术，将事物内部各种关系的交互与真实作用模拟运行，仿真出一个几乎真实的虚拟环境让用户体验，从而使用户的感受更加真实，人机交流的方式更为先进。这种计算机虚拟现实技术，可以支持产品的各个阶段，客户可以通过虚拟的现实环境，验证产品的各个部件是否合格，产品的性能是否稳定，功能是否能够满足人们的日常需要。
随着当代制造业的发展，人们开始对仿真技术的另一个应用热点，即虚拟产品开发技术越来越重视。并行工程的运用促进了虚拟产品开发技术的出现和发展。并行工程思想将现代哲学、文化等与现代先进组织思想集合起来，将产品的设计、制造、使用和支持过程并行运作，进行一体化的设计和开发。并行工程从产品开发之初就将投资、制造、装配以及销售维护等产品生命周期中各种因素考虑在内，有效地解决了产品设计与开发之间存在的矛盾。而虚拟产品开发技术就是在并行工程思想的指导下，将计算机辅助设计、CS和大型的产品数字化管理系统综合运用，虚拟一个产品的开发环境。方便产品开发人员在近乎真实的环境下进行策划、设计和预测产品在现实环境中的性能及其他状况，将产品在现实工况下的真实运行能力，这样就可以避免反复设计，不断变更设计方案，避免因反复制作样机而造成的资源浪费和经济损失；方便对产品的设计进行检验、指导和优化，使产品的开发周期大大缩减，从而节省了大笔开发费用。在计算机仿真技术的发展中，虚拟产品开发技术是又一重要发展，它深入到产品复杂的制造过程中，产生的经济效益不可小觑。
现在，仿真技术的应用已经从单一的系统走向开放复杂的大系统。当仿真对象分布于广阔的时空领域，仿真任务要求将不同地理位置、不同类型（包括人在内）的仿真对象构成一个统一整体进行仿真时，产生了分布交互化仿真（DIS——Districted InteractiveSimulation）。这种仿真系统里包含有不同类型的实体—虚体、真实实体和构造实体，这些实体可以基于不同目的系统、不同年代的技术、不同厂商的产品和不同产品组成，并允许它们交互操作。DIS实现用计算机网络将不同地点的仿真设备连接起来，通过实体间的数据交换构成时空到合成仿真环境的一种先进仿真技术。在这种复杂的分布综合的系统进行实时仿真时，必须提供快速、高效、大量的信息通道和相应的处理。美国是最早研究这种技术并投入使用的国家，已经完成了多项基于虚拟仿真的DIS工程项目，相关的协议与标准已经完成或正在完成。
在制造行业，已经产生了类似于DIS的虚拟研究开发中心或虚拟企业。香港生产力促进局和香港城市大学共建的快速科技中心就是一个虚拟研究开发中心。此外，为了适应快速变化的世界市场，克服单个企业难以在短期内具备所需资源的局限性，出现了在一定时限内，为了某一市场机遇，通过网络临时联结的一种动态联盟——虚拟企业。美国波音（BOEING）公司可以把777飞机的研制、生产做到几乎“无图纸”的程度。波音777飞机的研制、整机设计、装配、部件测试以及各种试飞，都是由计算机完成的。它能将开发周期从原来的8年缩短到5年，节约了数百万美元经费。
3 结论
当代制造业中，计算机仿真技术已经成为一种综合性的高新科学技术，它综合了计算机技术、计算机辅助设计技术、多媒体技术、网络技术、信息技术、软件工程、数字化控制技术等多种科学技术，在制造业中发挥着越来越大的作用，在一些大型的复杂形同研发中，更是必不可少的重要工具，它有效地减少了企业的经济损失，节省了大量的研发经费，使产品的开发周期大大缩减，产品质量得到显著提高。
参考文献：
[1]吴秀平，梅江平.大批量、多类型电池自动分选装备的建模与仿真[J].组合机床与自动化加工技术，2008，4.
[2]尚炜，宁汝新.一种以拓扑结构信息为骨架的线缆数字化模型[J].计算机集成制造系统，2012，12.
[3]来炳恒，李昌华，赵佳.虚拟现实技术在建筑中的应用[J].安徽建筑，2010，4.
计算机技术在航空制造业中的应用 第4篇
关键词：航空制造,计算机技术,应用
随着上世纪60年代以来信息工程的迅猛发展, 航空工业也发生了巨大的变化, 与传统的制造技术相比, 现代航空制造业具备数字化、无余量、无纸化、集成化、国际化、高精度、高度协同等新特点。可以说在航空制造业的每一个角落都有计算机的身影, 现代信息技术正以其独特的方式推动航空工业的发展。
在F35 (联合攻击战斗机) 的设计制造过程中, 通过采用集成化信息管理平台, 设计制造都可以进行异地数字化合作, 最终实现:设计时间减少了50%, 制造时间减少了66%, 备件减少了50%, 维护减少了50%, 制造成本减少了50%, 年交付量500架。可以说F35的设计生产过程达到了目前航空制造数字化的最高水平。
文章从以下几点就计算机技术在航空制造业中的应用。
1 数字化设计技术
以飞机装配工艺为例, 过去采用样板、模线、样件等模拟量传递方式, 效率, 准确度, 产品质量都比较低。而现在基于计算机的先进装配协调方法采用了数字量传递的方式, 效率, 准确度都有很大提高。然而无论是哪种装配, 协调工艺都决定于其设计。因此要提高装配, 协调工艺必须从设计入手。
数字化设计技术以CAD/CAM技术、计算机技术、网络数据库技术和信息集成技术发展等为基础, 主要内容有产品数字化定义、虚拟装配和并行技术等。产品数字化定义是应用计算机来描述和定义产品的研制, 它的目的是对在产品全生命周期的数字化过程中所包含的信息进行定义和描述, 以及这些信息之间的相互关联。产品数字化装配是指对已进行数字化定义的产品零部件通过计算机实体进行虚拟装配, 确定航空部件的配合是否符合尺寸, 配合要求是否存在超差等等。使在设计过程中的可能不合理因素减到最少, 从而减少在制造过程中的更改与返工。由于采用了数字化设计技术, 使波音777研制周期缩短了一半, 降低了25%的成本, 减少了75%的出错与返工率, 产品质量得到了大幅度提高。并在波音777飞机开发与制造过程中的成功应用, 使数字化设计技术的重要性得到充分认识。
2 集成技术
由于航空产品有研制周期长, 结构复杂, 制造精度要求高, 产品使用期长, 售后情况复杂, 研发生产合作国际化等特点, 因此集成技术显得尤为重要。作为集成制造技术的重要组成部分, 计算机集成制造技术通过计算机技术将CAD、数控编程、数控加工等原本各自独立的环节整合为一个有机整体, 以达到提高产品质量, 缩短制造过程, 减少生产成本的目的。
现代集成技术包含有信息集成、过程集成和企业间集成。通过现代集成技术可实现数字化、网络化、全球化制造。完成波音777研发生产后波音公司, 开始实施DCAC/MRM (飞机结构设计与控制/制造资源管理) , 以达到从用户订单、设计制造、最终到交付使用的统一信息和过程管理的目的。现代集成技术可以解决以前单一数据源方面存在的问题, 统一管理产品数据、生产管理过程数据。确定信息的完整性、唯一性、协调性、有效性、无冗余和安全性。将资源管理、设计、制造、销售、服务等5个过程的信息整合为一体。
3 数控加工技术
先进的数控加工技术是当代航空制造业中一个重要的组成部分, 也是柔性制造技术的基础。随着我国近年来大量新机研制项目的开发, 大量的业务都需要国际间合作, 各航空企业所保有的数控机床总量已大幅度增加, 通过数控机床加工的零件数量明显增多。在航空制造所涉及的零部件主要特点是结构复杂、零件数量多, 表面形状复杂。因此加工技术难度很大, 在此需求背景下, 对航空行业的数控加工技术水平有很高要求。为实现这一要求, 以特征技术为基础的针对飞机零部件和发动机机构件的CAD/CAPP/CAM集成系统技术, 分布式的DNC技术, CAP智能化技术, 网络数据库以及相应的数据管理技术, 车间生产组织、管理调度技术有了很大的提高。
4 虚拟制造技术
虚拟制造的实质是通过相关软件在计算机中的制造, 可在计算机中演示完整的制造过程。通过虚拟制造可以验证制造过程的安全性, 并且可以进一步优化生产方案。从而保证设备与操作人员的安全, 降低产品的生产成本, 缩短生产工期, 提高生产效率。
5 计算机技术在常规成形领域中的应用
作为最早于计算机技术相结合的行业, 计算机技术明显地推动着航空制造工业各方面的改变。
计算机技术在航空部件制造的三大传统工艺 (钣金、机械加工、铆装) 中的广泛应用, 航空制造技术水平有很大进步。飞机钣金件往往具有结构体积大, 质量轻的特点, 而且大部分飞机结构中的钣金部分是保证飞机气动外形的重要组成, 其加工水平直接决定了飞机的气动性能。然而以蒙皮加工为例, 传统的蒙皮拉形机往往以人工操作为主, 加工质量取决于操作员的熟练度与技术水平, 导致产品质量不稳定。不过随着大量采用数控技术的蒙皮拉形机的投入使用, 产品质量得到稳定保障。在传统的机械加工方面, 大量地对先进数控设备进行采用, 使飞机零部件中的复杂表面加工, 如发动机叶片的生产效率大大提高。在传统的飞机连接技术中主要采用铆接等方法, 同时也导致了疲劳寿命低, 密封性差等。而随着对真空电子束焊, 激光焊等先进连接技术的研究, 可以有效地改善机体结构的各项力学性能。
6 结束语
随着社会的进一步发展, 航空制造业面临着环保, 节能, 轻量, 可靠等更高更多的要求, 只有与各领域、各项先进的技术相结合, 才能满足社会需求。计算机技术的发展日新月异, 航空制造业只要充分利用各项计算机新技术, 就一定能提高技术水平和生产实力。
参考文献
[1]郭恩明.航空制造技术的发展及对策[J].航空制造技术, 2000 (6) .
[2]程宝明.发展航空制造技术迎接新世纪的挑战[J].航空制造技术, 2001 (1) .
[3]郭恩明.我国航空制造技术的现状及发展趋势[J].航空制造技术, 2001 (2) .
计算机辅助设计制造考试复习材料 第5篇
计算机辅助制造（CAD）概念：利用计算机强有力的计算功能和高效的图形处理能力，辅助设计师进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新结构的一种技术。
CAD技术的发展历程：
CAD技术的技术革新：曲面造型技术、实体造型技术、参数化技术、变量化技术、特征造型。
CAD技术的发展趋势：目前CAD技术正在向集成化、智能化、网络化的方向发展。
CAD系统结构硬件：计算机、输入设备、输出设备、外存储器、通信设备。
CAD系统结构软件：系统软件、支撑软件、应用软件。
二维图形的变换方法：变比例、平移、旋转、对称变换。
二维图形的变换形式：图形不变坐标系改变、图形改变坐标系不变。几种坐标系的概念：用户坐标系、设备坐标系、假想设备坐标系。用户坐标系（世界坐标系）：坐标轴上的单位由用户自己确定，用来定义二维或三维世界中的物体。
设备坐标系（物理坐标系）：图形显示器或绘图机自身的一个坐标系。假想设备坐标系（标准设备坐标系）：从世界坐标系到设备坐标系的变换中插入的一个坐标系，使所编制的软件方便地应用于不同的设备上。
设计资料的类型：数表和线图。
设计资料的处理方法：公式化、数据文件、数据库。
设计曲线的拟合方法：最小二乘法。
最小二乘法原理：将由实验得到或绘图经离散后得到的m个点在坐标系中画出来，假设这些点得到的拟合公式为y=f（x），每个节点处的偏差为ei=f（xi）-yi，i=1,2,2...m，如果将每个点的偏差值直接代
数相加，则有可能因为正负偏差的抵消而掩盖整个误差程度，不能正确反映拟合公式的精确度，为此，将所有节点的偏差取平方值并求和，得到ei2=f（xi）yi，让偏差平方和达到最小，即最小二乘法的i1mm2i1
曲线拟合。
设计数据的差值方法：线性插值法、抛物线插值法、拉格朗日插值法。设计数据的差值原理：
几何建模的概念：利用交互的方式将现实世界中的物体模型输入计算机，而计算机以一定的方式将其储存起来的过程。
几何建模的三种方式：线框建模、表面建模、实体建模（有两种方法：边界表示法、实体结构几何法）。
线框建模：以线段、圆、圆弧和简单的曲线为描述对象的建模方法。表面建模：通过对物体表面进行描述的建模方法。
图形输入实体模型的表示方法：边界表示法B-REP、实体结构几何法CSG、混合模式B-REP+CSG、空间单元表示法。
机械零件的特征建模的定义：它是几何建模技术发展的最新阶段，用符合设计思想的特征来定义零件，是实现CAD/CAPP/CAM集成的重要手段，也是网络化制造研究中进行产品图形设计的基础。
特征的定义：一个零件的表面上有意义的区域。
特征的类型：通道特征、凹陷特征、突起特征、过渡特征、域特征、变形特征。
PROE软件零件的绘制步骤：
计算机辅助工艺设计的概念（CAPP）：利用计算机技术辅助工艺师完成零件从毛胚到成品的设计和制造过程，是将产品的设计信息转换为制造信息的一种技术。
CAPP特点：工艺设计周期短、、CAPP类型：检索式CAPP系统、派生式CAPP系统、创成式CAPP系统、半创成式CAPP系统、广义CAPP系统、智能型CAPP系统。
CAPP系统构成模块：控制模块、零件信息输入模块、工艺过程设计模块、工序决策模块、工步决策模块、NC加工指令生成模块、输出模块、加工过程动态仿真。
成组技术概念：成组技术使CAM系统的基础。
三种编码结构：层次结构、链式结构、混合结构。
专家系统：是人工智能的一个分支，它是一个智能的计算机程序，即运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的复杂问题的系统。人工智能技术：运用知识进行问题求解，以知识为对象，研究知识的表示、知识的运用和知识的求解的一种技术。
计算机辅助制造（CAM）概念：
狭义：只从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动，包括CAPP、NC编程、工时定额计算、生产计划及资源需求计划制定等。
广义：除包括其狭义定义的所有内容外，还包括制造活动中与物流有关过程的监视、控制和管理。
数字化制造的概念：用数字化定量、表述、存储、处理和控制产品生产的方法。
CAM发展历程和趋势：第一代CAM：APT，第二代CAM：曲面CAM系统，新一代CAM系统将采用面向对象、面向工艺特征的基本处理方式，使系统的自动化水平、智能化程度大大提高。
数控加工技术的概念：是数控机床应用数字化信息实现机床控制的一种技术。
数控装置的组成及工作原理：程序载体、输入装置、数控装置、强电控制装置、伺服控制装置、机床；
数控系统的组成和工作原理：
数控编程的定义：把零件的图形尺寸、工艺工程、工艺流程、机床的运动和刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。
数控编程的内容：分析零件图纸、确定加工工艺过程、计算走刀轨迹、得出刀位数据、编写零件加工程序、制作控制介质、校对程序及首件试加工。
数控编程的步骤：分析零件图样、工艺处理阶段、数学处理阶段、编写程序单、制作控制介质、程序校验和首件试加工。
产品数据管理（PDM）概念：是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。
PDM系统的体系结构：第一层是支持层、第二层是面向对象层、第三层是功能层、第四层是用户层。
计算机制造业 第6篇
中国科学院计算技术研究所所长助理孟丹研究员近日在接受新华社记者采访时说，“超龙计划”将采用正在研发中的多核CPU——龙芯三号，制造更高性能的新一代超级服务器曙光系列，
中科院计算所开发的曙光4000A超级服务器的计算能力突破了每秒10万亿次，在2004年6月美国能源部劳伦斯叫白克利国家实验室全球500强超级计算机评选中排名第十，中国成为继美国，日本之后世界上第三个能制造，应用10万亿次商品化高性能计算机的国家，但曙光4000A采用的CPU产自美国AMD公司，
作为“超龙计划”的一部分，中科院计算所希望未来5年内在CPU设计上与国外大公司并驾齐驱。
据了解，中国计算技术专家正在讨论研发峰值运算速度达每秒千万亿次的尖端超级计算机，研发费用可能会超过10亿元人民币，目前世界上运算能力最强的超级计算机的计算能力可达每秒百万亿次，
2002年9月，中科院计算所研制出第＝枚，中国芯“龙芯一号，这款高性能CPU芯片标志着中国人掌握丁中央处理器的关键设计制造技术，龙芯三号增强型预计将在今年上半年正式发布，龙芯CPU目前主要用在信息家电和个人计算机上，
曙光系列超级服务器的研发始于1996年，它们在高组装密度的服务器模块设计、大规模机群的管理技术，网格路由器技术等方面达到国际领先水平，但对于服务器的心脏——CPU，则分别采用过INTEL、IBM和AMD的产品。
经过10多年的发展，中国高性能计算机的设计与制造水平已进入世界前列，高性能服务器产业已经发展起来，井已出现实现跨越式发展的机遇，目前国内已有大批用户购买曙光系列超级服务器，应用领域覆盖丁科学计算，生物信息处理、数据分析，信息服务、网络应用等。
利用生物传递病毒防治害虫
我国科学家成功找到了利用“传递杀虫病毒的卵寄生蜂”防治害虫的新方法，这种卵寄生蜂通过寻找寄主的方式，将病毒带入目标害虫的卵表面，完成病毒的“卵期”接毒，导致初孵幼虫染病，“制造”病毒流行病，在害虫种群中形成三次感染，达到持续控制害虫的目的。
中国科学院武汉痫毒研究所彭辉银研究员领导的研究小组完成的“卵寄生蜂传递病毒防治害虫新技术”，获得2005年度国家技术发明三等奖。
这项技术发挥了卵寄生蜂和病毒杀虫剂的优势，具有安全、经济、简使、快速的特点，杀虫目标十分明确，对环境不会造成任何污染，不会伤害任何天敌，生产霉排放，使用霉污染，已获四项国家专利。
据武汉病毒研究所有关负责人介熠，这种防治害虫的新技术已在国内13个省区进行试验示范达20余万宙，这一技术是对传统生物防治技术的发展与变革，为开展生物多样性保护，实施农，林业可持续发展、实现有害生物无害化治理，提供了可靠的资料，在农、林、茶、蔬、果等作物害虫的防治方面具有广阔的应用前景。
科学家推断火星表面将重现冰川
冰川数百万年前曾在火星上出现过，来来将再次在火星表面出现，这是目前一个国际研究小组做出的推断。
据法国《科学与来采》杂志报道，法国国家科研中心科学家福盖特领导的一个国际研究小组一直对火星气候变化进行研究，福盖特等人指出，火星极地有大量冰冻水已基本得到证实，而火星过去远比我们想像的要湿润，也已成为大多数科学家的结论，这是火星冰川能够再现的基础条件。
研宄小组建立了火星500万年间气候变化的模型，通过对模型的推断，科学家发现，在火星气候曾经接近我们今天地球的时期，火墨的北极和南极显然“过热”，一到火星夏天，其极地上空就蒸腾出过多的水汽，这些水汽随风漂移，并在一些火星山脉间以降雨或其他形式凝结聚集，从而形成冰川。
按照模型推断，火星HELLAS盆地东部，以及THARSIS地区大火山群西侧正好成丁水汽凝结或者强降雨地区，而这些水应该就是来自火星极地，这恰好解释了为什么许多火星探测器发现这两个地区有非常明显的冰川形成的痕迹。
福盖特认为，火星目前的气候不是一成不变的，火墨表面将舍重现冰川。
两碱“连理”破解电石泥废渣利用难题
随着第一袋PVC树脂(聚氯乙烯)产品顺利下线，全国最大的生态海洋化工基地一山东海化股份有限公司，近日在国内首次实现纯碱与烧碱“连理”，成功破解了电石法生产PVC工艺中的电石泥废渣综合利用难题。
如何有效处理电石法生产PVC工艺中产生的电石泥废渣，一直是困扰我国聚氯乙烯行业发展的一大难题。目前；电石法PVC占我国产量的60％，按每生产1吨PVI产生1．59吨电石泥废渣计算，我国每年产生的电石泥总量达到1000万吨左右，而传统的主要处理方法为掘坑填埋或生产水泥等，不仅需要投入大量资金用于建设环保处理设施，还需占用大量土地用于存放废渣。
作为我国最大的生态海洋化工基地，海化集团经过多次科技攻关发现，电石泥废渣的主要成分为氢氧化钙，而与海化的氯碱树脂项目比邻的年生产能力达200万吨的目前世界上最大的纯碱厂，其生产过程中恰恰需要氢氧化钙作为原料。通过多次配比实验，海化集团成功将电石泥全部用于纯碱生产，从而在国内率先实现纯碱、烧碱在产业链上的“连理”，从根本上解决了氯碱树脂行业的电石泥废料利用难题，填补了我国空白。
近日，山东海化股份有限公司总投资10亿元的氯碱树脂项目成功投产，可年产20万吨氯碱和20万吨树脂，每年将节省排污费用1000多万元，同时纯碱生产也可每年节省原材料费用1800多万元。
月球探测计划将推动中国高新技术发展
中国科学院院士、中国探月工程首席科学家欧阳自远近日在贵阳举行的一次学术报告会上说，月球探测计划将推动中国高新技术的突破、集成和发展，培养出一大批高新技术人才。
欧阳自远介绍说，月球探测计划肯定有回报，月球探测在火箭、通讯、测控、遥感、仪器研制等技术方面要求很高，科研人员通过攻关，将带动一系列基础科学和高新技术的发展，最终带动中国科学技术的快速升级。
美国和前苏联月球探测实践证明球探测技术在军事和民用领域得到延伸、推广和二次开发，形成了一大批高科技工业群体，包括微电子，计算机，遥感、遥测与遥控，以及冶金、化工、机械、电子视听声像和信息传递等。
据不完全统计，从阿波罗计划派生出了大约3000多种应用技术“成果”，在登月计划中每投入1美元就可获得4-5美元的产出。此外，阿波罗计划还推动了月球科学、比较行星学、太阳系起源与演化学、天文学及空间科学技术的快速发展。
欧阳自远院士介绍说，中国月球探测期工程是14亿人民币，3年半支付完每年4亿人民币，国家完全能够承受。二、三期工程还需要更多投入，但每年不到GDP的四万分之一，对中国经济社会的发展不会有影响，但却意义深远，空间探测特别是月球探测将会对地球人类社会长期的持续发展发挥支撑作用。
据了解，上世纪的月球探测，实现了6次载人飞月，3次不载人的飞月取样，一共取回了382公斤月球样品和难以计数的科学数据。
我国研究出可卷曲折叠5英寸全彩色显示器
南开大学与香港科技大学的科研人员在实验室里制备出中国内地第一块5英寸全彩色、能实现动态显示的有源选址有机发光显示器基板，创自主研发尺寸之最。
来自电子部、中科院、北京尤学、清华大学、北京东方研究院等的专家组成的鉴定委员会对6项技术成果给予高度评价，并建议研究组加强与企业合作，加快该技术的实用化步伐。
自上个世纪90年代以来，以液晶显示器和有机发光显示器为代表的平板显示器逐渐成为本世纪显示技术的主流。
与液晶显示器相比，有机发光显示器尤其是有源选址有机发光显示器，以其轻薄、可卷曲折叠、色彩明艳以及能显示绿、蓝、橙等多色背景光等优点深受喜爱。可广泛应用于手机、数码相机、掌上游戏机、车载显示器等便携式信息终端。
据介绍，南开大学和香港科技大学的这项新技术，使有源选址有机发光显示器基板制备过程大幅简化。在降低生产成本的同时提高显示质量，并适用于制备大屏幕显示器。
计算机仿真在制造业中的应用及展望 第7篇
随着全球经济一体化的不断发展, 我国的经济实力在不断地增强, 我国的生产制造业发生了迅猛的发展, 可是在制造业中的引进的技术中部分技术还属于不成熟的阶段, 这在生产过程中可能造成产品质量出现问题, 严重制约生产效率[1]。而计算机仿真技术的出现, 为生产制造存在的问题带来了新方向。计算机仿真技术在当代的制造行业中占有者非常重要的位置, 现阶段产品的设计和制造都要依靠计算机仿真技术来实现, 特别是对于一些大规模、复杂性强的系统研发具有明显的作用。
2 计算机仿真技术在制造业中的应用分类
对计算机仿真技术在制造业中的应用, 按照模型进行分类可以分为产品模型、开发模型、制造系统模型三类。
(1) 计算机仿真计算在产品模型为中心的应用:在产品模型引入计算机仿真技术可以对产品的静态及动态性能、可制造型、可装配性等情况进行分析。一个产品的研究与开发, 需要考虑其实用功能、实际需求、产品外观、产品尺寸、产品的可制造型、产品的可批量生产性等方面的因素, 计算机仿真技术很好的完成这些工作, 在产品模型中发挥作用。
(2) 计算机仿真技术在制造系统模型为中心的应用:制造业中的制造系统模型中包括了制造设备的高仿真智能运用。复杂制造系统的模拟等过程, 计算机仿真系统在检测设备的运行能力、监控设备的实际运行状况中发挥着巨大的作用。
(3) 计算机仿真技术在开发过程模型为中心的应用:在这个分类中, 计算机仿真技术主要是在产品设计和制造中起到作用。产品的制造过程引入计算机仿真技术就是利用仿真技术将制造系统模型和产品模型进行有效的结合, 进行多方位的模拟、全面的运算, 以及全面的考虑生产批量、产品成本等问题, 开发出合格并且满足需求的产品。
3 计算机仿真技术在制造业中的应用
计算机仿真技术作为一种高新的科学技术在制造业中具有广泛的应用, 在工业、军事、医疗等汗液都有应用, 特别是在航空行业、国防行业等大规模、复杂的系统研发中具有很高的应用价值。计算机仿真技术在制造行业中的应用可以减少不必要的损失、节约经费、缩短产品开发周期、提高产品质量。在制造行业中, 计算机仿真技术涵盖了产品的设计、制造、测试运行的全过程, 已经成为了制造业不可或缺的重要技术手段。
计算机仿真技术中的虚拟现实技术可以使用户通过电脑屏幕进入一个三维世界, 其可以为产品提供一个可视化的三维环境, 对物体进行交互操作, 从而对质量和数量进行综合决策, 这种可视化的解决策略可以对快速化及批量化生产的发展起到推动作用[2]。虚拟现实技术可以实现人机互动, 对产品的性能和运行状况进行测试与监控, 这种技术将计算机图文学、高仿真技术、计算机传感技术等多种技术手段进行了结合, 这种技术对产品的各个阶段都可以进行支持, 使用者通过操作可以检验产品的各个部件是否合格, 检验产品的各个性能进的稳定性, 检验产品功能的实用性。
计算机仿真技术中的虚拟制造技术将三维模型和虚拟仿真进行有有效的集成, 从而可以对实际世界中的物体进行操作, 是一种计算机辅助系统技术, 是一种实现生产制造过程的应用技术[3]。虚拟制造技术在制造业中的引入可以实现实际生产线或车间中少人力、物力、财力并在短时间内进行产品的设计验证[4], 为产品的生产奠定坚实的基础。
通过计算机虚拟仿真技术可以对产品的生产问题进行发现与优化, 从而提高生产效率和节约制造成本。
4 制造业中计算机仿真技术的研究展望
计算机仿真技术实现了企业的生产过程的信息化、数字化、以及网络化, 为企业产品的设计与制造提供了包含生产源、工艺流程、管理等多种动态信息的分析方法。在传统的制造方法却无法对生产线进行快速化设计, 无法进行小批量多品种的产品的生产, 对于产品的设计、制造、控制都很难达到预期的效果, 而计算机仿真技术的引入就可以很好地解决这些问题。
现阶段应用比较广发的物流仿真软件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等, 这些软件都是面向对象的、图形化集成建模仿真软件, 可以搭建系统仿真模型, 通过参数输入而获得系统的参数输出, 对制造企业的实际生产具有很高的参考性。随着仿真软件在制造业中的需求的不断增大, 计算机仿真技术会不断的发展, 三维建模软件与物流仿真软件会得到更好的结合, 并以快速、简单的建模建立、工艺仿真以及优化算法等一步一步的集成, 这将是制造业中计算机仿真技术的发展方向。
5 结论
计算机仿真技术在制造业中得到飞速的发展, 最主要的原因是其对我国社会的发展和经济的提高具有重要的意义。现在段, 在制造业中仿真技术是一种具备综合性、高科技的基本保障, 并发挥着越来越重要的作用。, 在一些大规模、复杂性强的研发中更是必不可少的工具。计算机仿真技术在制造业中的仿真规模在不断的扩大, 仿真功能也在不断的强化, 大力的推进计算机仿真技术在制造业中的应用, 对提高我国产品的自主生产力, 推动我国制造业的发展具有重要的意义。
摘要：制造业中引入计算机仿真技术在减少损失、节约经费、缩短生产周期、提高产品质量等方面都有巨大的作用。本研究首先介绍了计算机仿真技术在制造业中的应用分类, 其次对计算机仿真技术在制造业中的应用进行了描述, 最后对计算机仿真在制造业中的应用发展方向进行了概括。
关键词：制造业,计算机仿真技术,应用,发展方向
参考文献
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计算机制造业 第8篇
在严酷、激烈的国际竞争中,世界各国的制造业都在努力寻找企业更新改造的途径,以提高生产和经营的灵活性,实现生产的合理化,使企业获得最大限度的经济效益,在竞争中立于不败之地。上世纪八十年代以来随着计算机技术、信息技术及各项自动化制造技术的发展,工业化国家的科技界倾全力开发的计算机集成制造(Computer Intergrate Manufacturing,简称CIM)为实现这一目标创造了良好的条件而备受人们的重视。
我国为了追踪国外的先进技术而实施的国家863高科技发展计划,也将CIM列为重点追踪的项目之一,进行了开发应用的试点和推广应用工作。他对我国制造业的现代化有着极为重要的意义。本文试图就CIM的基本概念、组成、目标、发展现状、存在问题及解决对策作如下简要介绍,供我国制造业中从事有关工作的决策及科技人员之参考。
1 CIM的基本概念
1.1 CIM的定义
CIM是应用计算机技术将企业中的各种信息统一并集成起来,以实现生产的合理化,使企业具有持续发展的能力和较强的竞争能力,从而获得最大限度的经济效益。
1.2 CIM的构成
从我国上世纪八十年代推广应用CIM的情况来看,CIM大体由四个功能分系统和两个支持系统组成。
1.2.1 工程信息分系统(CAD、CAPP、CAM)
相比于模仿性设计来讲,计算机辅助设计(CAD)实现绘图主要是通过绘图软件。计算机辅助设计的内容在创新性设计中有以下几点:结构动态和有限元分析、可循环使用设计以及可靠性设计,以计算机软件与设计方法学对产品进行优化设计,刚度和强度计算,节约能源和材料的设计等,以此开发出新的同市场相一致并且和时代发展相吻合的产品。计算机辅助工艺设计(CAPP)是将已经设计好的产品零件的工艺规程利用创成式或派生式方法编制出实际生产的工艺。计算机辅助制造(CAM)是将产品零件的生产工艺转换成数控机床或加工中心、FMS等设备的加工位移指令,进行零件的生产、加工、装配或检验。
1.2.2 制造自动化分系统(MAS)
在CIM系统中的制造自动化系统包括传统的生产设备,自动化的刚性流水线,柔性流水线(FML),数控机床、加工中心、柔性制造系统(FMS),今后的发展趋势为在计算机控制下由FMS、无人小车、立体仓库、工业机器人、自动检测装置和自动装配线等组成的自动化车间和自动化工厂。
1.2.3 管理信息分系统(MIS)
该系统包括物料需求计划MRPⅠ,制造资源计划MRPⅡ,企业资源计划ERP,生产计划和调度控制(PPS)等还包括企业经营管理的各种理念如精益生产、敏捷制造、虚拟制造、准时生产、无停泄的物料流,零库存等。企业生产管理策略。
1.2.4 计算机辅助质量保证分系统(CAQ)
它包括从产品设计到生产准备、技术准备、产品零件的制造装配以及售后质量跟踪的生产全过程的计算机辅助质量决策、质量监控、质量评价、统计,报表以及质量事故的分析和预测系统,它还包括对设备及工艺装备状态及完好率,量具的计量检定的计算机辅助控制和管理系统。
1.2.5 数据库和网络支持系统(DB/NT)
数据库是支持各个分系统以及对企业的部信息进行覆盖的系统。其在逻辑上具有统一性;在物理上,它是分布的全局数据库管理系统,旨在达到企业数据的共享与集成的目的。
作为支持各系统的开放性系统——网络系统,其通过局域网各客户服务器以及主网构成全厂的网络系统。使用国际标准规定的网络协议,能够实现异种机互联、异构局域网以及许多不同种类的网络支持服务的多种需要。
1.3 CIM的目标
在当前,我国的主要流行提法为,经过实施CIM,进而实现T(准时交货,确保交货期)、Q(提高并且确保产品的质量)、C(使生产成本得到降低)、S(提高了售后服务水平)。需要指出的是经过实施CIM,加大了企业的生产灵活性,解决了原先企业在生产批量新产品时所需时间相对长,竞争力差以及响应市场变化缓慢等问题,这对我国的企业来讲,有着至关重要的作用。
1.4 实施CIM的任务
实施CIM工程对应进行的工作为:(1)将各个自动化岛集成到CIM的环境中;(2)设计企业的数据模型;(3)寻找一个低成本实施CIM的途径;(4)保证CIM的各分析系统和子系统具有开放性和可扩充性;(5)CIM各分系统之间应保证能进行交换和通讯;(6)将用户及供货厂商之间的信息流统一和集成起来;(7)信息流的净化和结构化。
2 开发应用CIM时存在的困难及问题
2.1 人的集成、人与管理及技术的集成
从国外应用CIM的经验和教训来看,影响CIM不能获得预期经济效益的主要来自于人,美国杨基公司的调查结果表明75.6%与人的原因有关。德国学者也认为CIM的应用中人的集成是最难的。在我国由于决策层及技术、管理部门的领导对CIM缺乏正确的认识导致不能很好推行也是一个重要原因。大多数领导对推行CIM技术上的艰巨性认识不足,认为先进技术只要投资引进即可见效,加之各级管理及技术人员、操作工人的素质、责任心等因素造成错误信息的输入给科学管理带来混乱,这些都有别于国外的情况。
其次推行CIM后组织机构的变化势必引起人为的阻力,加之传统习惯势力为新的管理机构带来一些困难,这些困难通常不是技术上的困难,但是造成的影响很大,而且新的组织机构之间的合作协调工作也是十分重要的,这在我国却往往是出现问题的地方。
2.2 新的生产、经营、管理模式的开发
在推行CIM时,如何开发出适应本企业特点的生产、经营、管理模式是一个比较难的问题。需要充分调研、了解该企业的生产特点、市场环境、传统的经营、管理方式等,照搬硬套国外先进企业的模式往往不能奏效,必须要结合我国本企业的情况,开发出一种适合于推行CIM的模式,这是推行中的难点之一。
2.3 制造层面的自动化问题
计算机集成制造CIM最终要涉及到制造问题,在国外由于数控机床、FMS的普及率已很高,制造自动化问题比较容易解决,而我国现阶段数控机床的普及率很低,FMC、FMS较少,工业机器人、无人小车、立体仓库等物流系统的自动化技术差距较大。要实现制造层面高质量、高效率、低成本、灵活地制造有一定的难度,只有在条件具备时适度投入关键设备和相应装备,要实现全面自动化条件尚不具备。
2.4 单元控制器或电子指挥台的建立
对制造自动化系统而言,一般要利用单元控制器对生产设备进行控制。在德国普遍应用电子设备指挥台对生产过程和生产设备进行实时调度和控制。在我国由于条件有限,大部分设备为手工操作机床,对信息的接受和反馈要经过一定的实验和一定的适应阶段,因此单元控制器和电子指挥台的建立对我国CIM的应用也是难点之一。
2.5 整体信息的集成
CIM整体信息的集成包括管理信息、工程信息、质量信息、制造信息的集成,在我国现阶段条件下由于基础薄弱,难度较大,尚无一个企业能够较完整地实现,它涉及到标准化、数据通讯,各分系统、子系统之间的接口以及数据的广泛共享问题,是一个有待解决的问题之一。
3 在我国开发CIM的对策
我国同工业化国家在资金、人力以及设备等方面有不同的特点,若开发CIM时全依据国外模式,则难以实现预期效果。我国只有按照自身特点,也就是有较为丰富而短缺的人力资源和资金,有较强但相对落后的开发能力和设备条件等提出实施战略,降低成本,有效地推行CIM,从而加大我国制造业的现代化服务力度,基于此,笔者提出如下几方面的意见:
3.1 在CIM总体规划的框架下,效益驱动,重点突破,由底层向上分布实施,步步见效益。
鉴于我国基础条件不高,所以首先应加强每个薄弱环节,利用计算机进行管理,以求实效。对于诸如生产能力不充足,有较高的生产成本以及有大量库存积压等企业难以解决的问题,要先开发,通过CIM,大大提高经济效益。在推行的过程中,各个分系统应留有接口以便能够扩展与集成。
3.2 重视基础工作,重视标准化和成组技术的应用。
推行CIM基于标准化(为了达到信息共享以及通讯,在信息上最好考虑标准化问题)和成组技术(GT)。基于此,应该首先求得有较高透明度的信息。例如:管理、生产以及工程等,其次再求集成。只有这样,在起初实施CIM时,才能够受到合理的经济效益以及科学的管理。
3.3 结合中国实际情况,不盲目追求物料流系统的自动化。
在推行CIM的过程中,应购置一些数控机床、工业机器人以及FMC等,旨在提高生产质量以及能力、然而,不适宜引进整条FMS。因为对于引进整条FMS而言,其有较大的投资风险,我国当前情况与所提高的自动化程度并不适合。但是,假若对于普通机床等物料系统的柔性制造线与单元时能够将FMC作为辅助,就会有可观的和良好的灵活性以及经济方面也相对实惠,同时也可以同我国诸如较低成本的劳动力等特点相适应。所以,笔者建议最好不要盲目追求自动化。
3.4 利用为我国的人才优势,加强培训,开发出低成本、高效益的中国式的CIM。
在人才资源上。我国同工业化国家相比有着明显的优势。在高等院校、科研机构以及大中型企业中,人才相对集中,而且也有廉价的劳动力。我国的科技工作者的理论水平并不比国外的相应人员低,同时在一线工作的生产者也都刻苦、勤劳,他们所缺少的只是CIM和现代科学技术方面的实际应用知识。所以,要加强培养推行CIM的科技与应用的队伍,开发出较低成本却有很高效益。同时具有中国特色的CIM系统。在1994年美国制造工程师学会“大学领先奖”中清华大学CIMS实验工程荣获此奖就是一个很好的证明。
3.5 重视市场信息、重视新产品开发和决策层CIM的应用。
从我国CIMS应用工厂的开发应用状况来看,虽然获得了良好的发展,然而也有很多工厂没有达到预期的目标。继深入了解,才得知并非全都是由于CIM自身或者技术方面的原因,而是因为市场在急速的变化,使得产品没有销售的途径。在次种情况下,即使与再好的技术也没用。我国的工厂还没有打破靠大气候获取效益的格局,这就在一定程度上给推行CIM带来难题,企业不得不做深层次的探究,借助计算机或者别的科学手段去研究并决定发展战略,使自身能够尽快地适应市场的迅速变化,从某种角度而言,就需要企业的决策层可以看到五年甚至十年之后的市场变化的情况,从而及早地作出决策,使企业获得生存和发展。同时我们要注意到一个问题:防止应用CIM只作为追求目前生产合理化的手段而忽视宏观战略的倾向。
4 结束语
计算机集成制造(CIM),因其能为企业带来巨大的经济效益而备受重视,成为制造业实现现代化的必由之路。本文就其基本概念、存在问题及在我国推行时的对策提出一些浅见,笔者希望国内制造业的决策层能够尽早作出决策按照“总体规划,效益驱动,重点突破,分布实施”的原则在企业中推广和应用CIM,使我国的制造业尽快地步入世界先进行列,并为我国的现代化作出贡献。
摘要：计算机集成制造(CIM)是上世纪八十年代以来工业化国家为实现制造业的现代化倾全力开发的重点项目。本文简要介绍了CIM的内涵、发展概况、存在问题及解决对策等,并着重指出他是我国制造业步入世界先进行列,提高竞争能力,实现企业现代化的必由之路。
关键词：CIM,制造业,现代化
参考文献
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[7]K,Mertins,Berlin."Entwicklung und industrieller Einsatz einesFertigungsleitsystems",ZWF,CIM,92.2.
计算机制造业 第9篇
关键词：信息化,计算机使用,企业生产率
1 引言和文献综述
虽然中国在过去30年内经历了经济的持续迅猛增长,但是与发达国家相比其劳动生产率仍然存在较大差距,在过去的两年中,中国经济正在放缓并步入“新常态”阶段。其原因一方面在于中国人口明显趋于老龄化,劳动力供给攀越峰值后开始走下坡路,人口结构的转变和城市化的深入带来了劳动力成本的大幅上涨,这给中国的制造业带来了新的挑战; 另一方面,资本投资作为维持中国高速增长的重要引擎,在未来经济结构转型调整的过程中会面临资本紧缩的问题,在减少对固定投资过度依赖的同时,诱导资本向信息技术方面投资,将成为提高劳动生产率和促进经济持续增长的一个重要动力。
信息技术的使用是否能够推动生产率的发展一直以来被学者广泛关注,在20世纪80年代晚期美国的学者曾经提出“计算机生产率悖论”( Computer Productivity Paradox) ,认为计算机技术对生产率的促进作用并没有得到明显的经验支持。此后,大样本微观经验数据的获得,更稳健的统计、计量方法的发展,逐步改变了学者们对这个问题的看法 ( Oliner和Sichel,2000) 。Jorgenson,Ho和Stiroh ( 2008) 认为20世纪90年代中期以来,信息技术就已经成为美国劳动生产率增长的重要引擎,2000年以来也很少有经验证据表明技术推动的生产率复苏已经终结。Brynjolfsson和Hitt ( 2000) 认为信息技术不仅仅有利于推动企业的生产率,还会刺激企业对高技能和高学历劳动者的需求,并促进企业的组织转型,得到类似 结论的还 有Black和Lynch( 2001 ) ; Jorgenson ( 2001 ) ; Bresnahan, Brynjolfsson和Hitt ( 2002) 。
从企业微观的层面来看,信息技术使用成本的降低有利于企业的信息化过程,提高生产过程的效率和产品创新,改变企业的商业策略和经营战略,激励企业对技能工人的需求,改善人力资源的管理模 式 ( Bartel, Ichniowski和Shaw,2007) 。Atrostic和Nguyen ( 2005 ) 利用美国3万家制造业企业的数据,采取两阶段工具变量法控制模型的内生性问题,实证结果得出信息技术不仅能够显著提高企业的劳动生产率,甚至那些在早起阶段生产率偏低的企业,更有可能采取计算机技术以实现企业的追赶。Bloom,Sadun和Van Reenen ( 2012) 使用最新的微观面板数据证实,1995年后美国那些密集使用信息技术的产业部门都经历了生产率的加速增长,而且相对于欧洲、亚洲等非美国企业,美国企业能够更有效地将信息技术优势和人事管理结合起来,更有效地利用IT技术,在这个过程中人力资本则发挥了重要的作用。
研究信息化技术如何影响中国的企业生产率,国内学者一般采取宏观和行业数据,较少从微观角度检验中国企业的信息化效率。例如,邵宇开,王浣尘和曾赛星 ( 2006) 利用中国各地区和三次产业的宏观数据,研究得出各地区的劳动生产率与信息化发展水平存在正相关关系,而且格兰杰因果检验表明信息化的发展是促进劳动生产率提高的重要原因。
国内更多的学者则从宏观的角度探讨信息化与中国经济增长的关系,例如徐升华和毛小兵( 2004) 、汪斌和余冬筠 ( 2004) 、徐瑾 ( 2010) 。孙琳琳,郑海涛和任若恩 ( 2012) 利用中国的行业面板数据,研究认为2005年中国的信息化程度仅仅相对于发达国家20世纪80年代的水平,中国信息化对经济增长的贡献主要来自于信息技术的资本深化、以及通信计算机制造业的全要素生产率改进,总体而言,他们认为中国的信息化没有明显促进中国全要素生产率TFP的增长。类似的研究还有闫海洲 ( 2012) ,利用2001~ 2005年省际面板数据研究发现,中国的信息化发展对经济增长的作用是正面积极的,但是对于经济增长的技术效率没有显著影响,由此,他提出中国的信息化应该注重在经济中的技术溢出作用,以提升经济发展的质量。
从企业微观的角度研究信息化的效率国内文献很少,汪淼军,张维迎和周黎安 ( 2007) 利用2004 ~ 2005年浙江省1200家企业的横截面调查数据,研究了企业信息化投资对企业绩效的影响,认为企业信息化资本投资的效率高于物质资本,企业信息化资本的增加有利于提升企业的生产绩效,而且大企业信息化的绩效高于中小企业,国有和集体企业则高于私营和外资企业,此外,企业信息化的长期绩效也高于短期绩效。常亚青和宋来 ( 2009) 利用9家中国电子信息百强企业和非参数数据包络分析法,实证分析了企业信息化投资对企业效率和生产率的影响,研究得出信息化对企业生产率的提升作用有限。由此,国内学者关于企业是否存在“计算机效率悖论”也有不同意见。
本文则利用中国工业企业数据库研究了企业信息化的效率问题,虽然截面数据存在一定的局限,但是我们尝试以下方法改进了模型的估计效率: ( 1) 利用大样本企业数据更为丰富的变量信息控制了企业的异质性;( 2) 利用两期数据平衡面板数据构造差分模型,消除企业无法观测的不随时间变化的异质性;( 3) 利用Heckman选择模型两步法控制企业的自选择问题以提高模型估计的有效性。本文研究得出中国制造业企业的信息化 ( 用人均计算机使用数衡量) 显著提高了企业的生产率,当人均计算机数量增加1% 时,企业生产率 ( 即人均工业增加值) 可以提高约0. 25% ,本文的研究为发展中国家利用信息化和计算机技术推动企业生产率提供了经验借鉴和参考。
本文的结构安排如下: 第二部分包括变量解释、数据描述和基本模型,第三部分是截面数据模型、平衡面板数据差分模型和Heckman选择模型的估计和检验,第四部分给出结论和政策建议。
2 变量、数据与模型
2. 1 变量定义和数据描述
在1998 ~ 2007年的中国工业企业数据库中仅仅只有2004年收集了企业的计算机数和微机数,本文使用了中国工业企业数据库中1998年、2003年和2004年3个年份的数据,后文的差分模型估计中使用了1998年的数据,在2004年截面数据模型中则控制了企业前一年即2003年的滞后变量。统计显示中国工业企业数据库2004年包含了约25. 7万家企业的数据,2003年约18. 1万家,1998年约14. 8万家。
我们从中国工业企业数据库中选择了制造业企业数据 ( 即两位数行业代码为13 - 43) , ( 1)我们选取了企业的基本信息,包括企业代码、企业名称、登记注册类型、开工年份等;( 2) 本文的主要变量,包括工业增加值、从业人数、固定资产净值、出口交货值、港澳台和外商资本、总销售收入、总销售利润。其中,固定资产净值利用固定资产价格指数做出调整,其它包含价格因素的变量则利用工业品出厂价格指数做出了调整,均以1998年为基期。 ( 3) 我们还控制了企业所有制类型 ( 国有、集体、私营和外资) 、行业和地区的虚拟变量。主要的变量名称、定义和解释如表1所示。
表2显示了主要变量的统计性描述,首先给出了2004年截面数据全样本主要变量的统计均值和标准差,然后将全样本分为两个子样本: 使用计算机的企业和没有使用计算机的企业。2004年中国制造业企业人均计算机数为0. 15台,其中使用计算机的企业为人均0. 17台,全样本中约11% 的企业计算机使用量为零。使用计算机的企业比没有使用计算机的企业具有更高的生产率、更高的出口密集度、外资比例和企业规模,但是前者的资本密集度、企业寿命、高中以上学历占比均低于后者。此外,我们还利用1998年与2004年的企业数据构造了一个平衡面板,并分别报告了这两年主要变量的均值和标准差,表2显示从1998 ~ 2004年持续经营企业的生产率、资本密集度、出口密集度、外资比例和企业规模均有小幅度增加。构造平衡面板数据损失了大量样本,既遗漏了1998年存在但是2004年退出市场的企业信息,也丢失了1998年不存在但是2004年新进入市场的企业信息。
注: 括号内为标准差。
2. 2 基本模型
利用截面数据回归设定的基本模型,分析了企业人均计算机使用量对企业生产率的影响。基本模型可以表示为:
被解释变量lnproi为企业人均工业增加值的对数形式,lncomputerperi表示企业的人均计算机使用量的对数,Xi表示企业i一系列可观测的控制变量,包括人均资本的对数、出口密集度、外资比例、企业寿命、企业规模、高中以上学历占比、以及企业所有制、行业和地区的虚拟变量。其中,行业虚拟变量我们可以控制两位数行业,地区则可以分为4类 ( 东北部、东部、中部和西部) ,为了更好地控制企业的异质性,我们也可以控制四位数行业虚拟变量和31个省的虚拟变量,目前按照我国行业分类标准,中国工业企业数据库制造业两位数行业有30个,四位数行业有753个。
虽然采用截面数据难以控制企业所有的异质性,但是在第三部分的回归中我们使用更为细致的方法逐步考察了模型估计结果的稳健性,包括控制更多的企业特征变量、构造平衡面板差分方程估计、控制样本自选择问题的Heckman两步法。
3 计量模型和检验
3. 1 截面数据模型
如表3所示,首先我们利用2004年横截面数据研究了企业计算机使用对生产率的影响,模型 ( 1) 的控制变量包括资本密集度、出口密集度、外资比例、企业寿命、企业规模及其二次项、企业高中以上学历占比,没有所有制、行业和地区虚拟变量,结果表明企业计算机使用对生产率存在显著正向的影响,当人均计算机数量增加1% 时企业生产率 ( 即人均工业增加值) 将提高0. 241% ,这种正向促进作用通过了0. 01的显著性检验。模型 ( 2) 在模型 ( 1) 的基础上添加了4种企业所有制类型、两位数行业和4个地区虚拟变量,模型的拟合优度得到改善,人均计算机使用前面的系数增大为0. 260。企业选择计算机的投入、信息化程度与企业的所有制性质、所处的行业特征、地理位置均密切相关,为了更好地控制企业的异质性,克服截面数据遗漏变量带来的偏误,我们在模型 ( 3) 中更为详细地控制了四位数行业和31个省的虚拟变量,模型的拟合优度再次得到改善,人均计算机使用前面的系数也略增大为0. 262,并且通过了0. 01水平的显著性检验。
由于截面数据模型难以控制无法观测的企业异质性,我们在模型 ( 4) 中进一步引入了企业滞后一期的生产率lnpro,滞后变量的引入有以下优点: ( 1) 滞后一期的生产率可以成为企业管理效率等无法观测因素的代理变量,在一定程度上减少横截面数据带来的遗漏变量问题和内生性问题; ( 2) 滞后一期的生产率与当前生产率存在一定的惯性,能够反映企业生产率在时间上的动态变化。表3显示,模型 ( 3) 的拟合优度为0. 393,引入滞后一期即2003年企业的生产率之后,模型 ( 4) 的拟合优度提高到0. 539,laglnpro前面的系数显著为正,说明企业生产率从2003 ~ 2004年有显著正的连续性。模型 ( 4)人均计算机使用量前面的系数依然显著为正,当人均计算机数量增加1% 时,企业生产率会显著增加0. 131% ,低于模型 ( 2) 和 ( 3) ,这说明遗漏无法观测的企业异质性会高估人均计算机使用对企业生产率的影响。总之,表3表明基本模型的估计结果具有很强的稳健性。此外,我们也利用LP法计算了企业的TFP,用TFP的对数代理企业的生产率,基本模型回归发现人均计算机使用对企业生产率的影响仍然是显著正向的。
企业其它控制变量对生产率的影响,表3的4个模型也得出了一致结论。资本密集度前面的系数是正的,并且均通过了0. 01水平的显著性检验,这说明资本深化有利提高企业的生产率。出口密集度和外资比例则明显不利于企业生产率的提高,其主要原因在于研究期间我国外商投资仍以加工贸易为主,主要从事低附加值产品的出口。企业寿命越长生产率越低,其可能的原因是新兴企业往往具有更高的生产率。企业生产率与企业规模也呈现比较明显的倒U型关系,企业规模扩大会导致生产率先上升后下降。企业高中以上学历占比可以反映企业的人力资本水平,人力资本越高越能够推动企业生产率的提高。
注: 括号内为稳健标准差,* 、**、***分别表示在 0. 1、0. 05、0. 01 水平下通过显著性检验。模型 ( 2) 和模型 ( 4) 控制了企业4 种所有制类型、两位数行业和 4 个地区的虚拟变量,模型 ( 3) 控制了企业 4 种所有制类型、四位数行业和 31 个省的虚拟变量。laglnpro 表示滞后一期的企业生产率对数。
3. 2 差分模型
接下来我们利用1998年和2004年两期的中国工业企业数据构造了一个平衡面板,并利用差分模型估计了企业人均计算机使用对生产率的影响。面板数据可以控制企业无法观测的不随时间变化的异质性,但是不能控制企业无法观测的随时间变化的异质性,我们将公式 ( 1) 改写为:
其中,t为时间趋势项,υi为不随时间变化的企业固定效应,εit为随机扰动项。利用两期面板数据得到差分模型为:
其中,Δ表示差分,1998年中国的计算机使用并不普遍,我们假设1998年所有企业的计算机使用量为零 ( 邢春冰和李春顶,2013) ,可观测的控制变量包括人均资本的对数、出口密集度、外资比例、企 业寿命、企业 规模,由于1998年数据没有收集各种学历人数,所以这里没有包含高中以上学历占比变量。虚拟变量我们首先考虑企业所有制的变化,如果企业的所有制性质在1998年和2004年发生改变,那么所有制变化虚拟变量取值1,否则取值0,然后,我们在差分方程中控制行业和地区虚拟变量,即允许企业生产率的行业和地区差异随时间变化。
注: 括号内为稳健标准差,* 、**、***分别表示在 0. 1、0. 05、0. 01 水平下通过显著性检验。模型 ( 3) 控制了企业所有制变化、两位数行业和 4 个地区的虚拟变量,模型 ( 4) 控制了企业所有制变化、四位数行业和 31 个省的虚拟变量。
表4给出了差分模型的估 计结果。模型( 1) 没有包含可观测的控制变量和虚拟变量,显示企业人均计算机使用与生产率存在显著的正相关关系,模型 ( 2) 包含可观测的控制变量之后,拟合优度有很大改善,模型 ( 3) 在模型( 2) 的基础上进一步控制了所有制变化、两位数行业和4个地区虚拟变量,拟合优度从0. 256增加到0. 263,模型 ( 4) 则在模型 ( 2) 的基础上控制了所有制变化、四位数行业和31个省的虚拟变量,拟合优度增加到0. 308。人均计算机数量前面的系数均显著为正,企业人均计算机使用量增加1% ,有利于提高企业生产率0. 03% ~0. 06% ,明显低于表3得到的系数,可能的原因是面板数据差分模型可以控制企业无法观测的不随时间变化的异质性,而2004年横截面数据模型遗漏变量带来了解释变量与扰动项正相关,这种正相关导致高估了计算机使用对企业生产率的影响。但是,构建平衡面板数据损失了大量的样本信息,2004年横截面数据模型的样本容量近22万家企业,而平衡面板数据模型的样本容量仅3万家企业。
3. 3 Heckman 选择模型两步法
在2004年横截面数据基本模型 ( 1) 中,我们假定企业人均计算机使用量与扰动项μi不相关,但是企业选择计算机的使用量和计算机投入很可能具有内生性,例如生产率、管理效率、技术水平更高的企业会更倾向为企业投资配备计算机。这种样本自选择和内生性问题可以通过Heckman选择模型两步法控制,选择模型的优点在于可以控制无法观测的和可以观测的企业异质性。Heckman选择模型两步法的思路如下:
第一步估计选择方程:
其中,被解释变量pcdummy表示企业是否使用了计算机的虚拟变量,取值0表示人均计算机数量为零,取值1表示人均计算机数量大于零,利用2004年横截面数据我们发现近11% 的制造业企业计算机使用数量为零。I可以使用Probit分布函数,Zi表示影响企业是否使用计算机的控制变量。第一步估计可得企业使用计算机的概率倾向Pi。
第二步估计结果方程:
其中,Xi与基本模型 ( 1) 中的控制变量类似,逆米尔斯比率λi= ( Pi) /Φ( Pi) ,是标准正态分布概率密度函数,Φ是标准正态分布的累计分布函数。如果逆米尔斯比率前面的系数b为正,那么意味着激励企业信息化的无法观测的异质性能够提高企业的生产率。
利用2004年横截面数据,Heckman选择模型两步法的估计结果如表5所示,选择模型要求第一步选择方程至少包含一个控制变量是第二步结果方程不包含的,在中国工业企业数据库中很难找到这样的排它性变量,即影响企业的计算机使用,却不影响企业的生产率,我们选择企业的总利润作为排它性变量。盈利性影响企业的计算机投资和信息化决策,但是我们认为这种影响的符号难以预测,若盈利性更高的企业具有更高的资力投资企业的信息化建设,那么盈利性对企业使用计算机的概率存在正向的影响,若利润水平更低或处于亏损中的企业更倾向于采取新兴技术以帮助企业脱困,那么总利润对企业使用计算机的概率存在负向影响。表5模型 ( 1) 显示,总利润对数前面的系数显著为负,当我们将滞后一期 ( 2003年) 的总利润放入Probit模型,总利润前面的系数仍然是显著为负,此估计结果没有报告在表5中。当第一步选择方程包含控制变量高中以上学历占比 ( highrate) 时,我们发现无论选择Probit或Logit模型,估计过程均难收敛,所以,高中以上学历占比仅仅在第二步结果方程中控制。
注: 模型 ( 1) 、( 3) 括号内为企业聚类标准差,模型 ( 2) 、 ( 4) 括号内为稳健标准差,* 、**、***分别表示在 0. 1、0. 05、0. 01 水平下通过显著性检验。模型控制了企业所有制变化、两位数行业和 4 个地区的虚拟变量。
表5的模型 ( 1) 和 ( 2) 分别是选择方程和结果方程的估计结果,模型 ( 1) 显示企业的总利润和外资比例对企业信息化的概率存在负向影响,而企业的资本密集度、出口密集度、企业寿命均可以激励企业的信息化,企业规模则与企业选择使用计算机的概率呈现非线性的倒U型关系。模型 ( 2) 显示人均计算机使用量对企业生产率的影响显著为正,当人均计算机数量增加1% 时,企业生产率会提升0. 25% ,这高于平衡面板数据差分估计的结果,接近2004年横截面基本模型的估计结果。逆米尔斯比率前面的系数为0. 462,在0. 01的水平上通过变量显著性检验,这说明Heckman选择模型两步法的设定是合适的,也说明影响企业计算机使用概率的无法观测的企业异质性会提高企业的生产率。模型 ( 2)企业其它控制变量对生产率的影响与表3、表4的结果一致,资本深化有利于提高企业的生产率,出口密集度、外资比例和企业寿命均不利于企业生产率的提高,企业规模与企业生产率则呈现显著的倒U型关系。企业的人力资本水平( 用高中以上学历占比作为代理变量) 可以明显促进生产率。由于2004年横截面数据中存在11% 的企业计算机使 用量为零, 表5的模型( 3) 和 ( 4) 我们则在第一步选择方程中使用Tobit回归检验了模型的稳健性,模型 ( 4) 显示人均计算机使用量对企业生产率的影响显著为正,当人均计算机数量增加1% 时,企业生产率会提升0. 25% 。
4 结论和启示
在信息技术革命时代,信息技术与企业的发展密切相关,信息化过程已经成为企业提高生产率最重要的工作。本文利用中国工业企业数据研究发现,企业信息化投资和计算机使用能够显著提高企业的生产率,为了更好的控制企业的异质性,我们逐步使用了控制更多企业特征变量的横截面数据模型、平衡面板数据构造的差分模型、控制企业自选择问题的Heckman选择模型,最终实证研究得出了稳健的结论。我们认为,如果2004年前后中国的信息化水平相当于发达国家上个世纪80年代的水平,那么中国企业的信息化过程并不存在“计算机生产率悖论”的问题。
计算机制造业 第10篇
改革开放以来, 我国正逐步成为全世界最重要的制造业基地之一。许多跨国公司看中了中国低廉的劳动力和巨大的市场潜力, 纷纷把制造过程搬到中国, 但这并不意味着真正意义上的“中国制造”。中国的制造业处在了“微笑曲线” (也叫附加价值曲线) 的最低端。而中国经济发展的新型工业化道路, 就是要优先发展高技术产业。根据2002年国家统计局印发了《高技术产业统计分类目录的通知》, 通信设备、计算机及其他电子设备制造业属于我国高技术产业的统计范围。
目前, 我国通信设备、计算机及其他电子设备制造业的利润已经呈现出了稳定的增长趋势, 增幅持续高于固定资产投资和销售收入的增长率, 这部分地反映了这些行业生产力的稳步提高。但是, 我国高技术产业的整体水平与发达国家相比尚有较大的差距, 主要体现在先进装备的自主设计能力差, 成套与系统集成、优化能力不足, 技术创新和集成能力不尽人意。这些差距有不少集中体现在技术方面, 成为制约我国高技术产业乃至其他行业经济发展的关键瓶颈问题之一。
本文主要选取58家营业收入排名靠前的企业集团作为样本企业, 结合DEA方法, 对通信设备、计算机及其他电子设备制造业的产业效率及其技术变动情况进行评估, 从微观、静态和动态等角度对产业结构效率、产业整体技术变动情况进行讨论。其结果将对实施有关产业政策、促进我国高技术产业的快速发展、带动其他产业的进步提供一定的启发。
2 产业效率的表达
人们一般认可产业是某些企业的集合体, 效率是对资源利用程度的描述。在此意义上, 特定产业的产业效率就是该产业将投入 (集合) 转变为产出 (集合) 的有效性程度。它意味着一批类似的企业 (更广义的表达是经济单元或决策单元:DMU) 在一定的输入或输出水平下是否达到了其自身最佳的管理水平和发挥出最大的生产能力。所以效率是一个相对概念, 经济单元的业绩必须与一个标准作比较。
产业效率通常包含经济学和管理学两种有所差别的现实意义。其经济学意义是指在一定的输入或输出水平下该产业是否达到了最大生产能力, 或最小成本、最大收益、最大利润, 资源的配置是否最优化或企业结构是否合理等等。由此存在着相应的产业技术效率、产业成本效率、产业收益效率、产业利润效率、产业规模效率和产业结构效率。而产业效率的管理学意义是指经济单元在一定的输入或输出水平下是否达到了自身最佳的管理水平等, 可以称之为产业管理效率。人们通常所指的产业效率是指产业技术效率 (Industry Technical Efficiency) 。产业技术效率同企业技术效率一样, 有两种类型的导向, (1) 投入导向型; (2) 产出导向型。由于很多产业, 例如通信设备、计算机及其他电子设备制造业中的企业往往难以快速地调整自己的产量, 只能通过控制投入 (资源配置情况) 来使自身的技术达到有效, 所以本文主要研究投入导向的产业效率。
3 研究方法
有关产业的分析一般有3个层面:大者在一个以产业为元的经济系统 (通常是国民经济系统或区域经济系统) 中讨论多个产业间的关系;中者将特定产业看作一个整体讨论其演化及效率的改变;小者则在一个以企业为元的产业系统中讨论企业间关系。与此相对应, 产业效率的分析也就有3个层面: (1) 将不同产业作为评价的经济单元, 可以得出不同产业间的相对效率, 也就是不同产业的效率差异; (2) 将产业看作一个整体讨论其效率的变动情况, 即不同时期同一产业的效率变化; (3) 讨论同一产业内的企业效率, 最后聚合为产业效率, 主要反映同一产业同一时期不同地域产业效率的差别。例如, 何维达、刘满凤 (2005) 运用时间序列加总 (SUM) 数据的DEA方法对我国2001～2010年汽车行业的运行效率进行了实证分析;胡燕京、刘永乐、张方杰 (2005) 等人则运用基于截面数据的DEA方法对我国2004年上半年房地产行业的运行效率进行了实证研究;徐国泉, 刘则渊 (2007) 关于中国八大经济区域全要素能源效率的研究, 采用中国大陆30个省市的面板数据, 分析比较了1998～2005年中国八大经济区的全要素能源效率;樊宏 (2007) 选用钢铁、汽车、房地产三大行业33家上市公司面板数据和DEA方法的改进模型, 从投入产出结合角度对我国2000～2004年间钢铁、汽车、房地产三大行业的运行效率进行实证研究。
产业效率的获取一般有两个途径: (1) 先聚合企业数据为产业数据, 进而获得产业效率; (2) 由企业效率聚合而得的产业效率。如Forsund和Hjalmarsson (1979) 提出以“平均单元” (其投入和产出向量均是所有个体单元的投入与产出的算术平均) 计算总体经济效率, 认为平均单元是代表总体的。这是第一种途径的典型代表。但是, 产业数据往往不能简单地从整个产业内企业的投入、产出指标的汇总 (SUM) 数得到。因此许多文献和方法主要讨论第二种途径, 即聚合企业效率得到产业效率。Farrell (1957) 对行业效率曾做过如下解释:“产业的技术效率相对于给定的有效率等差曲线而给出, 是对构造这些等差曲线的企业的技术效率的加权平均。”
以产出为权重得到的Farrell结构效率也称为D-F效率。其度量公式是:
其中, Ej是Farrell (投入) 技术效率, 即投入节省的效率。
在理论性的完全竞争市场上, 由于任何厂商都没有定价权, 价格由市场决定, 且企业生产任何产量的商品都能被销售掉, 市场出清。因此厂商以产量的大小影响着市场 (价格) 。人们往往以实际产出作为权重, 认可产量越大的企业对整个产业效率的影响越大。而在理论性的不完全竞争市场上, 虽然出现了一定的生产能力过剩, 但是一个市场占有率 (产量) 相对较大的企业对市场的影响能力仍比相对较小的企业来得大些, 所以本文将以产出作为计算产业聚合效率的权重。当然, 上式只对单一产出情形有意义。当产出非单一 (例如多种产出) 时, 可以采用范式的方法将多种产出映射为一种产出, 如1-范式、2-范式、∞-范式等。
现有的大量文献都是对产业的截面数据进行研究, 如胡燕京、刘永乐、张方杰 (2005) 。但是由于截面数据不能对各种投入要素的潜在贡献能力和发展能力进行有效评估, 也不能对存量资源在现有经济增长方式与增长速度的消耗下能够维持多久进行合理判断, 所以本文主要运用面板数据来估计产业效率。
4 数据包络分析
4.1 DEA
本文运用适用于评价多投入、多产出的非参数的数据包络分析 (DEA) 方法对经济单元的相对效率进行评估。 (The Method Of Data Envelopment Analysis) 方法是1978年著名的运筹学家A.C Harnes, W.W.Cooper及E.R Hodes首先提出了一个评价部门间相对有效性的方法。它是根据一组输入和输出的观察值来估计有效生产前沿面。他们的第一个DEA模型称为C2R模型, 是用来评价部门间的相对“规模有效”的。至今, 已形成关于效率、生产可能集、生产前沿面等概念的完整的理论分析模型。后来有学者提出, 在生产活动中企业不一定是规模报酬不变的, 而是由于不完全竞争、资金约束等问题的存在, 存在着规模效率的损失。这样就出现了规模收益可变 (VRS) 的DEA模型BC2, 就是在约束中增加了eTλ=1。为了区分可能出现的多个有效单元的相对效率, 本文运用Andersen和Petersen提出了一种DEA的“超效率” (Super-Efficiency) 模型, 称为SE模型:
DEA方法最先被用于分析横截面数据, 即对被评价的DMU与同时期的其它DMU进行比较, 一般不考虑时间的作用。因而, 这样的处理有可能导致失误, 因为有时似乎某一时期超额使用了资源, 而实际上这些资源中的部分被用于产生未来收益。所以, 结合面板数据计算的效率与由横截面数据计算的效率相比, 不仅是与其它DMU的相比较结果, 而且反映了被评价的DMU的效率变动情况。因此, 面板数据更能反映DMU的实际效率。首先提出用面板数据进行DEA分析的是Charnes, Clark, Cooper and Golany (1985) 。其基本思想是:处于不同时期的同一个DMU可被视为不同的DMU。这样, 每个DMU不必与所有的数据集比较, 而是与部分面板数据子集相比较。
4.2 潜在前沿面效率
虽然现实中的部分产业有可能被我们所感知其技术在退步, 但是其潜在的技术不可能真正退步。因为企业会将技术保留下来, 至少实现和原来一样好的技术, 结果的差别应在于企业是否发挥了潜在的技术水平, 是否技术有效率。假设为一种产出、两种投入的情形如图1所示, 实际的第2期前沿面是“前沿面12”, 即由部分单实线、虚线、部分双轨线组成的包络线。即由前沿面1、前沿面2, 再包络一次而得的包络线, 也就是由面板数据的包络而得的包络线。由于此前沿面包含了前期的生产信息, 所以为了与前沿面2区别, 可以称之为“潜在前沿面”或“序列前沿面”, 由此构成的生产技术, 就是当期的潜在生产技术。潜在前沿面方法的思想就是用潜在前沿面技术作为当期前沿面技术来计算效率。
由潜在前沿面计算而得的第1期和第2期效率分别为:
也就是说, 当期前沿面效率 (θ) 可以分解为潜在前沿面效率 (θ*) 和潜在技术改变量 (δ) 之积, 技术改变量等于第2期潜在技术改变量 (δ2) 与第1期潜在技术改变量 (δ1) 之比。
θ=θ*×δ (4)
技术改变量 (α) =δ2/δ1 (5)
所以用潜在前沿面效率作为企业当期效率, 既能反映企业同当期其他企业的相对效率, 又能体现企业同前期 (前沿面1) 企业的技术变化量。由企业的效率通过上述方法计算出各年产业效率, 即可知产业效率变动情况。
5 实证分析
因为一个产业的企业众多, 难以对所有企业进行研究。本文选取在通信设备、计算机及其他电子设备制造业中市场份额较大的58家企业集团 (营业收入均超过5亿元RMB) 作为研究对象。本研究数据来源于《中国大企业集团 (2006、2005、2004) 年度发展报告》 (中国发展出版社) , 数据项有:企业当年的营业收入 (万元) 、资产总计 (万元) 、从业人员 (人) 等。根据生产函数性质, 选择资产总计 (K) 和从业人员 (L) 为投入指标, 当年的营业收入 (Output) 为产出指标。
本研究由于面板数据的时间跨度不大, 所以假设通信设备、计算机及其他电子设备制造业中的企业是规模报酬不变的企业, 运用DEA-SE模型来求解问题。
5.1 产业效率分析
根据前文的分析, 这里将2005～2006年的面板数据构成的生产潜在前沿面, 当作是2006年的生产前沿面;把2004～2005年的面板数据构成的生产潜在前沿面, 当作是2005年的生产前沿面。由此可以计算出2004～2006年的基于潜在前沿面的产业效率 (表1) 。
从表1可以看出, 如果以“平均单元” (以所有样本企业的平均投入和产出得到一个“虚拟企业”作为整个产业的代表) 的效率作为整体产业效率的代表, 这个效率可以代表所分析个体企业的集合, 也即通信设备、计算机及其他电子设备制造业的整体效率。可得2004年效率值是36.48%, 2005年效率值是31.03%, 2006年的效率值是29.44%。显然, 从总体上看, 通信设备、计算机及其他电子设备制造业从2004～2006年的总体产业效率水平是比较低的, 而且还在不断下降。“平均产业”所代表的工业总体效率表明了当年的效率;当效率值较小时, 表明当年行业之中有许多企业的表现是不好的;当效率值较大时, 表明当年行业之中有许多企业的表现是良好的。由此可以说明, 在讨论的3年中, 2006年企业的表现是最差的。
结构效率是按各行业的工业增加值所占比例为权重, 对各行业的效率进行加权汇总。如果按Farrell定义的产业效率公式计算D-F效率, 2004年的效率值是55.35%, 2005年的效率值是62.89%, 2006年的效率值是60.96%。可以看出通信设备、计算机及其他电子设备制造业的结构效率较低, 但从2004～2006年的总体趋势是上升的, 从2004～2006年经历了一个先上升后下降的过程, 且2004～2005年的上升幅度要大于2005～2006年的下降幅度。由此说明2005年企业的产出结构是最合理的。
如果简单平均地计算产业效率, 产业的效率值都变小了, 而且效率一直在减小。2004年效率值为40.65%, 2005年效率值为35.51%, 2006年效率值为32.17%。又因为由算术平均计算时方差都比较大, 这表明简单算术平均的方法有可能已经失真, 不能体现出产业的内部结构。
5.2 技术变动情况分析
产业整体的潜在技术和技术变动情况如表2所示。其中潜在技术改变量为截面数据计算而得的效率与面板数据效率之比, 技术改变量为潜在技术改变量之比。
潜在技术改变量表示当期企业技术同潜在技术的比, 而潜在技术为企业继承前期企业所有的技术和技术进步的综合。潜在技术改变量大小说明企业是否发挥了潜在的技术。从表2可以看出, 根据面板数据D-F测度, 2004年潜在技术为1.22, 2005年潜在技术为1.04, 而2006年的潜在技术为0.91, 表现出持续下降的过程。潜在技术改变量大于1说明当年产业发挥了应有的技术水平, 并在此基础上获得了技术的进步;而当潜在技术改变量小于1说明当年产业没有发挥应该有的技术水平, 产业中的某些企业的表现太差了;当潜在技术改变量等于1自然说明产业刚好发挥以前的所有技术的综合水平, 没有实现新技术的突破。由此可以看出, 根据面板数据D-F测度, 2004年的产业的情况是最好的。
技术变动反应的是两个时期技术的改变量。由面板数据D-F测度获得的技术变动情况, 2004～2005年是0.86, 而2005～2006年是0.88, 都表现为技术下降。根据面板数据D-F测度, 技术不断下降, 这同本文假设的产业的技术是不可能退步的是不矛盾的。前面所指的技术不下降是指企业的潜在技术不下降, 是企业至少正常发挥了潜在的技术。2004～2006年, 技术的不断下降同潜在技术改变量越来越小的结果是一致的。潜在技术改变量到2006年为0.91, 小于1, 说明了产业内企业没有发挥好已经存在的技术, 即有部分企业的技术水平是下降, 且占整个产业的相对部分比重大的企业的技术水平没有提升。
但是若由此说明整个通信设备、计算机及其他电子设备制造业的技术水平在不断下降是不准确的, 只能说产业的结构技术水平是不断下降的, 产业的结构不是很合理, 关键的问题出在了产业结构上。大企业的效率低下导致整体产业效率和技术的下降, 比如在58个样本企业排名前10位的企业整体, 在2004、2005、2006年的营业收入分别占样本企业的57%、65%和67%, 而他们2004年潜在效率为0.72, 2005年潜在效率为0.63, 2006年潜在效率为0.46, 都小于1, 说明他们都没有很好地发挥潜在技术。而2004～2005年的技术变动为0.53, 2005～2006的技术变动为0.49, 都体现了这些大企业的技术退步, 从而效率下降。像这些大的龙头企业的技术水平和潜在技术水平的低下直接导致了整个产业的技术水平的降低。
5.3 总 结
从2004～2006年中国的通信设备、计算机及其他电子设备制造业的结构效率经历了先上升再下降的过程, 但是总体趋势的上升的。然而产业整体技术水平是在不断下降的。
5.3.1 垄断造成产业效率低下
这些年来, 国内PC市场从表面上看风起云涌, 实际上底层却波澜不惊, 造成这一局面的根本原因就在于市场份额的高度集中。比如联想拥有30%以上的市场占有率, 稳坐头把交椅, 而差距很大的榜眼、探花, 多年来差不多也是老面孔。垄断只会导致效率的相对下降、品质的相对下降。所以, 中国PC市场亟待补充新鲜血液。
5.3.2 中国高技术产业“以市场换技术”的失败
2005年制造业引进国外技术支出288亿元, 占大中型工业企业引进国外技术支出的97%。其中通信设备、计算机及其他电子设备制造业引进国外技术支出达到75.9375亿元, 是制造业中引进国外技术支出最多的行业, 它的消化吸收经费与引进技术经费之比却只有0.307∶1, 说明了其对国外技术的依赖性很大。从另一个角度来看, 市场是换出去了, 但是导致了国外高技术在中国市场垄断, 而国内企业的技术并没有得到理想中的提升。通过让出市场, 中国换到或学到的是除核心芯片技术之外的周边技术。中国不少企业近乎放弃了在核心技术上与国外公司一争高下的战略, 而是通过引进其他的外设技术和周边技术, 以较低廉的人力资本, 用OEM产品 (原始设备制造品) 来参与国际竞争。所以, 在中国这种产业的利润可能会很高, 效率也可能会变大, 但是往往技术却没有跟上时代的步伐。如绝大多数国产手机的研发体现于市场的价值更多在于Cost down带来的中端产品竞争力及毛利率的保障, 在国际厂商向来独垄的高新技术产品面市的高利润期, 尚很难正面迎击。
5.3.3 在通信行业3G、4G的举旗不定
在中国的通信市场上, 3G通信技术正处于酝酿之中时, 更高的技术应用已经在实验室进行研发, 那就是4G。但是第4代无线通信网络在具体实施的过程中出现大量令人头痛的技术问题, 大概一点也不会使人们感到意外和奇怪, 第4代无线通信网络存在的技术问题多和互联网有关, 并且需要花费好几年的时间才能解决。它可能存在标准难以统一、技术难以实现、容量受到限制、市场难以消化、设施难以更新、软件设计和开发难以跟上步伐等等方面的问题。而通信企业花大量的时间和成本在4G的研发上, 必然会遇到各种各样的困难, 在短时期内难以实现技术的显著进步。
总之, 整个通信设备、计算机及其他电子设备制造业的发展存在着许多问题, 尤其是产业结构上, 且产业结构不合理, 产业“以市场换技术”的失败, 以及在3G、4G上举旗不定等等, 直接导致整体产业结构效率和技术水平的下降。只有调整产业结构, 保证市场占有率靠前的大企业的效率和技术的提升, 保证企业的自主创新思路, 从而保证整个通信设备、计算机及其他电子设备制造业的健康发展。
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计算机制造业 第11篇
关键词：CAM；工作过程系统化；学习情境
·【中图分类号】TP393-4
1、引言
以工作过程为导向的职业教育理论是针对传统职业教育与真实工作环境相脱离的问题，以及企业对一线生产技术、技能型人才的需求而提出的一种课程改革方法。以工作过程为导向的职业课程教育，打破了传统本科的学科体系式教育模式，建构了更适合职业教育规律的理论与实践相结合的职业教育模式，对于我国高职教育的课程改革提供了理论指导[1]。
基于工作过程的课程，是依据并围绕职业活动中为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序建立起来的课程体系，其体现的是职业成长规律。但单个的项目课程训练，无法使学生快速地了解、掌握并熟练应用一门技能。因此，国内的学者提出一种系统化的课程设计理念。以典型的工作工程为参照，依據平行、递进或包容的原则设计三个以上的学习情境，通过学习的内容的变化实现技能知识的迁移。与单一的项目学习比较，通过系统化理念设计的课程，跟符合学生学习、认知规律。
2、基于工作过程系统化的《计算机辅助制造》课程分析
《计算机辅助制造》课程是数控加工技术、模具CAD＼CAM、计算机辅助设计与制造等专业的一门专业必修课。课程依靠UG、Mastercam、CAXA等CAM软件，讲授产品的二维、三维造型方法和数控加工技术。通过课程的训练，使学生能运用CAM软件完成产品绘制以及自动生成产品的数控加工程序，培养学生分析产品数控加工工艺和运用CAM软件自动生成数控加工代码的能力。提高学生的专业素养和专业基本技能，并为后续专业课程打下基础[2]。
由于数控加工涉及领域比较广泛，加工的类型包括盘类零件加工、箱体类零件加工、叉架类零件加工、注塑模具加工、复杂零件多轴加工等内容，因此无法通过一门课程掌握所有的加工技能，本课程主要面向模具制造行业的数控加工技术需求，以企业常用的Mastercam软件为主，通过工程项目的训练，让学生掌握现代先进制造技术下模具类零件制造的工艺流程，能利用mastercam软件进行加工刀路的设计和模拟仿真，并输出NC程序，实现典型模具零件的加工。
3、《计算机辅助制造》课程设计流程
3.1课程开发基本原则
每个学习情境都是完整的工作过程。每个学习情境都包括信息、咨询、决策、实施、检查和评价六个环节，各环节因学习情境的不同又有所变化。
每个学习情境应是同一范畴的事物。学习情境的设置要在同一范畴内至少设置3个以上的情境学习与训练，使之达到熟能生巧的目的，重复过程、步骤和方法，积累经验，不重复的是内容，找出差异性，使学生能够达到知识与技能的迁移。
学习情境之间是平行、递进或包容的关系。各学习情境间的关系分为三种：并列、递进和包容。并列就是两个情境是独立的， 同一个范畴的不同单元在难度上是并列的，递进就是情境的内容逐步增加，情境的难度逐步加大；包容就是后一个情境包容前一个情境， 只有做完第一个情境，才能做出第二个情境。
学习情境的设计和开发要符合区域经济发展需要和专业特征原则。高等职业教育的目标之一就是为社会培养高素质的技术、技能型人才，社会需求是课程开发的前提和依据。因此工作过程系统化的课程开发应以人才需求为导向，从学生的职业发展需求及现状考虑，满足、社会、行业的发展和学生个性发展的需求。学习领域转换阶段根据认知和职业成长规律的递进关系进行内容重构，将行动领域转换为学习领域内容。学习情境设计阶段根据完整的思维及工作过程原则，分解学习领域为主题学习单元。
3.2课程开发的基本流程
基于工作过程系统化的课程设计过程如图1所示。职业岗位调研阶段要结合本地区相关产业的发展现状和未来发展需求，通过深入企业调研及与组织行业专家讨论的方式，根据专业对应的工作岗位及岗位群实施典型工作任务分析[3]。行动领域归纳阶段根据所需能力要求的复杂程度整合典型工作任务形成综合能力行动领域。学习领域阶段根据认知和职业成长规律的递进关系，进行行动领域的重构并转换为学习领域。学习情境设计阶段根据学生的学习思维方式及完整的工作过程，将学习领域转换为技能训练项目[4]。
3.3《计算机辅助制造》课程学习情境的设计
学习情境是对课程的具体化，就是课程单元。它可以是项目、任务，也可以是案例，还可以是设备、现象或产品，本课程学习情境的设计采用的是以行动为导向的项目教学法[5]。学习情境设计如下：
（1）二维零件绘制与加工
项目1：凸轮零件的设计及加工
项目2：槽轮、齿形零件的设计及加工
项目3：汽车垫片零件图
项目4：标识牌的设计及加工
项目5：典型注塑模具模架零件的设计及加工
（2）三维凸模零件加工
项目1：旋钮凸模加工
项目2：鼠标外壳凸模加工
项目3：手机外壳凸模加工
项目4：玩具模型凸模加工
（3）三维凹维零件加工
项目1：旋钮凹模加工
项目2：鼠标外壳凹模加工
项目3：手机外壳凹模加工
项目4：玩具模型凹模加工
4、结语
阐述了基于工作过程系统化的计算机辅助制造课程的改革思路，针对模具行业岗位的需要，加强学生职业岗位技术能力的培养，使得学生熟练掌握数控编程实践技能，更好适应企业生产需求。同时，为适应企转型升级的发展和人才需求的变化，该课程的教学内容仍需要进行进一步地探索和改革。
参考文献
李洪达.基于工作过程系统化课程的设计.科学时代，2009，01：184
[1]明安卿，张永锋，周仁斌，张磊.基于工作过程系统化的专业课程开发与实践.科技资讯，2015，15：154-155
[2]莫文锋.基于能力本位的《计算机辅助制造》课程改革与实践.装备制造技术，2010，08：211-212
[3]张志刚.基于工作过程系统化的高职家具设计与制造专业课程体系构建.家具，2013，34（04）：69-74
[4]潘洪涛.基于工作过程系统化的计算机网络技术专业课程体系开发实践.中国职业技术教育，2010，26：64-66
浅论对计算机集成制造系统的认识 第12篇
一个制造企业的功能组成, 各功能既相互联系, 又相互制约, 并可分为企业层 (负责处理企业外部和工厂内部环境的相互关系与战略规划) 、分厂层 (涉及生产过程、资源管理和产品设计的各项计划) 和车间层 (涉及实际生产产品的各项活动) 3个层次。如果车间已经采用了柔性制造系统 (FMS) , 技术部门已经采用了计算机辅助设计 (CAD) 、、计算机辅助编制工艺 (CAPP) 、计算机辅助制造一体化 (CAM) 、计算机辅助质量管理 (CAQ) 等技术, 各职能部门也将计算机和信息处理技术 (MIS) 应用到了每个环节, 那么借助局部网络 (LAN) 和公用数据库将整个工厂连成的整体, 工厂即成为一个自动化水平很高的CIMS。
2 计算机集成制造系统 (CIMS) 的系统组成
计算机集成制造系统由管理信息系统 (Management Informat ion System, MIS) 、技术信息系统 (Technological Informat ion System, TIS) 、制造自动化系统 (Manufacturing Automat ion System, MAS) 和质量保证系统 (Computer Aided Quality Assurance, CAQ) 这4个分系统以及计算机通信网络和数据库系统这两个支撑分系统组成, 为6个分系统以及与外部的信息联系。
2.1 管理信息系统 (MIS)
CIMS中“职能部门”的管理工作是由被称作“管理信息系统”的计算机软件系统完成的。管理信息系统是在采用现代企业管理原理、推广应用计算机技术的过程中, 逐步完善形成的。它以制造资源计划 (Manufacturing Resource Planning) 为核心, 是一个由人、计算机及其他外围设备等组成的能进行信息的收集、传递、存贮、加工、维护和使用的系统。其主要任务是最大限度的利用现代计算机及网络通讯技术加强企业的信息管理, 通过对企业拥有的人力、物力、财力、设备、技术等资源的调查了解, 建立正确的数据, 加工处理并编制成各种信息资料及时提供给管理人员, 以便进行正确的决策, 不断提高企业的管理水平和经济效益。它使企业的信息管理高度集成, 并大大减化了报表工作。国内一些工厂推广CIMS的成功经验还表明, 报价系统对企业争取到订单往往起到重要作用。
2.2 技术信息系统 (TIS)
技TIS通常划分为计算机辅助设计 (Computer Aided Design, CAD) 、计算机辅助工艺编程 (Computer Aided Processing Programming, CAPP) 、计算机辅助制造 (Computer Aided Manufacturing, CAM) 3大部分:
CAD主要包括计算机绘图、有限元分析、计算机造型及图像显示、优化设计、动态分析与仿真、生成物料单等功能。
CAPP完成将原材料加工成产品所需的一系列加工动作和资源的描述, 它是CAD与CAM之间的桥梁。
CAM完成刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及NC代码的生成。
技术信息系统使设计修改更方便, 同时使设计数据的一致性得到很好的保证, 也使CNC的编程工作可以与机床加工并行进行。
2.3 制造自动化系统 (MAS)
制造自动化系统是CIMS的功能与FMS控制器相类似, 不过这里MAS的数据必须考虑与TIS、MIS及CAQ等系统数据的集成。MAS要生成作业计划, 进行优化调度控制, 生成工件、刀具、夹具需求计划, 进行系统状态监控和故障诊断处理以及完成生产数据采集及评估等。通过MAS可以使产品制造活动优化、周期短、成本低、柔性高。
2.4 质量保证系统 (CAQ)
质量保证系统是在CIM环境下使企业更有效地实现质量管理的高效手段和有力工具。CAQ主要是处理在设计、评价、存储、采集、制造过程中与质量有关的大型数据, 以获得更多的控制节点, 并用这些控制节点提高质量, 以实现产品的低成本、高质量, 提高企业的竞争力。它包括目标的质量决策分系统和制定企业的质量方针。
2.5 两个支撑分系统
CIMS各个分系统通过计算机通信网络系统来实现对网络支持服务的不同需求, 同时实现对资源共享的支持。它采用工业标准规定的网络协议和国际标准, 可以实现多种网络的互联、异构局部网络及异种机互联。
3 计算机集成制造系统在制造业的应用概况
CIMS通过实现企业的信息集成 (或称信息化) 来提高制造业的竞争能力和市场应变能力, 它将计算机软硬件广泛用于工程设计过程 (CAD、CAE、CAPP、CAM) 、经营管理过程 (MRP、MIS) 及加工制造过程 (NC、CNC、DNC、FMC) , 它借助这些过程在计算机网络和数据库支持下的信息集成, 有效地缩短企业的产品上市时间 (T) , 提高产品质量 (Q) , 降低成本 (C) 及提供更好的服务 (S) , 以赢得市场竞争。
尽管CIMS信息关系复杂、配套设备多、投资强度大、技术复杂、开发周期长, 特别是有些关键技术目前还不够成熟, 但它的出现使企业领导的决策更科学、更快捷, 提高了产品对市场的响应速度, 在保证质量和交货期、降低成本等综合方面都增强了企业的竞争能力。所以, CIMS是机械制造自动化的高级阶段和理想形式, 也是目前国内外致力于研究的综合自动化制造系统。为在21世纪的经济发展中取得竞争优势, 各国均已把计算机集成制造系统技术列为重点发展的高技术之一, 从不同方面、不同层次上对计算机集成制造系统及其子系统技术进行相当规模的应用前期的研究与开发。同时, 对制造系统概念、结构、理论与方法以及集成技术 (如CAD/CAM集成) 、智能制造单元、分布式数据库等也仍在进行探索与基础性研究, 这些研究可能为计算机集成制造提供更新的理论、方法、概念与技术。
摘要：计算机集成制造 (Computer Integrated Manufacturing, CIM) 这一新的制造理论, 是随着计算机网络和数据库技术的发展而产生的, 其主张将生产的全过程集成起来, 协调并提高企业对市场需求的劳动生产率和响应能力, 以获得更多的经济价值, 使企业的生存能力不断加强、生产不断发展。CIM理论被制造业接受, 并形成一种可以实际操作的模式——计算机集成制造系统 (CIMS) 。
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