四川大学-研究生专业公选课-cims期末试卷答案

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1、计算机集成制造系统———CIMS试题1、简述CIMS的典型构成（10分）（未完成）从系统功能角度看，通常CIMS是由若干个分系统构成：生产经营管理系统；工程设计自动化系统；制造自动化系统和质量保证系统这4个功能分系统；计算机通信网络和数据库系统这2个支撑分系统组成。CIMS一般是由计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺过程设计(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)、自动化仓库管理(AS)、计算机辅助企业管理(MRP)等组成。其中应以计算机辅助企业管理为核心。如果不以管理为核心，企业系统就集成不起来，就不能发挥整体的功能，CIMS就失去意义。通常系统可以

2、分为若干个分系统：生产经营管理分系统；工程设计分系统；车间自动化分系统；计算机支承环境分系统。①、生产经营管理分系统：包括经营计划子系统、销售管理子系统、财务成本管理子系统、生产管理子系统、物料管理子系统、设备管理子系统、人事管理子系统、质量管理子系统等。②、工程设计分系统：包括产品设计、工程分析、工艺设计、工装设计、数控编程等子系统，它们不仅能支持变形产品的各项设计活动，也应支持新产品的研究、设计等。③、车间自动化分系统支持制造现场（车间）的各种活动，包括车间管理、单元调度、工作站及设备的控制；人、财、物的管理等。它不仅包括各种自动化设备和系统，也包括人参与的半自动化系统，甚至

3、手工操作的设备。根据企业的需要也可以将企业内各种质量保证功能集成起来，构成质量保证分系统。④、计算机支撑环境分系统：主要包括计算机网络通信及数据库管理两个子系统、也可包括支持系统集成运行的集成平台，如使能器、集成框架等。分系统构成只分解到分系统和一级子系统，显然，每个一级子系统还可以继续分解。简述CIMS的递阶控制结构（10分）（完成）递阶的含义是上一级控制下一级，下一级可向上一级反馈信息但不能控制上一级，是一种单向控制的方式。自上而下，涉及范围越来越小，工作内容越来越细，时标越来越短，实时性要求越来越高。如机械制造业，一般可分成工厂层、车间层、单元层、工作站层和设备层等5个层次

4、。其中，各个层次的工作内容为：（1）工厂层：最高决策层，制定长期生产计划、确定资源需求、产品开发、成本核算，规划周期几个月/几年时间。（2）车间层：协调车间作业和资源配置，短期（旬）生产作业计划，作用周期为几周/几个月。（3）单元层：主要任务是：完成本单元作业调度，包括作业顺序和指令发放、进行任务分配调度、协调物料运输，规划时间几小时/几周。一个车间可以由若干个单元组成，单元层规划时间范围可以从几小时到几个工作日。（4）工作站层：负责协调设备小组活动，规划时间几分钟/几小时。一个单元可以由加工、测量、物流、装卸等多个工作站组成，工作站层的规划时间范围可从几分钟到几小时（5）设备层

5、第五层即底层是设备层，是组成各工作站的设备。各种设备控制器，执行上层控制命令，完成加工、测量、运输等任务，响应时间几毫秒/几分钟递阶控制中上层传给下层的是控制信息或指令信息，下层传给上层的是状态反馈信息或指令执行情况汇报信息。按递阶结构，信息不能越级传递。其优点是简化了各层的管理内容，任务明确，容易实现各级控制，大多数情况下对复杂系统的控制还是采用这种方式。1、简述CIMS总体方案的设计内容（15分）（完成）CIMS总体方案主要包括如下内容：1．CIMS的体系结构：CIMS体系结构就是描述CIMS系统构成的宏观框架，是系统运行的总体结构，包括CIMS中的信息系统的构成、应用软件系

6、统的构成，以及与它们相关的计算机硬软件互联的蓝图和规则体系。2．CIMS的功能设计：功能模型用以描述企业的经营过程和企业活动的组成，即说明CIMS包括的功能行为，功能间的相互联系，以及实现这些功能所需的资源和约束等。功能是系统外部性能，体系结构是系统的内部特性，二者结合可全部说明系统的性能和行为。功能是直接为企业的运行、为实现企业的经营目标服务的，用户(企业的各部门)也是从功能看到CIMS的作用。3．CIMS信息设计：企业的各种功能实质上是信息的处理过程，包括信息的采集，加工、存贮和传输等。同时，各种功能的实现必须在信息系统的支持下完成，二者密不可分，任何功能的实现必须有输入信息

7、，也必然会产生相应的输出信息。信息模型是为将来数据库的设计实施服务的。4．CIMS的资源设计：CIMS的功能实现和信息的组织管理，都需要足够的系统资源来保证CIMS所需的各种资源，它们集中体现在系统的软件和硬件配置上，也包括人力资源的配置。5．CIMS的组织设计：CIMS的组织设计即是企业的组织设计，就是提出CIMS运行的组织机构。这种设计应考虑下列因素：1)企业的经营过程重组：在先进的管理模式指导下，重新考查原有的组织结构，剔出不合理成分，进行重新组合调整。2)要考虑到引进CI