网络化制造技术与应用
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1.1 制造业信息化进程

半个多世纪以来,特别是近30年来,信息革命已经渗透至各个经济部门,迅速改变着传统产业和整个经济的面貌。计算机和通信技术的迅猛发展极大地拓展了制造业的广度和深度,产生了一批新的制造哲理和制造技术,使制造业正发生着质的飞跃。纵观制造业信息化进程,可将其分为以下几个阶段。

1.功能自动化阶段

20世纪70年代电子技术和计算机技术的发展为生产领域实现自动控制提供了可能,更使得以计算机为辅助工具的制造自动化技术成为可能,由此出现了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、物料管理计划(MRP)等自动化系统。但它们基本上属于单项功能的自动化,着重于个人的活动提供需求计算机辅助手段。

2.信息集成阶段

20世纪80年代针对设计、加工和管理中存在的自动化孤岛问题,世界各国致力于解决各个制造业分系统之间信息的共享和交换,形成了一系列以接口方式和数据库系统为主要方式的信息集成系统,如CAD/CAPP/CAM集成系统、CAD或CAPP与MRP的接口开发,以及20世纪80年代后期在我国大力研究的CIMS技术。

3.过程优化阶段

20世纪90年代信息与通信技术在知识经济发展过程中处于中心地位。企业意识到除了信息集成外,还需要对生产过程进行优化,协同多个相关的应用以实现更高层次的系统功能目标,如果用并行工程(CE)方法,在产品设计时考虑下游工作中的可制造性、可装配性等,重组设计过程,提高产品开发能力;或采用企业经营过程重构(BPR)的思想,调整企业过程,通过简化与集成达到过程的整体优化。于是相应地出现了产品数据管理(PDM)、工作流管理等团队在整体业务流程中的技术支持。

4.敏捷化阶段

1995年以后,以Internet为代表的国际互联网以极快的速度发展起来。Internet在改变信息传递方式的同时,也改变着企业组织管理方式,使以满足全球化市场用户需求为核心的快速响应制造活动成为可能,企业不能再局限于内部的集成,而必须考虑与外部环境的集成,更强调知识的获取与共享。因此,敏捷制造、虚拟制造、网络化制造等新的制造模式应运而生。相应地,供应链技术、多智能主体(multi-agent)结构与基于CORBA的网络化制造技术等成为研究热点。

从制造业信息化进程可以看出,未来的制造业在某种意义上将成为一种信息产业,用信息技术促进制造业的改造已成为时代潮流。进入21世纪,世界制造业发展总的趋势是:信息技术在促进制造业发展过程中的作用仍然是第一位的;独占性技术决定了产品的价值和价格;联合和竞争两位一体,并超出国界,敏捷性成为制造业追求的主要目标。