如何使用CAC-CIMS/FA功能进行？

CAC-CIMS/FA系统功能如图6-41所示。CAC-CIMS/FA可分为两个子系统，即CACCIMS/FA车间控制器、CAC-CIMS/FA FDNC单元控制器。

1.CIMS/FA车间控制器功能

（1）CAC-CIMS/FA车间控制器运行过程

车间控制器是FA分系统递阶控制结构的最高层，是FA生产计划、管理与控制的总控系统。通常CIMS中的车间控制器一般功能较为简单，通常只起着制造单元层与工厂层级MRPⅡ系统之间的桥梁作用，如接受MRPⅡ下达的任务、对其进行分解与分配。但CACCIMS/FA中的车间控制器除具备一般车间控制器功能外，还与车间的技术改造相结合，切实解决目前车间亟待解决的实际问题，例如车间管理水平低、设备利用率不高、零件延期交货、停工待料、计划均衡性差、计划调整频繁、零件生产周期长、车间在制品多、工件的制造精度不稳定等。因此车间控制器首先接收厂级MRPⅡ下达的半年生产作业计划，检查工艺规程和NC程序的准备情况，对短缺的工艺规程和NC程序制定工艺文件需求计划，下达给工艺设计组。车间控制器再接收MRPⅡ下达的生产作业计划，检查物料资源（包括毛坯、原材料、夹具、刀具、量具和样板等）的库存有效性，并把物料资源的短缺情况反馈给MRPⅡ，以供MRPⅡ对原计划进行调整，并把调整后的月计划下达给车间；车间制订各单元生产作业计划、相应的刀/量具需求计划和物料/工装需求计划，分别下达给单元控制器、刀具工作站和物料工作站等。车间控制器还要对各单元的计划执行情况进行监控，必要时对车间作业计划进行调整。

（2）车间控制器功能

CAC-CIMS/FA车间控制器的主要功能如下。

1）基础数据管理功能。包括建立、组织和维护车间的各种基础数据、工程技术数据和生产要素数据。如车间目录的生成与维护管理、单元状态信息管理、设备信息管理、职工信息管理、工时定额管理。

2）工艺文件需求计划制订。工艺文件主要指工艺规程和所需的NC程序，是工件加工和生产管理所必需的资源。由于工艺文件的编制通常在车间完成，因此车间控制器需要提前制定工艺文件需求计划，并传送到工艺设计组。

3）车间生产任务管理。车间任务管理的任务包括两类，一类是由正常渠道（主要是上层MRPⅡ）下达的生产任务；另一类是车间接收的零星任务（包括外协、返修和除废等）。在进行任务管理，如加工的是部件，则必须考虑根据材料表（BOM）进行部件配套的问题。具体功能包括MRPⅡ任务的接收；零星生产任务的输入与维护；备件比例输入与维护；零部件计划交付数量和计划投入数量的确定与调整；车间生产任务及其状态查询。

4）资源短缺检查及资源准备计划。根据接收到的生产任务，对其所需的各种资源（如刀具、量具、毛坯及材料、样板、工艺规程和NC程序等）进行检查，如发现有资源短缺，则把资源短缺清单反馈给MRPⅡ。MRPⅡ将根据反馈的资源短缺情况调整原下达给车间的计划，然后再将调整后的正式计划下达给车间。

5）车间计划管理。车间控制器中最重要的功能是生产作业计划及所需物料资源计划的制订与调整。本系统中所有计划都采用滚动方式制订，因此每制订一次计划都包含对上一次计划的调整，故计划的编制与调整过程合二为一。

6）生产统计与生产信息查询。生产统计与查询是车间生产管理的基本功能，它覆盖了车间计划和车间各类生产管理人员所需的信息，其功能有：旬计划执行情况统计；车间生产任务完成情况统计；车间在制品统计；设备工况统计；产品质量统计；工时统计；生产异常情况统计；车间生产任务和作业计划查询；生产准备情况查询；刀具、量具、工装、工件库存查询；工艺规程、NC程序、刀具、量具、物料与工装需求查询；生产作业任务完成情况查询；车间生产任务完成情况查询；在制品情况查询；投入产出进度查询；设备工况查询；产品质量情况查询；工时查询；生产异常情况查询等。

2.CAC-CIMS/FA中FDNC单元控制器功能

FDNC1单元控制系统是指CAC-CIMS/FA中具有柔性的分布式数字控制生产线的控制系统总称，其加工设备由10台数控机床组成，由单元控制器直接将派工单传送到加工设备处的计算机终端上，并且由加工工作站计算机管理机床的运行。它是CAC-CIMS/FA生产自动化的基础之一，从结构上看包含CIMS递阶控制结构的底三层，即单元、工作站和设备控制层。

（1）单元控制器的功能

单元控制器是底层FDNC1单元的最高一级控制器，它全面控制、管理和调度整个单元的加工制造过程，是FDNC1与其他系统进行信息通信的纽带；另一方面它完成生产计划调度、资源计划调度等，向加工工作站、刀具工作站、物料工作站、各DNC接口计算机发送控制和管理指令及向车间控制器反馈系统状态信息。具体功能如下。

1）单元生产计划调度包括：制订作业计划（工序计划与作业计划）；调整作业计划；下达作业计划；查询作业计划。

2）资源计划调度包括：资源需求计划（刀具、量具、物料等），确定入库信息（刀具、量具、物料入库及在制品交换）；临时资源需求计划调度；资源需求、入库信息和临时资源查询。

3）统计生产数据包括：生产进度、旬在制品情况、旬设备工况统计；生产异常情况（设备故障及排除、超差品处理）统计。

4）系统维护包括：系统初始化；系统停止运行时设备状态的保存；系统数据备份与恢复，数据删除等。(www.xing528.com)

（2）工作站控制器功能

在CAC-CIMS中的FDNC环境下，制造工作站保持逻辑层次，有相应的控制软件，但在物理配置上，制造工作站控制软件和单元控制器软件运行在同一台计算机上。制造工作站具体功能包括以下几方面。

1）审查日生产数据：审查派工单数据；审查工艺路线卡数据。

2）统计日产生数据：记录出勤情况；统计班生产（如设备工况、日个人工时数据）。

3）制定派工单：生成派工单；指定操作人员；查询派工单。

4）查询日生产数据：查询每班计划完成情况；查询日职工出勤情况；查询每日设备工况；查询每日职工完成工时。

在FDNC中，除制造工作站外还有刀具工作站和物料工作站，它们与FDNC单元的运行与控制密切相关，它们的主要功能包括以下几方面。

1）计划管理：根据MRPⅡ和车间控制器下达的物料和刀/量具需求计划，制订物料和刀/量具订购计划，并且上报资源准备情况。

2）资源调度：根据单元控制器下达的双日/班次资源需求计划和资源入库信息（包括刀/量具及各种物料）进行资源调度，控制资源的入库和出库。

3）立体库管理：控制和操纵各种资源在立体库中的存、取和停放位置。

4）综合管理：进行资源的在线管理、库存管理，提供统计、查询等功能。

（3）设备控制器功能

设备控制器是CIMS最底层的控制器。CAC-CIMS/FDNC1设备控制器包括机床数控系统CNC、坐标测量机控制系统等。它们在计算机网络支持下，采用了先进的客户/服务器体系结构，使异构系统互连成功，实现了分布式数据处理和资源共享。它们能够接受零件加工及检测程序、控制数控机床加工及检测，采集加工及检测数据、反馈这些信息及生产异常信息等，具体功能包括以下几方面。

1）数据采集：显示派工单、工艺规程，记录派工单、工艺路线卡、临时资源、故障及恢复信息，登录刀具、量具、毛坯、工装、原材料，在制品到达现场信息。

2）工序检查：检查零件工序。

3）通信接口：发送文件，块传送，批传送，接收文件，自诊断，显示日志文件，获取NC程序。

4）产生异常信息处理：产生临时资源需求报文，产生故障报文，产生故障恢复报文。

5）有关信息的图形显示。

CAC-CIMS/FA的系统分析与设计采用了IDEF0方法。以“自顶向下逐层求精”为原则来设计车间控制器、单元控制器、工作站控制器及DNC接口控制器的系统功能，并“自底向上逐层检验”完善和检验系统功能描述的正确性。

在数据库设计中采用了IDEF1X方法，对数据流程图和数据字典中的数据存储结构进行规范化设计，从而得到了保证数据共享性、一致性和可扩充性的信息模型。系统实现的环境是：单元控制器和制造工作站控制器，采用了386以上微机，UNIX操作系统、TCP/IP网络协议，ORACLE RDBMS、C语言及ORACLE开发工具。DNC接口控制器开发和运行环境为DOS操作系统、ORACLE数据库管理系统开发工具。