1、计算机集成印刷系统计算机集成印刷系统第第3章章 CIMS与计算机集成印刷与计算机集成印刷 系统系统术语与简称术语与简称n计算机集成制造（Computer Integrated Manufacturing，简称CIMCIM） n计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing Systems，简称CIMSCIMS） n计算机集成印刷系统（Computer Integrated Print Production System，简称CIPPSCIPPS） CIPPSCIPPS与与CIMCIM的基本关系的基本关系n计算机集成印刷系统（CIPPS）是在计算机集成制造
2、（CIM）的制造哲学制造哲学指导下进行系统集成优化后建立的印刷制造系统，CIPPS是CIM在印刷制造工业进一步应用的结果。 3.1 计算机集成制造系统计算机集成制造系统 n3.1.1 计算机集成制造系统的概念计算机集成制造系统的概念计算机集成制造（CIMCIM）是信息时代信息时代的一种组织、管理企业生产的制造哲学制造哲学。 CIM最早的概念是由美国人约瑟夫约瑟夫哈灵顿哈灵顿（J. Harrington）博士于1973年提出来的，80年代初开始，美国开始重视CIM这一制造哲学，决定要用其信息技术信息技术的优势夺回制造业的领导地位。 CIMCIM的两个观点的两个观点 企业的各种生产经营活动是不可分
3、割的，需要统一考虑；整个生产制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。“系统观点系统观点”“信息观点信息观点”“系统观点系统观点”和和“信息观点信息观点” ” 是信息时代是信息时代组织、管理生组织、管理生 产产最基本的，也是最重要的观点。最基本的，也是最重要的观点。 CIMCIM、CIMCIM技术与技术与 CIMSCIMS的关系的关系CIM是信息时代信息时代的一种组织组织、管理管理企业生产的制造哲学制造哲学；CIM技术是实现实现CIM制造哲学的各种技术各种技术的总称；CIMS则是以以CIMCIM为理念为理念的一种企业的新型生产生产系统系统。 CIMCIM概念的发展历程概念的发展历程nC
4、IM和CIMS，至今还没有一个全世界公认的定义，其内涵在不断发展。图图3-2 SME的第三版的第三版CIM轮图轮图 （1993 年年）图图3-1 SME的第一版的第一版CIM轮图轮图（1985年前年前 ）863863对对CIMCIM的定义的定义n我国863计划在1998年提出的新定义为：“将信息技术、现代管理技术信息技术、现代管理技术和制造技术制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期产品全生命周期(从市场需求分析到最终报废处理)的各个阶段。通过信息集信息集成、过程优化成、过程优化及资源优化资源优化，实现物流、信息流、物流、信息流、价值流价值流的集成和优化运行，达到人人(组织、管理)、经营经营
5、和技术技术三要素的集成。以加强企业新产品开发的时间（T T）、质量（Q Q）、成本（C C）、服务（S S）、环境（E E），从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。”。 3.1.2 CIMS的实施原则的实施原则 “系统论系统论”是贯穿CIMS研究与实施的一条主线，因此在CIMS的实施过程中应着重利用系统论的基本思想系统论的基本思想来指导： 强调系统分析和建模系统分析和建模强调集成和优化集成和优化 强调“系统发展模式系统发展模式” 强调协同协同 1 1、强调系统分析和建模、强调系统分析和建模n人们建立的具体系统总是为了某个目标，为此需要对系统进行分析，因而系统或过程的建模总是很重要的。 当优化某
6、一部分某一部分的时候要考虑它属于更大的子更大的子系统系统的一部分； 在确定某种特定技术特定技术的研究和应用时，应从系系统角度统角度加以考察。 2 2、强调集成和优化、强调集成和优化n系统强调总体，单元技术强调局部，总体便需要集成。 从集成出发，企业首先就需要实现在异构环境下信息集成信息集成；信息集成仅仅是构成系统的必要前提必要前提，系统的优化优化则是其自然发展的结果结果。 如“精良生产”控制模式被CIM制造哲学所吸收。技术固然重要，管理也同样重要.3 3、强调、强调“系统发展模式系统发展模式”n“系统发展模式”，即在一定的单元技术的基础上，强调发展系统技术，并以系统技术带动单元技术的发展 。不
7、仅能在相当大的范围内解决系统系统所要达到的目标目标；而且反过来，站在系统的高度系统的高度，对单元技术根据系统集成相关的要求来发展，有助于促进单促进单元技术的发展元技术的发展。 4 4、强调协同、强调协同n系统既重视其组成，更强调互相之间的协同。CIMS的发展要以多学科的协同创新多学科的协同创新为基础。CIMS的发展促进了系统学科、计算机学科、机系统学科、计算机学科、机械学科、管理学科械学科、管理学科以及经济学科经济学科之间的交流与渗透，也促进了CIMS和多学科本身的发展。 3.2 CIMS的集成优化的集成优化 n3.2.1 信息集成信息集成 针对在设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛，解
8、决其信息的正确、高效的共享和交换，是改善企业技术和管理水平必须首先解决的。 信息集成的理想目标是五个“正确”的实现，即“在正确正确的时间时间，将正确的信息信息以正确的方方式式传送给正确的人人(或机器)，以作出正确的决决策或操作策或操作。” 信息集成的主要工作：信息集成的主要工作： （1）企业建模 系统总体设计的基础 ；通过系统模型进行科学地分析和综合企业的各部分的功能关系、信息关系和动态关系。 （2）异构环境下的信息集成 所谓异构是指系统中包含了不同的操作系统、所谓异构是指系统中包含了不同的操作系统、控制系统、数据库及应用软件。控制系统、数据库及应用软件。 基础基础3.2.2 过程集成过程集成
9、 利用计算机软件支持工具高效、实时地实现企业应用系统间的数据、资源共享和应用间协同工作，将一个个孤立的应用集成起来形成一个协调的企业运行系统，获得最佳的运行效益 。 （1）过程建模 对企业的业务过程的逻辑顺序结构进行形式化描述 。（2） 过程重组与优化 在已建立业务过程模型的基础上，分析和优化企业的业务过程。 （3）过程集成与执行通过集成已有的应用系统和开发所需要的部件化应用系统，在工作流管理系统的支持下，实现过程的集成与优化运行。 过程集成的主要工作：过程集成的主要工作： 3.2.3 企业集成企业集成 充分利用全球的制造资源，以便更好、更快、更节省地响应市场。企业集成更强调的是企业间的集成。
10、 企业间的信息集成（异构系统的信息集成）企业的业务流程进行必要重组优化企业集成的主要工作：企业集成的主要工作： 3.3 计算机集成印刷系统计算机集成印刷系统 n3.3.1 计算机集成印刷系统概述计算机集成印刷系统概述计算机集成印刷系统（计算机集成印刷系统（Computer Integrated Print Production System，简称，简称CIPPS） 行业背景行业背景n全球印刷行业正处于数字化的全面转型期全面转型期，印刷设备软硬件提供商、印刷服务提供商都在各自领域里努力进行数字化改造数字化改造，以适应当前印刷行业所面临的挑战，从而获得生存与盈利。为什么呢？为什么呢？印刷业开始进入
11、自己的微利时代 ；市场经济的充分发展市场经济的充分发展买方市场买方市场 议价能力议价能力削弱削弱 砍价砍价 加强印前和工艺设计能力；加强印前和工艺设计能力；缩短印品生产的准备时间和制造周期；缩短印品生产的准备时间和制造周期；提供良好的售后服务。提供良好的售后服务。 对策：对策：个性化、高品质的印品需求已在不同的印刷品消费领域得到体现。分众销售与消费分众销售与消费 个性化印刷品个性化印刷品最终的印品整体成本增加最终的印品整体成本增加 短版活增多短版活增多 活件复杂度提高活件复杂度提高 交货期更短交货期更短 设备调试准备时间设备调试准备时间 比重增加比重增加管理成本增加管理成本增加 生产成本提高生
12、产成本提高 转转 型型n如何获得降低成本和改善利润率？如何获得降低成本和改善利润率？当前的当前的战术问题战术问题 长远的长远的战略问题战略问题 计算机技术计算机技术 先进管理思想先进管理思想 先进制造哲学先进制造哲学 n印刷生产系统已悄然呈现数字化的图景：印刷生产系统已悄然呈现数字化的图景： 印前生产开始大范围地采用计算机直接制版、数码打样以及标准化的文件格式，系统的数字化水平和生产效率得到大幅提高； 印刷车间里带有电子控制装置的设备的数量在不断增长，中央控制台成为先进设备的必备单元，这使得设备具备相互集成的可能； 印后设备提供商开始加速研发具备数字化预设功能的印后产品，以适应个性化印品的生产
13、需求。n印刷生产系统的数字化革新印刷生产系统的数字化革新印刷印刷生产系统生产系统 数字化的印刷数字化的印刷印刷的数字化印刷的数字化数字化的印刷数字化的印刷是利用数字化技术革新传统印刷工艺，获得全新的印刷工艺，即数字印刷工艺，如喷墨印刷、激光墨粉印刷、电子油墨印刷等数字印刷工艺。印刷的数字化印刷的数字化是利用数字化技术对传统印刷系统进行改进，使得传统印刷系统柔性、敏捷、透柔性、敏捷、透明明和高效高效，提高传统印刷系统的生产效率并降低生产成本。敏捷、柔性敏捷、柔性n敏捷敏捷 在市场响应方面，印刷制造系统响应客户印刷品生产需求的时间要尽可能缩短，响应时间越短，则印刷制造系统相对于市场来说越敏捷。 n
14、柔性柔性 在生产运作方面，印刷制造系统从一个作业转换到另一个作业的时间要尽可能缩短，转换时间越短，则印刷制造系统越柔性。 透明、高效透明、高效n透明透明 在生产经营管理方面，印刷制造系统在生产过程中，生产的管理者与操作者能够即时地获得印刷制造系统实时的生产情况，客户能够即时地获取其委托印品当前所处的生产状态。n高效高效 在生产经营水平方面，印刷制造系统在印刷品生产管理过程中，要使物流、信息流和资金流在“透明”的生产系统中高效协调地运转，使得生产和管理成本降低，生产效率提高。CIPPSCIPPS的提出的提出n传统印刷制造系统在计算机技术、网络技术和计算机技术、网络技术和智能化技术智能化技术等的影
15、响下正发生着深刻变化，印刷制造系统的数字化、自动化和智能化数字化、自动化和智能化已然成为印刷制造领域急需解决的问题。 nCIPPS这一概念正是在这种背景下提出来的，CIPPS是在CIM制造哲学指导下建立的印刷制造系统 。nCIPPS是在提高单元制造设备数字化和智能化的基础上，n通过网络技术将分散的印刷制造单元互联，并利用智能化技术及计算机软件使互联后的印刷制造系统、管理系统和人集成优化，n形成一个高度集成的适用于小批量、多品种和交货期紧的柔性、敏捷、透明和高效的印刷制造系统。 硬件基础硬件基础集成优化技术集成优化技术目标系统目标系统：管理信息流管理信息流 ：技术信息流技术信息流 印刷系统中的信
16、息流印刷系统中的信息流在印刷工业生产中，从技术角度上分析，存在管理信息管理信息流流和技术信息技术信息流流。生产管理信息流生产管理信息流商业管理信息流商业管理信息流管理信息流管理信息流“管理信息流”包括“生产管理信息流”和“商业管理信息流”。 “生产管理信息流生产管理信息流”是印刷作业的计划、统计、进度、作业状态、作业追踪等信息。 “商业管理信息流商业管理信息流”是生产成本、订单处理、资金管理、产品交付等信息。 管理信息流的组成管理信息流的组成图文信息流图文信息流生产控制信息流生产控制信息流技术信息流技术信息流“技术信息流”包括 “图文信息流”和“生产控制信息流” 。技术信息流的组成技术信息流的
17、组成 “图文信息流图文信息流”是需要印刷传播给公众的信息，如：由客户提交复制的文字、图形和图像等。 “生产控制信息流生产控制信息流”是使印刷产品被正确生产加工而必要的控制信息，如：印刷成品规格信息（版式、尺寸和装订方式等）、印刷加工所需要的质量控制信息（如印刷机油墨控制数据等）、印刷任务的设备安排信息等。以往，“管理信息流”和“技术信息流”是两个独立分开的信息流，因而成为整个印刷制造系统中的两个最大的“信息孤岛”MIS与生产系统 。管理信息流管理信息流技术信息流技术信息流生产管理信息流商业管理信息流图文信息流生产控制信息流MIS“信息孤岛信息孤岛”的形成原因的形成原因：各类信息无统一的信息格式
18、，导致系统各部分无法实现顺畅的信息交流。管理信息流管理信息流技术信息流技术信息流生产管理信息流商业管理信息流图文信息流生产控制信息流PJTF/PPF/ IfraTrack/JDF.PS/PDF/ PPML/TIFF/JPEG.PrintTalk/ 私有数据格式.私有数据格式.过去过去现在现在JDFJDFJDFPDF为了实现信息交流的顺畅化，人们一直在努力为了实现信息交流的顺畅化，人们一直在努力PJTFPJTF、PPFPPF和和JDFJDF的覆盖范围的覆盖范围 数字化印刷工作流程数字化印刷工作流程 n“数字化工作流程”是指印刷生产系统中印前处理、印刷和印后加工三部分通过数字化的“生产控制信息”被
19、集成为一个顺畅的数字化印刷制造系统，使数字化的“图文信息”在系统内完整、准确和高效地被传递，并最终加工制作成印刷成品。 基于基于PDFPDF、PSPS、PPFPPF的数字化印刷工作流程的数字化印刷工作流程数字化印刷工作流程数字化印刷工作流程 基于基于PDFPDF、JDFJDF的数字化印刷工作流程的数字化印刷工作流程数字化印刷工作流程数字化印刷工作流程 计算机集成印刷系统计算机集成印刷系统由于生产管理信息、商业管理信息和生产控制信息都使用JDF数据格式编码，使得印刷制造系统内设备通讯接口标准化。部门内部以至部门之间孤立的、局部的自动化岛，在新的管理模式及CIM制造哲学的指导下，综合应用优化理论、
20、信息技术，通过计算机网络及其分布式数据库有机地被“集成”起来，构成一个完整的有机系统，即“计算机集成印刷系统”，以达到企业的最高目标效益。 以以MISMIS为中心的计算机集成印刷系统（如为中心的计算机集成印刷系统（如EskoArtwork EskoArtwork ）计算机集成印刷系统计算机集成印刷系统以以JDFJDF为中心的计算机集成印刷系统（如为中心的计算机集成印刷系统（如Prinect Prinect ）计算机集成印刷系统计算机集成印刷系统n“计算机集成印刷系统”是指数字化的“管理信息”和“生产控制信息”将印前处理、印刷和印后加工及过程控制与管理系统四部分集成为一个不可分割的数字化印刷制造
21、系统，n并控制数字化的“图文信息”在系统内完整、准确和高效地传递，并最终加工制作成印刷成品。 计算机集成印刷系统计算机集成印刷系统系统的观点系统的观点信息的观点信息的观点CIPPS体现了体现了CIM制造哲学中的制造哲学中的“系统观点系统观点”和和“信息信息观点观点” 系统观点系统观点 一个印刷制造企业的全部生产经营活动，从订单管理、产品设计、工艺规划、印刷加工、售后服务到经营管理是一个不可分割的整体，要全面统一地加以考虑；信息观点信息观点 整个印品加工过程实质上是一个信息的采集、传送和处理决策的过程，最终形成的印刷品可以看作是数据（控制信息和图文信息）的物质表现。“数字化工作流程”强调强调了印
22、刷生产执行系统印刷生产执行系统内部的高度集成内部的高度集成。“计算机集成印刷系统”相对于“数字化工作流程”，更加强调强调生产执行系统与企业管理系生产执行系统与企业管理系统的高度集成统的高度集成。 计算机集成印刷系统的功能模型计算机集成印刷系统的功能模型 计算机集成印刷系统的功能模型计算机集成印刷系统的功能模型 CIPPSCIPPS实现的三个层次实现的三个层次 n信息集成信息集成 信息编码标准化， 自动化孤岛互联。 信息集成是信息集成是CIPPSCIPPS实现的最低层次，是过程实现的最低层次，是过程集成和企业集成的基础集成和企业集成的基础。 n过程集成过程集成 通过优化理论将传统印刷制造系统中的
23、串行工艺流程优化为并行过程， 并利用智能技术实现系统内数据和资源的高效实时共享。 最终实现印刷制造系统内不同过程的高效交最终实现印刷制造系统内不同过程的高效交互和协同工作。互和协同工作。 n企业集成企业集成 通过企业间信息共享与集成构建“虚拟企业联盟”或“动态企业联盟”。 实现充分利用全球制造资源，以便更好、更实现充分利用全球制造资源，以便更好、更快、更节省地响应市场。快、更节省地响应市场。 过程集成强调企业内部系统的集成，企业集成过程集成强调企业内部系统的集成，企业集成则强调企业间不同系统的集成则强调企业间不同系统的集成。 3.3.2 管理在管理在CIPPS中的关键作用中的关键作用 生产模式
24、、管理是现代先进生产系统中首要的决定性因素。 计算机集成印刷系统在进行系统集成优化实施时,管理、生产组织模式这一宏观层次是十分重要的。生产系统的优化问题,是管理(也是控制)在微观层次上的体现。 3.3.3 信息技术的引入信息技术的引入 n信息技术的全面、深人、及时应用是计算机集成印刷系统的另一个主要技术特征。n信息技术的引入，使得CIPPS将呈现以下几个方面的主要技术特征： 集成化集成化网络化网络化 数字化数字化 虚拟化虚拟化 智能化智能化 3.3.4 我国我国CIPPS实施的重点实施的重点 n根据当前我国印刷工业的发展现状，目前CIPPS实施重点在于信息集成和过程集成阶段。 在信息集成阶段在信息集成阶段 ：信息标准化及其接口实现 JDF数据库实现与工厂网络化互联n 在过程集成阶段在过程集成阶段 ：CIPPS建模与集成策略 CIPPS过程优化理论 过程集成平台构建 第第3章结束啦！章结束啦！
