循環(huán)經(jīng)濟(jì)中CIMS的應(yīng)用與發(fā)展

仲 華 王宏亮

撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院（撫順 113000）

1 CIMS的發(fā)展

1.1 CIMS的含義

計算機(jī)集成制造(CIM)在 80年代初開始付諸應(yīng)用，十余年來，在市場競爭的激勵與相關(guān)技術(shù)的推動下 , CIM理念與技術(shù)得到不斷發(fā)展。

CIM是一種組織、管理和運行企業(yè)的理念，它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、并行工程技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機(jī)地結(jié)合，借助計算機(jī)，使企業(yè)在產(chǎn)品全生命周期，及市場需求分析、產(chǎn)品定義、研究開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、支持及產(chǎn)品最后報廢、環(huán)境處理等各階段活動中有關(guān)的人、組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素及信息流、物流和價值流有機(jī)集成并優(yōu)化運行，以達(dá)到產(chǎn)品上市快、高質(zhì)、低耗、服務(wù)好、環(huán)境清潔的目的，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性，使企業(yè)贏得市場。

CIMS是基于CIM理念構(gòu)成的一種數(shù)字化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化、集成優(yōu)化的先進(jìn)制造系統(tǒng)，它通常由工程分析/設(shè)計子系統(tǒng)、加工生產(chǎn)子系統(tǒng)、經(jīng)營管理與決策子系統(tǒng)、支撐平臺子系統(tǒng)組成。CIMS技術(shù)群包括總體技術(shù)、設(shè)計自動化技術(shù)、加工自動化技術(shù)、經(jīng)營管理與決策系統(tǒng)技術(shù)、支撐平臺技術(shù)與流程工業(yè)CIMS中生產(chǎn)過程控制技術(shù)。

1.2 CIMS在中國的發(fā)展

1986年3 月，我國高技術(shù)研究開發(fā)計劃(863計劃)中設(shè)立了 CIMS主題。結(jié)合國際上集成制造技術(shù)的發(fā)展，特別是基于我國863/CIMS主題的實踐，主題組提出了現(xiàn)代集成制造(CIM)的概念，這在深度和廣度上拓展了傳統(tǒng)CIM的內(nèi)涵。863/ CIMS主題組提出的CIM理念是：“將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品( P)全生命周期的各階段，通過信息集成、過程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實現(xiàn)物流、信息流、價值流的集成和優(yōu)化運行，達(dá)到人、組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素的集成優(yōu)化，以改進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品( P)開發(fā)的 T(時間 )、Q(質(zhì)量)、C(成本)、S(服務(wù))、E(環(huán)境)，從而提高企業(yè)的市場應(yīng)變能力和競爭能力。”

2 循環(huán)經(jīng)濟(jì)與CIMS的關(guān)系

循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的建立必將給企業(yè)的發(fā)展帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，迫使我們必須盡快改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式：資源一生產(chǎn)(產(chǎn)生污染)一末端治理一產(chǎn)品一消費(再次污染)，建立面向循環(huán)經(jīng)濟(jì)的制造業(yè)生產(chǎn)模式：資源一生產(chǎn)(減量、回收)一產(chǎn)品一消費(再利用、再生資源)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)可以為優(yōu)化人類經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)各個組成部分之間的關(guān)系提供整體性的思路，為工業(yè)化以來的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)提供戰(zhàn)略性的理論范式，從而從根木上消解長期以來環(huán)境與發(fā)展之間的尖銳沖突。CIMS從根本上來講正是解決資源閉環(huán)循環(huán)的一條良好出路。

3 面向循環(huán)經(jīng)濟(jì)的CIMS應(yīng)用與發(fā)展

在循環(huán)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，制造系統(tǒng)應(yīng)遵循“減量化、再利用、再循環(huán)”的3R原則。其中，減量化或減物質(zhì)化原則屬于輸入端方法，旨在減少進(jìn)入生產(chǎn)和消費流程的物質(zhì)量；再利用或反復(fù)利用原則(reusing)屬于過程性方法，目的是延長產(chǎn)品和服務(wù)的時間強度；資源化或再生利用原則(recycling)是輸出端方法，通過把廢棄物再次變成資源以減少最終處理量。人們常常簡單地認(rèn)為所謂循環(huán)經(jīng)濟(jì)僅僅是把廢棄物資源化，實際上循環(huán)經(jīng)濟(jì)的根本目標(biāo)是要求在經(jīng)濟(jì)流程中系統(tǒng)地避免和減少廢物，而廢物再生利用只是減少廢物最終處理量的方式之一。因此，從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度，制造系統(tǒng)應(yīng)是一個多目標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)，一個以追求利潤一環(huán)境雙效為目標(biāo)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)下制造系統(tǒng)的運行模式關(guān)鍵是要體現(xiàn)“循環(huán)”思想的理念，因此，要關(guān)注經(jīng)濟(jì)活動的3個重要層次：企業(yè)生產(chǎn)層次、企業(yè)共生層次、社會消費層次，實現(xiàn)3個層次的全方位循環(huán)，從而在全社會形成物質(zhì)閉環(huán)型經(jīng)濟(jì)。以上3個層次的循環(huán)實際上就構(gòu)成了循環(huán)經(jīng)濟(jì)下制造系統(tǒng)的運行模式（如圖1示）。

首先，生態(tài)—經(jīng)濟(jì)雙效理念的本質(zhì)是要求組織企業(yè)生產(chǎn)層次上物料和能源的循環(huán)，從而達(dá)到污染排放的最小量化；其次,通過建立生態(tài)工業(yè)園區(qū)，要求在企業(yè)與企業(yè)之間形成廢棄物的輸出輸入關(guān)系，其實質(zhì)是運用循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想組織企業(yè)共生層次上的物質(zhì)和能源的循環(huán)；最后，重視生活廢棄物的反復(fù)利用和再生循環(huán)，使生活垃圾處理的工作重點從無害化開始轉(zhuǎn)向減量化和資源化，這實際上是要在更廣闊的社會范圍內(nèi)或在消費過程中和消費過程后的層次上組織物質(zhì)和能源的循環(huán)。

圖1 循環(huán)經(jīng)濟(jì)下制造系統(tǒng)的運行模式

4 結(jié)語

CIMS體現(xiàn)的“資源優(yōu)化組合”理念和特性，從根本上符合了循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，通過對資源的有效利用和對決策的科學(xué)輔助，將極大地促進(jìn)企業(yè)的良性發(fā)展。但是，CIMS是一個由人、機(jī)器、環(huán)境所構(gòu)成的復(fù)雜的非線性的技術(shù)和社會大系統(tǒng)，CIMS的成功實施顯然就是一個技術(shù)改造和社會改革相結(jié)合、工程技術(shù)和社會科學(xué)相結(jié)合的問題，機(jī)器只能是人的輔助工具，CIMS為我們提供了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的管理工具，實際效果的好壞還是取決于應(yīng)用的人，所以以人為中心，重視培養(yǎng)和提高使用者的知識技能，培育良好的企業(yè)文化，更是循環(huán)經(jīng)濟(jì)下企業(yè)發(fā)展的決定性因素，關(guān)系到CIMS的成敗與否。

[1]林國富.可持續(xù)發(fā)展:理論與實踐.北京:中央編譯出版社,1997.

[2]董金城.發(fā)展CIMS的策略與實踐. 1996先進(jìn)制造技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文集,北京:1996.

[3]李健 顧培亮.面向循環(huán)經(jīng)濟(jì)的制造系統(tǒng)運行模式.中國機(jī)械工程,2001.12(11).

[4] 劉曉冰. CIMS環(huán)境下基于特征的產(chǎn)品模型.機(jī)械科學(xué)與技術(shù).1998.17(1).