第一章 现代制造系统-wu

1、主要学习内容主要学习内容1 机械制造系统及相关概念机械制造系统及相关概念 2 计算机集成制造系统计算机集成制造系统 （Computer Integrated Manufacturing System, CIMS） 3 现代集成制造系统现代集成制造系统 （Contemporary Integrated Manufacturing System, CIMS）4 先进制造模式简介先进制造模式简介5 并行工程并行工程（Concurrent Engineering，CE）6 信息技术的发展对制造业的影响信息技术的发展对制造业的影响 7 学习与思考学习与思考v1.1 机械工业与机械产品机械工业与机械产品v

2、1.2 机械制造业的特点机械制造业的特点 v1.3 机械产品的生产过程机械产品的生产过程v1.4 机械制造系统机械制造系统v1.5 计算机辅助制造（计算机辅助制造（CAM）1 机械制造系统机械制造系统31.1 1.1 机械工业与机械产品机械工业与机械产品v概念：概念：机械制造工业机械制造工业是指用机器为主要手段，以是指用机器为主要手段，以金属为主要原材料进行加工的工业。金属为主要原材料进行加工的工业。l机械制造工业的三大部分机械制造工业的三大部分 1.机械制造机械制造 生产作为生产资料的产品生产作为生产资料的产品 2.金属制品制造金属制品制造 各种配件，生产消费资料各种配件，生产消费资料中的日

3、用金属制品中的日用金属制品 3.机械产品的维修机械产品的维修 对机电设备和金属制品对机电设备和金属制品的修理的修理 机械制造业是工业发展水平的标志，国民经济的基础，物质财富的来源（7080）。 41.2 1.2 机械制造业的特点机械制造业的特点 v1.典型的典型的离散制造离散制造v2.多种经营模式多种经营模式：用户订单设计、订单生产、订单：用户订单设计、订单生产、订单装配和按市场预测生产。装配和按市场预测生产。v3.组织生产模式组织生产模式：单件生产、多品种小批量生产、：单件生产、多品种小批量生产、重复大批量生产。重复大批量生产。v4.产品结构复杂产品结构复杂，制造工艺复杂，所需机械设备和，制

4、造工艺复杂，所需机械设备和工艺装备种类繁多。工艺装备种类繁多。v5.以以数控机床代替普通机床数控机床代替普通机床，加工中心代替专用机，加工中心代替专用机床是发展趋势。床是发展趋势。v6.动态企业联盟动态企业联盟成为制造业产业结构调整的必然趋成为制造业产业结构调整的必然趋势。势。51.3 1.3 机械产品的生产过程机械产品的生产过程61.4 1.4 机械制造系统机械制造系统n概念概念 机械制造系统机械制造系统:（CIRP）是制造业中形成的）是制造业中形成的生产组织形式，它具有设计、生产、发运和销售生产组织形式，它具有设计、生产、发运和销售的一体化功能的一体化功能。n通俗语言描述：就是制造过程及其

5、涉及的硬件、通俗语言描述：就是制造过程及其涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品（软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品（含半成品）的有机整体。含半成品）的有机整体。 物质生产物质生产材料材料产品产品信息信息能源能源一一 机械制造系统简图机械制造系统简图二二 机械自动化机械自动化三三 机械制造系统与零件种类变化和批量的关系机械制造系统与零件种类变化和批量的关系7一一 机械制造系统简图机械制造系统简图 8v机械自动化机械自动化 主要是指在机械制造业中应用自动化主要是指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化、技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化、高

6、效的自动生产过程，以加快生产资料的加工变换高效的自动生产过程，以加快生产资料的加工变换和流动速度。和流动速度。v机械制造自动化系统的特点机械制造自动化系统的特点 能够保证或者提高产品质量；能够保证或者提高产品质量； 提高劳动生产率；提高劳动生产率； 提高企业对市场的响应速度；提高企业对市场的响应速度； 降低劳动强度，改善劳动条件。降低劳动强度，改善劳动条件。 二二 机械自动化机械自动化9三三 机械制造系统与零件种类变化和批量的关系机械制造系统与零件种类变化和批量的关系 101.5 1.5 计算机辅助制造计算机辅助制造v概念概念 计算机辅助制造（计算机辅助制造（Computer Aided Ma

7、nufacturing，CAM）是指应用计算机辅助产品制造）是指应用计算机辅助产品制造过程的系统。过程的系统。狭义狭义CAM的概念：是指制造过程中的某个环节应用的概念：是指制造过程中的某个环节应用计算机，近来概念进一步缩小为计算机，近来概念进一步缩小为NC编程的同义词，编程的同义词，即主要指计算机辅助数控编程即主要指计算机辅助数控编程(Computer Aided Numerical Control Programming，CANCP)。广义广义CAM的概念：是指计算机辅助完成从原材料到的概念：是指计算机辅助完成从原材料到产品的全部制造过程。产品的全部制造过程。CAM系统及包括的内容系统及包括

8、的内容11l CAM系统及包括的内容系统及包括的内容 122.2.计算机集成制造系统计算机集成制造系统13v1973年，年，J.Harrinton博士提出博士提出CIM概念概念v基本思想基本思想 系统的观点：企业的各个生产环节是不可分割系统的观点：企业的各个生产环节是不可分割的，应该加以统一处理的，应该加以统一处理 信息的观点：整个生产过程实质上也是对信息信息的观点：整个生产过程实质上也是对信息的采集、传递和加工处理的过程，在企业中主的采集、传递和加工处理的过程，在企业中主要存在信息流和物流这两种运动过程，而物流要存在信息流和物流这两种运动过程，而物流又是受信息流控制的。又是受信息流控制的。2

9、.1 CIMS2.1 CIMS的定义及和的定义及和CIMCIM的关系的关系142.2 CIM2.2 CIM提出的原因提出的原因v在在20世纪世纪70年代，美国产业政策过分夸大了第三产业年代，美国产业政策过分夸大了第三产业的作用，而将制造业贬低为的作用，而将制造业贬低为“夕阳工业夕阳工业”、“生了锈生了锈的皮带的皮带”，导致美国制造业优势的衰退。，导致美国制造业优势的衰退。v20世纪世纪80年代初开始的世界性石油危机，暴露出美国年代初开始的世界性石油危机，暴露出美国制造业的优势多数已被日本所取代，制造业的优势多数已被日本所取代， 美国报纸说：美国报纸说： “十个高技术产品中的七个，其市场已为日本

10、所占有十个高技术产品中的七个，其市场已为日本所占有”、“日本产品在美国人心目中已经成为质量好、价格日本产品在美国人心目中已经成为质量好、价格便宜的同义词便宜的同义词”。v美国要用其信息技术的优势夺回制造业的领导地位，美国要用其信息技术的优势夺回制造业的领导地位， 认为认为“对对CIMS，不要再犹豫了！（，不要再犹豫了！（ CIMS， no longer a choice!） ” 152.3 CIM2.3 CIM的定义的定义v CIM是一种组织、管理与运行企业生产的新哲理，是一种组织、管理与运行企业生产的新哲理，v 它藉助计算机硬软件，综合运用与现代管理技术、制造技术它藉助计算机硬软件，综合运用

11、与现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，、信息技术、自动化技术、系统工程技术，v 将企业生产全部过程中有关人、技术、经营管理三要素及其将企业生产全部过程中有关人、技术、经营管理三要素及其信息流与物流有机地集成并优化运行，信息流与物流有机地集成并优化运行，v 以实现产品高质、低耗、上市快，从而使企业赢得市场竞争以实现产品高质、低耗、上市快，从而使企业赢得市场竞争经营管理人/组织技术162.4 CIM2.4 CIM的几层含义的几层含义vCIMCIM是一种组织、管理与运动企业生产的哲理，其宗旨是使企是一种组织、管理与运动企业生产的哲理，其宗旨是使企业的产品高质量、低成本、上市快

12、，从而使企业赢得竞争业的产品高质量、低成本、上市快，从而使企业赢得竞争v企业生产的各个环节，是一个不可分割的有机整体企业生产的各个环节，是一个不可分割的有机整体v企业生产的要素包括人、技术及经营管理，其中，尤其重视企业生产的要素包括人、技术及经营管理，其中，尤其重视发挥人在现代化企业生产中的主导作用。发挥人在现代化企业生产中的主导作用。v企业生产活动中包括信息流（采集、传递和加工处理）用物企业生产活动中包括信息流（采集、传递和加工处理）用物流两大部分。现代企业中尤其重视信息流的管理运行及信息流两大部分。现代企业中尤其重视信息流的管理运行及信息流与物流间的集成。流与物流间的集成。vCIMCIM技

13、术是基于现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术是基于现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术的一门综合性技术。它综合技术、系统工程技术的一门综合性技术。它综合MISMIS、OAOA、MRPI-MRPI-，CADCAD、CAECAE、CAPPCAPP、CAMCAM，DNCDNC， CNC CNC，工业机器人，工业机器人，FMCFMC、FMSFMS），网络，数据库，标准化，），网络，数据库，标准化，CASECASE，AIAI，计算机辅，计算机辅助建模、仿真、实验技术，计算机辅助质量管理与控制等。助建模、仿真、实验技术，计算机辅助质量管理与控制等。 172.5 CIMS2.5

14、 CIMS及和及和CIMCIM的关系的关系v 概念：概念：CIMS （Computer Integrated Manufacturing System）是企）是企业生产活动过程中各子系统的完美集成，即从业生产活动过程中各子系统的完美集成，即从市场预测市场预测、经营决策经营决策、计划控制计划控制、工程设计工程设计、生产制造生产制造、质量控制质量控制到到产品销售产品销售等支持功能部等支持功能部门，合理地通过计算机网络联结成一个整体，以保证企业内部信息的门，合理地通过计算机网络联结成一个整体，以保证企业内部信息的一致性一致性、共享性共享性、可靠性可靠性、精确性精确性和和及时性及时性，综合运用现代管理

15、、信，综合运用现代管理、信息、制造、自动化和系统工程等领域的技术，实现生产的自动化和柔息、制造、自动化和系统工程等领域的技术，实现生产的自动化和柔性化，达到高效率、高质量、低成本和灵活生产的目的性化，达到高效率、高质量、低成本和灵活生产的目的。v CIM是针对企业所面临的激烈市场竞争形势面提出来的组织企业生产是针对企业所面临的激烈市场竞争形势面提出来的组织企业生产的一种的一种哲理、思想和方法哲理、思想和方法，不是纯粹的技术，它应该被理解为一种新，不是纯粹的技术，它应该被理解为一种新型的生产模式，而型的生产模式，而CIMS则是则是CIM思想的具体体现。思想的具体体现。 18一一 CIMS CIM

16、S系统简要结构框图系统简要结构框图 1920二二 CIMS CIMS的两个基本要点的两个基本要点 v企业生产经营的各个环节，如市场分析预测、产品设计企业生产经营的各个环节，如市场分析预测、产品设计、加工制造、经营管理、产品销售等一切的生产经营活、加工制造、经营管理、产品销售等一切的生产经营活动，是一个不可分割的整体。动，是一个不可分割的整体。 v企业整个生产经营过程从本质上看，是一个数据的采集企业整个生产经营过程从本质上看，是一个数据的采集、传递、加工处理的过程，而形成的最终产品也可看成、传递、加工处理的过程，而形成的最终产品也可看成是数据的物质表现形式。是数据的物质表现形式。 枭龙枭龙03号

17、号飞机飞机22三三 CIMS CIMS的构成的构成 v四个功能子系统四个功能子系统 管理信息子系统管理信息子系统 产品设计与制造工程自动化子系统产品设计与制造工程自动化子系统 制造自动化或柔性制造子系统制造自动化或柔性制造子系统 质量保证子系统质量保证子系统 v两个辅助子系统两个辅助子系统 计算机网络子系统计算机网络子系统 数据库子系统数据库子系统 23四四 CIMS CIMS的实施的实施 1 1）企业经营过程企业经营过程要改造原有的经营模式、体要改造原有的经营模式、体制和组织，以适应市场竞争的需要。因为制和组织，以适应市场竞争的需要。因为CIMSCIMS是是多技术支持条件下的一种新的经营模式

18、。多技术支持条件下的一种新的经营模式。2 2）人的作用发挥人的作用发挥在企业经营模式、体制和组在企业经营模式、体制和组织的改造过程中，对于人的因素要给予充分的重织的改造过程中，对于人的因素要给予充分的重视，并妥善处理，因为其中涉及到了人的知识水视，并妥善处理，因为其中涉及到了人的知识水平、技能和观念。平、技能和观念。3 3）新技术的应用新技术的应用CIMSCIMS的实施是一个复杂的系的实施是一个复杂的系统工程，整个的实施过程必须有正确的方法论指统工程，整个的实施过程必须有正确的方法论指导和规范化的实施步骤，以减少盲目性和不必要导和规范化的实施步骤，以减少盲目性和不必要的疏漏。的疏漏。 24五五

19、 CIMSCIMS的经济效益的经济效益 1 1）工程设计自动化工程设计自动化方面方面可提高产品的研制和生产能力，可提高产品的研制和生产能力，便于开发技术含量高和结构复杂的产品，保证产品设计质便于开发技术含量高和结构复杂的产品，保证产品设计质量，缩短产品设计与工艺设计的周期，从而加速产品的更量，缩短产品设计与工艺设计的周期，从而加速产品的更新换代速度，满足顾客需求，从而占领市场。新换代速度，满足顾客需求，从而占领市场。 2 2）制造自动化或柔性制造制造自动化或柔性制造加强了产品制造的质量和柔加强了产品制造的质量和柔性，提高了设备利用率，缩短了产品制造周期，增强了生性，提高了设备利用率，缩短了产品

20、制造周期，增强了生产能力，加强了产品供货能力。产能力，加强了产品供货能力。 。 3 3）经营管理经营管理使企业的经营决策和生产管理趋于科学化。使企业的经营决策和生产管理趋于科学化。使企业能够在市场竞争中，快速、准确地报价，赢得时间；使企业能够在市场竞争中，快速、准确地报价，赢得时间；在实际生产中，解决在实际生产中，解决“瓶颈瓶颈”问题，减少在制品；同时，问题，减少在制品；同时，降低库存资金的占用降低库存资金的占用 。 25六六 CIMS CIMS成功应用的案例成功应用的案例 美国科学院对美国在美国科学院对美国在CIMS方面处于领先地位的五方面处于领先地位的五家公司家公司麦克唐纳道格拉斯飞机公司

21、麦克唐纳道格拉斯飞机公司、迪尔拖拉机公迪尔拖拉机公司司、通用汽车公司通用汽车公司、英格索尔铣床公司英格索尔铣床公司和和西屋公司西屋公司进行进行调查和分析，采用调查和分析，采用CIMS可以获得如下收益：可以获得如下收益：产品质量提高产品质量提高200%一一500%；生产率提高；生产率提高40%一一70%；设备利用率提高；设备利用率提高200%一一300%；生产周期缩；生产周期缩短短30%一一60%。 成都飞机工业公司自成都飞机工业公司自1989年开始开展年开始开展CIMS工程，工程，经过发展完善，使得企业在产品制造能力和公司管经过发展完善，使得企业在产品制造能力和公司管理水平方面上了一个新台阶，

22、从而赢得了国外航空理水平方面上了一个新台阶，从而赢得了国外航空产品转包生产的订单，经济效益十分明显。产品转包生产的订单，经济效益十分明显。 263 3 现代集成制造系统现代集成制造系统3.1 现代制造系统的发展历程现代制造系统的发展历程3.2 现代集成制造系统提出的时代背景现代集成制造系统提出的时代背景3.3 现代集成制造系统在我国现代集成制造系统在我国3.4 CIM新定义新定义3.5 现代集成制造系统的特征现代集成制造系统的特征3.6 从从“计算机集成制造系统计算机集成制造系统”到现代集成制造系统到现代集成制造系统3.7 现代集成制造涉及的关键技术现代集成制造涉及的关键技术3.8 现代集成制

23、造系统的发展趋势现代集成制造系统的发展趋势283.1 3.1 现代制造系统的发展历程现代制造系统的发展历程 第一阶段为第一阶段为60 年代年代, 以福特为代表的大规模生产方式揭开了以福特为代表的大规模生产方式揭开了现代化社会大生产的序幕。现代化社会大生产的序幕。 第二阶段为第二阶段为70 年代年代,制造系统以制造系统以产品的市场为中心产品的市场为中心, 其特点是其特点是注重系统的注重系统的功能协调功能协调, 集成化程度较高集成化程度较高, 注重对加工过程的工注重对加工过程的工序管理。序管理。 第三阶段为第三阶段为80 年代年代,制造系统以产品的制造系统以产品的质量为中心质量为中心, 特点是特点

24、是大大量引入了计算机技术量引入了计算机技术, 从而使工序可控化从而使工序可控化, 加工精度日益提高加工精度日益提高 。 第四阶段为第四阶段为90 年代年代,制造系统以产品的加工时间为中心制造系统以产品的加工时间为中心, 其特其特点是系统应变能力强点是系统应变能力强, 注重注重系统的指挥调度系统的指挥调度, 使产品的加工周使产品的加工周期最短期最短。 第五阶段第五阶段21世纪开始，企业更世纪开始，企业更注重清洁环保和知识创新注重清洁环保和知识创新。29v1.全球化趋势全球化趋势v2.以客户为中心的市以客户为中心的市场场v3.竞争新环境和新形竞争新环境和新形式式v4.知识经济初露端倪知识经济初露端

25、倪v5.因特网的冲击因特网的冲击v6.环境保护和可持续环境保护和可持续发展的呼声日盛发展的呼声日盛30v1986年提出了年提出了863/CIMS主题计划。它以主题计划。它以“发展高发展高科技、实现产业化科技、实现产业化”为宗旨，在国家科委为宗旨，在国家科委(科技部科技部)直接领导和各有关部门的大力支持下，经过近直接领导和各有关部门的大力支持下，经过近10000名专家、技术人员和管理人员不懈的努力，名专家、技术人员和管理人员不懈的努力，立足国情，创新发展，从早期的以信息集成为特征立足国情，创新发展，从早期的以信息集成为特征的的“计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（Computer Integ

26、rated Manufacturing System）开始，发展到以信息集）开始，发展到以信息集成和企业优化为特征的现代集成制造系统（成和企业优化为特征的现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing System），走出了一条具有中国特色的），走出了一条具有中国特色的CIMS之路之路，取得重大进展，并在国际上取得了一席之地。，取得重大进展，并在国际上取得了一席之地。 31v“CIM是一种组织、管理和运行现代制造类企业的是一种组织、管理和运行现代制造类企业的理念。理念。它将传统的制造技术与现代化信息技术、管它将传统的制造技术与现代化信息技术、管理技

27、术、自动化技术、系统工程技术等有机结合，理技术、自动化技术、系统工程技术等有机结合，使企业产品全生命周期（使企业产品全生命周期（ 从市场需求分析到最终报从市场需求分析到最终报废处理）废处理） 各阶段活动中有关的人（各阶段活动中有关的人（ 组织、管理）组织、管理） 、经营管理和技术三要素及其信息流、物流和价值、经营管理和技术三要素及其信息流、物流和价值流三流有机集成并优化运行，以达到产品（流三流有机集成并优化运行，以达到产品（P）上）上市快（市快（T）、高质（）、高质（Q）、低耗（）、低耗（C）、服务好（）、服务好（S）、环境清洁（）、环境清洁（E），进而提高企业的柔性、健壮），进而提高企业的柔

28、性、健壮性、敏捷性，使企业赢得市场竞争性、敏捷性，使企业赢得市场竞争”。32v现代集成制造系统在更高的层次上为企业指出了未现代集成制造系统在更高的层次上为企业指出了未来的发展方向来的发展方向 现代集成制造系统以系统论思想为核心现代集成制造系统以系统论思想为核心 具有集成化、数字化、网络化、敏捷化、智能化具有集成化、数字化、网络化、敏捷化、智能化和绿色化等特征。和绿色化等特征。3334v（1）CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术；集成技术；v（2）并行工程技术；）并行工程技术；v（3）虚拟制造技术；）虚拟制造技术；v（4）基于网络异地设计）基于网络异地设计/制造技术；制造技术；v（5

29、）敏捷供应链技术、电子商务技术；）敏捷供应链技术、电子商务技术；v（6）快速成型技术、数控加工技术、机器人技术等。）快速成型技术、数控加工技术、机器人技术等。35v（1）集成化）集成化v（2）数字化）数字化/虚拟化虚拟化v（3）分布式）分布式/网络化网络化v（4）柔性化）柔性化v（5）智能化）智能化v（6）绿色化）绿色化364.1 精良生产（精良生产（Lean Production, LP）4.2 敏捷制造（敏捷制造（Agile Manufacturing，AM）4.3 虚拟制造（虚拟制造（Virtual Manufacturing，VM） 4.4 智能制造（智能制造（Intelligent

30、Manufacturing，IM） 4.5 绿色制造（绿色制造（Green Manufacturing，GM） 4.6 网络化制造网络化制造 （Network Manufacturing，NM）37核心思想：在企业的各个环节上去除一个多余无用的东西核心思想：在企业的各个环节上去除一个多余无用的东西，每个岗位活动的安排原则是必须增值，即，每个岗位活动的安排原则是必须增值，即“消除浪费，精消除浪费，精简组织简组织”。特征：强调人的作用和以特征：强调人的作用和以“人人”为中心，以为中心，以“精简精简”为手为手段排除生产中一切不产生价值的工作，不断改进，以段排除生产中一切不产生价值的工作，不断改进，以

31、“尽善尽善尽美尽美”为最终目标。为最终目标。支撑技术：准时生产（支撑技术：准时生产（Just in Time, JIT）、全面质量管理）、全面质量管理（Total Quality Control，TQC）、成组技术（）、成组技术（Group Technology，GT）等）等 目标：在需要的时间，按需要的质量和需要的数量生产出目标：在需要的时间，按需要的质量和需要的数量生产出产品。实现零缺陷（产品。实现零缺陷（Zero defects）、零准备（）、零准备（Zero set-up time）、零库存（）、零库存（Zero storate）、零搬运（）、零搬运（Zero hanging）等的生产

32、。）等的生产。？38v 原理原理 采用标准化和采用标准化和 专业化的计算机网络和信息集成结构，专业化的计算机网络和信息集成结构，以分布结构连接各类企业，构造虚拟制造环境；以分布结构连接各类企业，构造虚拟制造环境； 以竞争合作为原则，在虚拟制造环境内动态选择成员，以竞争合作为原则，在虚拟制造环境内动态选择成员，组成面向任务的虚拟公司进行快速生产组成面向任务的虚拟公司进行快速生产 系统运行的最大目标是满足客户的需求。系统运行的最大目标是满足客户的需求。v 特征特征 1.企业建联作集成；企业建联作集成； 2.高度的制造柔性；高度的制造柔性； 3.充分发挥人的作用。充分发挥人的作用。 39v 虚拟制造

33、概念虚拟制造概念 一个集成的、综合的可运行制造环境，可用来提高各个一个集成的、综合的可运行制造环境，可用来提高各个层次的决策和控制。通俗来说就是利用计算机对产品从层次的决策和控制。通俗来说就是利用计算机对产品从设计、制造到装配的全过程进行全面的仿真。设计、制造到装配的全过程进行全面的仿真。v 三种不同类型的三种不同类型的VM范例范例 以以设计为中心设计为中心的虚拟制造的虚拟制造(DVM).为设计师提供设计工具为设计师提供设计工具和环境，以设计出符合标准的产品。和环境，以设计出符合标准的产品。 以以制造为中心制造为中心的虚拟制造的虚拟制造(PVM).为工艺工程师提供虚拟为工艺工程师提供虚拟的制造

34、车间现场环境和设备，使其可以分析改进生产计的制造车间现场环境和设备，使其可以分析改进生产计划和生产工艺，验证划和生产工艺，验证NC程序及物流控制。程序及物流控制。 以以控制为中心控制为中心的虚拟制造的虚拟制造(CVM).提供从设计到制造一体提供从设计到制造一体化的虚拟环境，允许评价产品的设计、生产计划和控制化的虚拟环境，允许评价产品的设计、生产计划和控制策略，并提供在模拟过程中改进的手段。策略，并提供在模拟过程中改进的手段。 40v 智能制造自智能制造自1988年由美国年由美国P.K.Wright与与D.A.Bourno在专著在专著智能制造首先提出，日本在此基础上于智能制造首先提出，日本在此基

35、础上于1989年提出智年提出智能制造系统的概念。能制造系统的概念。v 智能制造包含智能制造包含智能制造技术智能制造技术和和智能制造系统智能制造系统 v 智能制造系统（智能制造系统（Intelligent Manufacturing System-IMS）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统，它突出了在制造诸环节中，以一种高度柔性与集成的方式，它突出了在制造诸环节中，以一种高度柔性与集成的方式，借助计算机模拟的人类专家的智能活动，进行分析、判断，借助计算机模拟的人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，取代或延伸制造环

36、境中人的部分脑力、推理、构思和决策，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，同时，收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专劳动，同时，收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。家的制造智能。 41v绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源的使用效率最高。源的使用效率最高。 42v 概念：网络化制造是企业为应

37、对概念：网络化制造是企业为应对知识经济知识经济和和制造全球化的挑制造全球化的挑战战、实施的以、实施的以快速响应市场需求快速响应市场需求和和提高企业（企业群体）竞提高企业（企业群体）竞争力争力为主要目标的一种先进制造模式。通过采用先进的网络为主要目标的一种先进制造模式。通过采用先进的网络技术、制造技术及其他相关技术，构建面向企业特定需求的技术、制造技术及其他相关技术，构建面向企业特定需求的基于网络的制造系统基于网络的制造系统，并在系统的支持下，突破，并在系统的支持下，突破空间地域空间地域对对企业生产经营范围和方式的约束，开展覆盖产品整个生命周企业生产经营范围和方式的约束，开展覆盖产品整个生命周期

38、全部或部分环节的企业业务活动（如产品设计、制造、销期全部或部分环节的企业业务活动（如产品设计、制造、销售、采购、管理等），实现售、采购、管理等），实现企业间的协同企业间的协同和各种和各种社会资源的社会资源的共享共享与集成，高速度、高质量、低成本地为市场提供所需的与集成，高速度、高质量、低成本地为市场提供所需的产品和服务。产品和服务。 一一 网络化制造的特征网络化制造的特征 二二 网络化制造系统四个层次网络化制造系统四个层次 三三 网络化制造系统体系结构网络化制造系统体系结构43v跨越局域网跨越局域网/广域网边界广域网边界v覆盖企业生产经营的全过程覆盖企业生产经营的全过程 v 强调企业间的协作与

39、社会范围内的资源共享强调企业间的协作与社会范围内的资源共享 v有多种形态和功能系统有多种形态和功能系统 v技术内容丰富技术内容丰富44v基础层基础层：主要为实施网络化制造提供基础的支持，包括：主要为实施网络化制造提供基础的支持，包括基础数据库、相关的技术基础、网络化制造相关标准与基础数据库、相关的技术基础、网络化制造相关标准与协议等；协议等；v应用与使能工具层应用与使能工具层：包括各种实施区域网络化制造所需：包括各种实施区域网络化制造所需要的应用软件系统和使能工具；要的应用软件系统和使能工具；v网络化制造应用系统层网络化制造应用系统层：它包含了企业实施网络化制造：它包含了企业实施网络化制造所需

40、的最主要的功能；所需的最主要的功能；v企业用户层企业用户层：通过互连网络实现企业互连，在项目管理：通过互连网络实现企业互连，在项目管理和过程管理系统的支持下开展企业网络化制造实际应用和过程管理系统的支持下开展企业网络化制造实际应用。 455 5 并行工程并行工程v5.1 并行工程的定义并行工程的定义v5.2 并行工程（并行工程（CE）的内涵及其组成）的内涵及其组成v5.3 并行工程特点并行工程特点v5.4 并行工程在先进制造技术中的地位与作并行工程在先进制造技术中的地位与作用用v5.5 并行工程的实施效益并行工程的实施效益46v 概念：概念：1988年美国国防分析研究所（年美国国防分析研究所（

41、Institute of Defense Analyze ，IDA）在）在R338报告对并行工程的定义是一种对产品及其相关过程（报告对并行工程的定义是一种对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的工作模式。这种包括制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的工作模式。这种工作模式可以使产品开发人员从一开始就考虑到产品概念设计到整个工作模式可以使产品开发人员从一开始就考虑到产品概念设计到整个产品生命周期中的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。产品生命周期中的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。v 目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。目标为提

42、高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。v 具体实现：在产品开发初期，组织多种职能协同工作的项目组，使有具体实现：在产品开发初期，组织多种职能协同工作的项目组，使有关人员从一开始就获得对新产品需求的要求和信息，积极研究涉及本关人员从一开始就获得对新产品需求的要求和信息，积极研究涉及本部门的工作业务，并将所需要求提供给设计人员，使许多问题在开发部门的工作业务，并将所需要求提供给设计人员，使许多问题在开发早期就得到解决，从而保证了设计的质量，避免了大量的返工浪费。早期就得到解决，从而保证了设计的质量，避免了大量的返工浪费。 47485.3 5.3 并行工程特点并行工程特点v1.强调团队工

43、作（强调团队工作（Team work）方式与团队精神）方式与团队精神v2.强调设计过程的并行性强调设计过程的并行性 v3.强调设计过程系统性强调设计过程系统性 v4.强调设计过程的快速反馈强调设计过程的快速反馈各部门各部门“同室协调同室协调”工作小组工作小组 495.4 5.4 并行工程在先进制造技术中的地位与作用并行工程在先进制造技术中的地位与作用v 1.并行工程是在并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下，将原等技术支持下，将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭，充分利用来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭，充分利用了原有技术，并吸收了当前迅速发展的计算机技术、信息了原有技术，并吸收了当前迅速发展的计算机技术、信息技术的优秀成果，使其成为先进制造技术中的基础。技术的优秀成果，使其成为先进制造技术中的基础。v 2.在并行工程中为了达到并行的目的，必须建立高度集成在并行工程中为了达到并行的目的，必须建立高度集成的主模型，通过它来实现不同部门人员的协同工作；为了的主模型，通过它来实现不同部门人员的协同工作；为了达到产品的一次设计成功，减少反复，它在许多部分应用达到产品的一次设计成功