先进制造的基本概念课件

1、21世纪的先进制造技术基本概念1. 21世纪的产品特点2. 21世纪制造企业的环境3. 现代集成制造技术 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义，经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析研究，可以认为：先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 21世纪的产品特点产品结构的特点 知识-技术-产品的时间越来越来短、 结构越来越复杂 1782年摄影原理到1838年照相机

2、56年1831年电机原理到1872年发动机 41年1948年半导体到1954年半导体收音机 6年21世纪的产品特点产品的批量 更小产品价格取决于独占知识的含量产品的市场特点顾客对产品功能、性能、质量、服务要求更高参与全球竞争更加激烈现代制造企业环境的变化大市场和大竞争；产品生命周期缩短；交货期成为主要竞争因素；用户需求个性化, 多品种小批量生产 比例增大。发达国家的制造业发展迅速例：波音777的设计和制造是20世纪90年代制造业的标志性进展全数字化定义无纸生产；数字化预装配无金属样机的生产(虚拟)广域网上的异地设计、异地制造；基于的数据交换；协同工作小组（Team work) 设计制造周期大大

3、缩短：波音757,767 9-10年波音77缩短到4.5年，并获得巨大的独占性利润，每架波音777要价1.4亿美元。信息时代造成了跨国公司的垄断性跨国公司的生产总值占工业化国家生产总值的 40%；跨国公司的贸易额占世界贸易总值的 50%；跨国公司的工业研制费占世界总值的 80%；跨国公司操纵了世界技术转让的 75%；跨国公司操纵了对发展中国家技术贸易的 90%。90年代国际水平的占30% 80年代国际水平的占40%2000多种主导产品的平均生命周期为10.5年是美国产品3.5倍美国新产品贡献率已达到生产总值的52%我国仅为5.9%我国的技术来源主要依赖国外技术，企业技术创新能力低下我国制造业的

4、严峻形势我国机械工业主导产品设计在整个生产周期中所占的比重设计开发制造时间百分比（%)开发设计工作的重要性开发设计生产准备与加工原材料与外购件的采购管理和销售010203040506070开发设计生产准备与加工原材料与外购件的采购管理和销售对成本的影响所需的工时成本将核心工作放在本企业两头在内，中间在外开发设计市场销售制造成功企业的关键因素 上市时间 T(time) 质量 Q(quality) 产品成本 C(cost) 服务 S(service) 灵活性 (flexibility)环境 (enviroment)“快鱼”吃“慢鱼”现代制造系统的模式和哲理 成组技术 (相似性) CIM (集成)

5、并行工程 (同步) JIT (及时) 智能制造系统 (智能) 敏捷制造 (灵活) 精益生产 (简化) 合理化工程 (重组、标准化) 业务过程重组BPR(重组)TQCSFE现代集成制造技术 J. Harringtong 博士 Computer Integrated Manufacturing 计算机集成制造 CIM 基本思想企业的各个生产环节是不可分割的，应该加以统一处理；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。“自动化孤岛”1 + 1 = 2 ? 将“自动化孤岛”集成在一起将“自动化孤岛”集成在一起产品形成

6、过程 昨天-今天-明天 产品规划概念设计生产准备详细设计昨天过程序列产品规划 概念设计 详细设计 生产准备PDM数字模型过程管理明天过程流产品规划概念设计详细设计生产准备PDM今天过程链CIM是一种组织、管理与运行企业的哲理。它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术等有机结合，借助计算机（硬、软件），使企业产品全生命周期市场需求分析、产品定义、研究开发、设计、制造、支持（包括质量、销售、采购、发送、服务）以及产品最后报废、环境处理等各阶段活动中有关人/组织、经营管理和技术三要素及其信息流、物流和价值流有机集成并优化运行，实现企业制造活动的计算机化、信息化、智能化、集

7、成优化，以达到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁，进而提高企业的柔性、健壮性、敏捷性，使企业赢得市场竞争。CIMS是一种基于CIM哲理构成的计算机化、信息化、智能化、集成优化的制造系统。CIM和CIMS的定义CIMS的集成集成的内容 功能集成 组织集成 信息集成 过程集成销售部门制造部门技术部门传统的组织结构 面向功能的组织结构现代的组织结构 面向过程的组织结构TeamworkCIMS的发展信息集成过程集成企业间集成制造业CIMS的关键技术并行工程产品数据管理 PDM项目管理快速原型技术拟实制造大规模定制生产并行工程(Concurrent Engineering，CE)并行工程是集成地、

8、并行地设计产品及其相关的各种过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。这种方法要求产品开发人员在设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。丰田汽车公司的并行工程系统规划车型设计产品设计生产准备生产财务 . 会计Finance /Accounting开发期Length of Development Time规划Planning 车形 设计 Styling design Engineering 产品设计DesignPrototypeFabrication & Testing 试制评价 Productionengineering 生产准

9、备生产 Production零部件厂家Parts suppliers Production engineeringProduction规划 Planning车形设计Styling design产品设计Engineering Design试制 . 评价PrototypeFabrication& Testing生产准备 生产 试制评价在开发和设计的工作中，正确的文档应该在正确的时候送到正确的地方需求功能图计算资料产品目录标准图纸零件表准则规格说明书材料表工具单DINISO 重要工作查找通知检查归档分类设计计算绘图建立零件表修改利用PDM可以大大简化开发和设计工作图纸管理文档管理零件分类产品结构管理BOM生成2D / 3D - CADFEMCAE文档保存基于PDM的系统解决方案零件管理产品数据管理（PDM）的原理M-CADE-CADCAPPFEMCAMPDMClientPDMClientPDMClientMetadaten文件系统