《先进制造技术》-第六章-先进生产制造模式

1、第六章 先进消费制造方式6.1 计算机集成制造(CIM)6.2 并行工程CE6.3 精益消费(LP)6.4 矫捷制造AM6.5 智能制造系统IMS.第一节 计算机集成制造(CIM) 6.1.1 CIM和CIMS的概念 6.1.2 CIMS的组成 6.1.3 CIMS递阶控制构造 6.1.4 CIMS的体系构造 6.1.5 CIMS在我国的实施进展 .6.1.1 CIM和CIMS的概念计算机集成制造CIM美国Harrington博士关于CIM两个观念: 企业各个消费环节是一个不可分隔的整体(集成)； 企业消费制造过程本质上是对信息的采集、传送和加工处置的过程信息。ISO关于CIM定义：是将企业一

2、切的人员、功能、信息和组织等 诸方面集成为一个整体的消费方式。CIM：是一种思想、方式、哲理，强调企业信息集成。.CIMS三要素关系： 运营管理与技术:技术支持企业到达预期的运营目的； 人与技术:技术支持各类人员相互配合、协调一致任务； 人与运营管理:人员素质提高支持企业的运营管理；CIMS三要素集成 计算机集成制造系统CIMSCIMS:基于CIM哲理的一种工程集成系统。CIMS中心:是将企业内的人/组织、运营管理和技术三要素之间的集成，以保证企业内的任务流程、物质流和信息流畅通无阻。.6.1.2 CIMS的组成 四个功能分系统，两个支撑分系统组成 .1、运营管理信息分系统MIS) 信息处置

3、包括信息的搜集、传输、加工和查询； 事务管理 包括方案管理、物料管理、消费管理、财务 管理、人力资源管理等； 辅助决策 根据现有信息，利用数学分析手段预测未来，提供企业运营管理决策。 中心工具：制造资源方案MRPII，将企业内各个管理环节进展集成，缩短消费周期、减少库存、降低本钱、提高企业市场应变才干。.2、工程设计自动化分系统(EDIS)CAD/CAPP/CAM CAD 计算机绘图、有限元分析、产品外型、图像分析处置、优化设计、动态分析与仿真、物料清单BOM生成等； CAPP 毛坯设计、工艺方法选择、工序设计、工艺道路制定、工时定额计算等； CAM 刀具途径确定、刀位文件生成、刀具轨迹仿真、

4、NC代码的生成等作业。 .3、制造自动化分系统(MAS)MAS位置: 位于企业底层，是企业信息流和物料流的结合点， 是最终产生效益聚集地。MAS组成:机械加工系统-CNC、MC、FMC、FMS加工设备；物流系统对工件和工具存储、搬运、装卸等操作；控制系统-实现对加工设备和物流系统的控制；MAS目的:实现多种类、小批量消费柔性自动化；实现优质、低本钱、短周期、高效率消费；发明温馨平安劳动环境。 .4、质量保证信息分系统QIS) 质量方案-建立质量技术规范，制定检测方案、检测规程和规范； 质量检测管理-包括进出厂资料检测、产质量量检测管理，设计质量目的管理，消费质量数据管理； 质量分析评价-对各类

5、质量问题进展分析，评价各种影响要素，查明主要缘由。 质量信息综合与控制-报表生成，质量综合查询，采取各种质量控制措施。.第二节 并行工程CE 6.2.1 并行工程定义 6.2.2 并行工程运转方式 6.2.3 并行工程特征 6.2.4 并行工程关键技术 6.2.5 并行工程的支持工具.6.2.1 并行工程定义 串行工程 在前一任务环节完成之后才开场后一任务环节的任务，各任务环节作业时序上没有重叠和反响，即使有反响，也是事后的反响。 并行工程 将时间上先后的知识处置和作业实施过程，转变为同时思索，尽能够同时处置的一种作业方式。 并行工程关键思想 是一种任务方式，而不是详细的任务方法； 从产品设计

6、一开场就思索产品全生命周期中一切要素，以保证产品设计一次胜利。. 串行工程任务方式 并行工程任务方式 .6.2.2 并行工程运转方式 并行工程运转方式.并行工程设计网络.6.2.3 并行工程特征 并行特征-在产品设计阶段并行思索产品整个生命 周期中的一切要素。 留意：并行工程不能省去任一消费环节，不是将 设计和消费环节重叠进展。整体特征-强调全局思索问题，追求整体最优。 .协同特征协同组织方式：群体小组Teamwork任务方式，小组成员由设计、工艺、制造不同代表组成，有本人责、权、利，有本身的任务方案和目的；协同设计思想：强调一体化、并行地进展产品及其相关过程的协同设计；协同的效率：强调“1+

7、12 ，强调“工字钢协同强度。集成特征人员集成：管理者、设计者、制造者以致用户集成；信息集成：信息获取、表示和操作工具的集成与管理；功能集成：企业内部及外部功能集成；技术集成：多学科知识以及各种技术、方法的集成。.6.2.4 并行工程关键技术 产品开发过程的重构 从产品特征、开发活动、组织构造、资源配置、开发方案、调度战略等方面不断改良和提高。 集成的产品信息模型 应可以全面表达产品、工艺、制造以及产品生命周期内各环节的信息，可以使小组成员共享模型中的信息，这是并行作业的根底。 并行设计过程的协调与控制-并行设计是一个反复迭代优化的过程，该过程的管理、协调与控制是实现并行设计关键。.6.2.5

8、 并行工程的支持工具 CAX工具：CAD、CAE、CAPP、CAM、CAT等； DFX工具：DFM、DFA、DFT、DFU等； 产品数据管理PDM：对共享数据进展一致规范管理，保证全局共享数据的一致性，提供一致的数据库支配界面。 协同的网络通讯手段： 多媒体邮件-传送速率低，不适于处理期限紧迫设计问题； 电子公告板-是一种提供察看、修正公共信息的白板技术， 仍不能保证在规定时间内得到同事的反响； 基于网络的视频会议系统MONET：基于网络的多媒领会议系统，可共商关怀的问题，减少来往耗费的时间和精神。 .第五节 智能制造系统IMS 6.5.1 智能制造系统的含义与开展 6.5.2 智能制造系统的

9、特征 6.5.3 智能加工与智能加工设备.6.5.1 智能制造系统的含义与开展 智能制造系统IMS含义：由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统；模拟人类专家的智能活动，进展分析、推理和决策；取代/延伸人部分脑力劳动，开展人类专家的制造智能。智能制造方式的开展：智能制造是影响未来经济开展的重要消费方式；制造系统将由能量驱动型转变为信息驱动型；智能制造被各国政府列为国家开展方案；智能制造特别是信息技术开展的必然，是自动化和集成技术纵向开展的结果。.6.5.2 智能制造系统的特征 自律Holonic)才干 搜集了解环境和本身信息，规划本身行为的才干，基于知识的模型是系统自律才干的根底。 人机一

10、体化 智能机器只具有逻辑思想专家系统和部分笼统思想神经网络，没有人的灵感思想，不能够全面取代人类专家智能；人机一体化突出人的中心位置，使二者各显其能。 虚拟现实技术 借助于音像和传感安装，虚拟展现现实生活中各种过程，虚拟未来产品及其制造过程，从感官和视觉上使人获得完全好像真实的感受。 自组织与超柔性 可以自行组成一种最正确构造，具有运转方式和构造方式的柔性，好像一群人类专家群体，具有生物特性。 学习才干与自我维护才干 在实际中不断充实知识库，具有自学习，自行进展缺点诊断与排除功能。.6.5.3 智能加工与智能加工设备技术工人职责：用觉得器官监视加工情况；经过大脑判别加工形状，并作出决策；用四肢

11、实施相应的操作和处置。智能加工：运用传感处置、智能决策、实时控制技术，自主选取数据，积累阅历，根据获取的形状信息发明新的知识。智能机床：运用传感器对切削过程进展在线监测，根据神经网络诊断异常形状；缺点发生时，启动知识处置机，参照存储积累的知识，决策修正加工条件，排除机床缺点。预测推理模块：事前对异常情况进展推理，提供处置对策表供检索调用。控制推理模块：对已发生的异常情况采取相应处置对策。.智能机床的根本构造 .智能加工中心的主机构造 .本章小结CIMS是企业内的人/组织、运营管理和技术三要素集成，以保证企业内的任务流程、物质流和信息流畅通无阻的企业信息集成系统。CIMS是由运营管理信息系统、工程设计自动化系统、制造自动化系统和质量保证信息系统四个功能分系统，以及计算机网络和数据库管理两个支撑分系统组成；并行工程是将时间上先后的知识处置和作业实施过程转变为同时思索和尽能够的同时处置的一种消费组织管理方式。群体小组和并行工程是精益消费的根底，及时消费、成组技术和全面质量管理是精益消费的三大支柱。矫捷制造是在“竞争-协作-协同机制下，实现对市场需求作出灵敏快速反响的一种消费制造方式。.本章小结CIMS是企业内的人/组织、运营管理和技术三要素集成，以保证企业内的任务流程、物质流和信息流畅通无阻的企业信息集成系统。CIMS是由运营管理信息系统、工程设计自动化系统、