21世纪的先进制造技术

1、21世纪的先进制造技术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21世纪纪的产品品特点产品结构构的特点点知知识-技技术-产品品的时间间越来越越来短、 结构构越来越越复杂1782年摄影影原理到到1838年照照相机56年1831年电机机原理到到1872年发发动机41年1948年半导导体到1954年半导导体收音音机6年21世纪纪的产品品特点产品的批批量更更小产品价格格的特点点取取决于于独占知知识的含含量产品的市市场特点点顾客对产产品功能能、性能能、质量量、服务务更更高高参与全球球竞争更更加激烈烈现代制造造企业环环境的变变化大市场和和大竞争争；产品生命命周期缩缩短；交货期成

2、成为主要要竞争因因素；用户需求求个性化化,多多品种种小批量量生产比比例增增大。发达国家家的制造造业发展展迅速例：波音音777的设计计和制造造是20世纪90年代代制造业业的标志志性进展展全数字化化定义无纸纸生产；数字化预预装配无金金属样机机的生产产(虚拟拟)广域网上上的异地地设计、异地制制造；基于的的数据交交换；协同工作作小组（Teamwork)238设计制造造周期大大大缩短短：波音757,7679-10年波音77缩短短到4.5年，并获得得巨大的的独占性性利润，每架波波音777要价价1.4亿美元元。信息时代代造成了了跨国公公司的垄垄断性跨国公司司的生产产总值占占工业化化国家生生产总值值的40%；

3、跨国公司司的贸易易额占世世界贸易易总值的的50%；跨国公司司的工业业研制费费占世界界总值的的80%；跨国公司司操纵了了世界技技术转让让的75%；跨国公司司操纵了了对发展展中国家家技术贸贸易的90%。90年代代国际水水平的占占30%80年代代国际水水平的占占40%2000多种主主导产品品的平均均生命周周期为10.5年是美美国产品品3.5倍美国新产产品贡献献率已达达到生产产总值的的52%我国国仅为5.9%我国的技技术来源源主要依依赖国外外技术，企业技技术创新新能力低低下我国制造造业的严严峻形势势我国机械械工业主主导产品品设计在整整个生产产周期中中所占的的比重设计开发发制造时间百分比（%)开发设计计

4、工作的的重要性性开发设计计生产准备备与加工原材料与与外购件的采采购管理和销销售010203040506070开发设计计生产准备备与加工原材料与与外购件的采采购管理和销销售对成本的的影响所需的工工时成本本个性化！将核心工工作放在在本企业业两头在内内，中间间在外开发设计市场销售制造成功企业业的关键键因素上市时间间T质量Q产品成本本C服务S灵活性环境“快鱼”吃“慢鱼”现代制造造系统的的模式和和哲理成组技术术 (相相似性)CIM(集成成)并行工程程 (同同步)JIT(准确确)智能制造造系统(智能能)敏捷制造造 (灵灵活)精益生产产 (简简化)合理化工工程(重组、标准化化)业务过程程重组BPR(重组)T

5、QCSFE现代集成成制造技技术J.Harringtong博士ComputerIntegrated Manufacturing计算机集集成制造造CIM基本思想想企业的各各个生产产环节是是不可分分割的，应该加加以统一一处理；整个生产产过程实实质上也也是对信信息的采采集、传传递和加加工处理理的过程程，在企企业中主主要存在在信息流流和物流流这两种种运动过过程，而而物流又又是受信信息流控控制的。“自动化孤孤岛”1 +1= 2?将“自动化孤孤岛”集成在一一起将“自动化孤孤岛”集成在一一起产品形成成过程昨昨天-今今天-明明天 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

6、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是是一种组组织、管管理与运运行企业业的哲理理。它将将传统的的制造技技术与现现代信息息技术、管理技技术、自自动化技技术、系系统工程程技术等等有机结结合，借借助计算算机（硬硬、软件件），使使企业产产品全生生命周期期市市场需求求分析、产品定定义、研研究开发发、设计计、制造造、支持持（包括括质量、销售、采购、发送、服务）以及产产品最后后报废、环境处处理等各各阶段活活动中有有关人/组织、经营管管理和技技术三要要素及其其信息流流、物流流和价值值流有机机集成并并优化运运行，实实现企业业制造活活动的计计算机化化、信息息化、智

7、智能化、集成优优化，以以达到产产品上市市快、高高质、低低耗、服服务好、环境清清洁，进进而提高高企业的的柔性、健壮性性、敏捷捷性，使使企业赢赢得市场场竞争。CIMS是一种种基于CIM哲哲理构成成的计算算机化、信息化化、智能能化、集集成优化化的制造造系统。CIM和和CIMS的定定义CIM是是一种组组织、管管理与运运行企业业的哲理。其目的是使企业业达到产产品上市市快、高高质、低低耗、服服务好、环境清清洁，进进而提高高企业的的柔性、健壮性性、敏捷捷性，使使企业赢赢得市场场竞争。因此，CIM/CIMS不是是企业的的目标，而是达达到企业业目标的的手段之之一；企业生产产过程中中的各个个环节是是一个不不可分的

8、的整体，要以系系统的观观点进行行优化。此处的的优化是是指对企企业生产产过程各各阶段活活动中有有关人/组织、经营管管理和技技术三要要素及其其信息流流、物流流和价值值流有机机集成并并优化；CIM技技术是传传统的制制造技术术与现代代信息技技术、管管理技术术、自动动化技术术、系统统工程技技术等的的有机结结合，其其包括总总体技术术、支撑撑技术、设计自自动化技技术、制制造自动动化技术术和管理理自动化化技术；CIMS的主要要特点是是计算机化化、信息息化、智智能化、集成优优化，CIM哲理和和相关技技术既可可用于离散型制制造业，也可用用于流程和混混合型制制造业；CIM是生产力力发展的的必然结果果；CIM不不是排

9、他他的，如CIM与LP。对CIM和CIMS的的进一步步说明CIMS的集成成集成的内内容功能集成成组织集成成信息集成成过程集成成集成的范范围功能集成成组织集成成销售部门门制造部门门技术部门门传统的组组织结构构面向功能能的组织织结构现代的组组织结构构面向过程程的组织织结构TeamworkCIMS的发展信息集成成过程集成成企业间集集成离散制造造业CIMS的关键技技术并行工程程产品数据据管理PDM项目管理理快速原型型技术拟实制造造大规模定定制生产产并行工程程(Concurrent Engineering，CE)并行工程程是集成成地、并并行地设设计产品品及其相相关的各各种过程程（包括括制造过过程和支支持

10、过程程）的系系统方法法。这种种方法要要求产品品开发人人员在设设计一开开始就考考虑产品品整个生生命周期期中从概概念形成成到产品品报废处处理的所所有因素素，包括括质量、成本、进度计计划和用用户要求求。丰田汽车车公司的的并行工工程系统统规划车型设计计产品设计计生产准备备生产财务. 会计计Finance/Accounting开发期LengthofDevelopmentTime规划Planning车形设计StylingdesignEngineering产品设计DesignPrototypeFabrication& Testing试制评价Productionengineering生产准备生产Product

11、ion零部件厂厂家PartssuppliersProduction engineeringProduction规划Planning车形设计计Styling design产品设计计EngineeringDesign试制. 评价价PrototypeFabrication& Testing生产准备备生产试制评价价在开发和和设计的的工作中中，正确确的文档档应该在在正确的的时候送送到正确确的地方方需求功能图计算资料料产品目录录标准图纸零件表准则规格说明明书材料表工具单DINISO重要工作作查找通知检查归档分类设计计算绘图建立零件件表修改利用PDM可以大大大简化开开发和设设计工作作图纸管理理文档管理理零件分类类产品结构构管理BOM生成2D/ 3D -CADFEMDTP文档保存存基于PDM的系统解解决方案案零件管理理产品数据据管理（PDM）的原理M-CADE-CADCAPPFEMDTPPDMClientPDMClientPDMClientMetadaten文件系统统文档PD