先进制造系统

第一章 先进制造系统概论制造的定义又称“小制造” ，是指产品的制作过程。制造是使原材料在物理性质和化学性质上发生变化而转化为产品的过程又称“大制造”或“现代制造” ，是指产品的全生命周期过程 。制造业的内涵制造业是所有与制造有关的企业生产机构的总体。是对原材料加工或再加工以及对零部件装配工业的总称。我国制造业的问题劳动生产率及工业增加值率低低水平生产能力严重过剩，高水平生产能力不足1）企业体制的不适应。 （2）经营理念的不适应。3）生产管理手段的不适应。 （4）企业组织结构的不适应1）设计技术。我国具有自主知识产权的原创性技术极少；设计基础数据缺乏；用开展创造性设计的工作较少。CAD技术2）制造工艺与装备。我国优质、高效、低耗工艺的普及率不足用先进加工技术。10%；只有较少企业开始采3）制造过程自动化。 我国企业仍处于单机自动化、机器人技术的企业极少。刚性自动化阶段；采用柔性自动化技术、4.制造业产品的分类1)生活资料 2)生产资料1）离散式产品 2）流程式产品 3）混合式产品产品市场生命周期是指一个产品从进入市场到退出市场的过程。⑴投入期 ⑵长期 ⑶熟期 ⑷退让期产品全生命周期的概念1）产品计划（ 2）产品设计 （3）产品生产4）产品销售 （5）产品使用 （6）产品报废先进制造系统的定义资源投入的最大增值，具有良好社会效益，达到整体最优的。先进制造系统的特点第一 满意质量 分集并存 以人为扁平组织 柔性更高 模块拼合 关注环制造模式的影响因素社会生产力的水平 用 化 第二章 先进制造系统的基本原理制造系统的分类单元级制造系统的三运动流及其子系统企业级制造系统的四运动流及其子系统AMS的基本特征AMS的决策因素制造系统的生命周期。可更新对及过程中效应（鸟尾效应）（斜升效应）（随机效应）（劣化效应）（突变效应）AMS的运行原理（ 3种控制方式）中控递阶控布控制信息化制造的内容和任务内容产作管理办公战略决策协作商化任务用方面第三章 先进制造模式制造模式的类型1） 刚性制造模式 柔性制造模式 可重构制造模式2）精益制造模式（ ） 信息化制造模式（ IMM/MRPⅡ推动优缺点：生产率高，设备利用率高，产品成本很低：投资大，设备不灵活，只能加工一种零件，或几种相似零件。若要改变产品品种，则需对自动流水线作较大改动，投资和时间的耗费很大：工序相对集中， 没有固定的节拍， 物料的非顺序输送； 将高效率和高柔性融于一体生产成本低；具有较强的灵活性和适应性：能够形成追求 零库存 的动态系统；有助于在工序间实现质量保证；迫使生产过程的精心组织。不足：要求有重复循环的产品生产环境，生产柔性不够大；缺乏改进过程的中心，所有过程活动一样重要。化是会造成库存过剩或在制品、原材料无法保证供应。大量定制模式的实施策略MC模式是通过把大量生产和定制生产这两种生产模式的优势有机结合起来，在不牺牲企业经济效益的前提下，了解并满足单个顾客的需要产品优化的一般方法是采用模块化设计技术。过程优化的一般方法是采用延迟制造策略。MC模式是推动式和拉动式供应链的整合，集成了结两种供应链构的优点。计算机集成制造（ CIM）的组成及功能1）管理信息系统（ 4）质量信息系统5）计算机网络6）数据库管理系统各种模式的定义 特点 关键技术（）并行工程定义 CE、 一体化设的一种系统化工作模式。特点 设计人员的团队化 设计过程的并行性 设计过程的系统性 设计过程快速 短 反馈关键技术CE中产品开发过程的建模、分析与集成技术。CE的多功能集成产品开发团队。CE中的协同工作环境。数字化产品建模。定义 企业在无法预测的持续、快速变化的竞争环境中生存、发展并扩大竞争优势的一种新的经营管理和生产组织模式。关键技术 ：跨企业、跨行业、跨地域的信息技术框架；集成化产品过程设计的模型和工作流控制系统；企业资源管理系统和供应链管理系统；设备、工艺过程和车间调度的敏捷化。特性 可重构性 模块性 可集成性 可定制性 可转换性 可诊断性 可重用性定义：是一种在系统整体优化的思想指导下，集企业、顾客、供应商和环境于一体，充分利用企业已有的各种资源，根据顾客的个性化需求，以大量生产的低成本、高质量和高效率提供定制产品和服务的生产模式。关键技术 MC术 MC的制造技术 MC的管理技术 MC产定义一 LP是指以整体优化的观点， 以社会需求为依据， 以发挥人的因素为根本有效配置和合理使用企业资源，最大限度地为企业谋求利益的一种新型生产方式。定义二 LP制造系统能很快适应用户需求的不断变化，并能使生产过程中一切无用、多余的东西精简，最终达到包括市场供销在内的制造的各方面最好的结果。LP的基本特点（ utn，）2）人员自主化。人员自主化是人员与机械设备的有机配合行为。它也是精益生产的支柱。）并行工程了 E。。 用 GT成组流水线。其特点是制造对象多样化，但仍保持着大量生产的速度，而生产线则由刚性变成了柔性。）全面质管理。是实现精益生产的重要保证，强调全员参与和关心质量工作。计算机集关键(1) 信息集成 (2) 过程集成 (3) 企业集成虚拟关键技术 术 (2)建模技术 术 可制造性评价制造 、协同商务、大量定制和并行工程等；（（（、（业资源计划（、制造执行系统（、供应链（、数据（PD）等；基础标准化、建模和知识等；支撑计算机和网络等智能制造第五章 先进制造装备及技术自动导向车 AGV的特点运行路径和目的地可以由程序控制，机动能力强。工位识别能力和定位精度高，具有与各种加工设备协调工作的能力。AGV组成的物流系统不是永久性的，而是在给定的区域内设置。与其他物料输送方式相比，初投资大，但可以大幅度降低运行费用。AGV的导向原理1）电磁导向2）光学导向3）激光导向4）视觉导向导向方法按导向信息的来源分 外导式和内导按导向线路的形式分 有线式和无线式柔性制造系统（ FMS）柔性制造系统（ FMS）的控制数控机床的分类为：金属切削类数机床金属成形类数机床数特种机床）伺服为：开环数机床闭环数机床半闭环数机床（）数功能水平为：高档数机床中档数机床低档数机床数控机床的组成加工中心的组成基础部件主轴部件数系统自动换刀装置.加工中心的分类（）为：镗铣中心车削中心钻削中心主轴特征分.工业机器人的组成5-15 业机器人的组成1－控制系统 统 大臂 小臂 部 柱 动 肩关节旋转 肘关节旋转 腕摆动 腕扭转 3.业机器人的分类第六章 先进制造工艺技术33.快速成形制造 RPM 的成型流程图34几种常用的快速成形制造工艺高能束加工技术光加工技术不存在具磨损更换问题在大气中无量损失，故外围设备简单真空室货隔离室内件加工时不产生机械振动和噪声加工技术优点射束直径小能量密度高工件几乎不变形加工过程便与自动化在真空中进行，杂质污染少离加工技术水射流加工技术优点几乎适用于所有材料的加工加工质量高切削时无火花加工清洁减少了刀具准备，刃磨和设置刀偏量等工序，缩短时间对生物制造的认识通过制造科学与生命科学相结合，在微滴、细胞和分子尺度的科学层次上，通过受控组装完成器官、组织和仿生产品的制造之科学和技术总称。生物制造工程是一个多学科、高度柔性化的制造过程。生物制造是先进制造技术的一个分支，是传统制造技术与生命科学、信息科学、材料随着生命科学的引入，使制造摆脱了“无生命”的物理、化学模式，被赋予“生命” 制造还将渗透到人类的生命历程中去，从而大大丰富了制造科学的内涵。作为 21世纪先进制造领域新的学科前沿，生物制造这样的交叉边缘学科很可能实现突破式、跨越式的发展。只有拥有坚实的材料科学、制造技术、生物学基础、才能突破传统的制造科学和生命科学间的鸿沟，打造一个更加全新的生物制造科学。面向拆卸的设计（ DFD）的主要内容包括三个方面可拆卸产品设计可拆卸工艺设计可拆卸性评价面向回收的设计（ DFR）的特点①使材料资源得到最大限度利用，减少废弃物数量。②有利于可