制造系統(tǒng)建模與仿真在工業(yè)工程中的應(yīng)用(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上制造系統(tǒng)建模與仿真在工業(yè)工程中的應(yīng)用摘要：建模與仿真技術(shù)是21世紀(jì)信息技術(shù)和制造技術(shù)結(jié)合的橋梁，是使企業(yè)產(chǎn)生最大經(jīng)濟(jì)效益的核心技術(shù)，也是21世紀(jì)制造業(yè)的一項(xiàng)關(guān)鍵支撐技術(shù)。本文闡述了仿真技術(shù)在制造業(yè)的地位和作用，總結(jié)建模與仿真技術(shù)的特點(diǎn)，給出了制造業(yè)建模與仿真技術(shù)的方展方向。關(guān)鍵詞：制造系統(tǒng) 建模 仿真仿真應(yīng)用系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)是以相似原理、模型理論、系統(tǒng)技術(shù)、信息技術(shù)以及建模與仿真應(yīng)用領(lǐng)域的有關(guān)專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、與應(yīng)用相關(guān)的物理效應(yīng)設(shè)備及仿真器為工具，利用模型參與已有或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行研究、分析、設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)、試驗(yàn)、運(yùn)行、評(píng)估、維護(hù)、和報(bào)廢(全生命周期)活

2、動(dòng)的一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)1制造業(yè)建模與仿真技術(shù)的地位制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是國(guó)家綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)；21世紀(jì)的制造業(yè)仍然是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的命脈，也是國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)的重要因素。制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的企業(yè)機(jī)構(gòu)的總體，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，它一方面創(chuàng)造價(jià)值，生產(chǎn)物質(zhì)財(cái)富和新的知識(shí)，另一方面為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門包括國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展提供先進(jìn)的手段和裝備?，F(xiàn)代制造的基本特點(diǎn)是大制造和全過(guò)程?！按笾圃臁睉?yīng)包括光機(jī)電產(chǎn)品的制造、工業(yè)流程制造、材料制備等，它是一種廣義制造概念?！叭^(guò)程”，不僅包括從毛坯到成品的加工制造過(guò)程，還包括產(chǎn)品的市場(chǎng)信息分析，產(chǎn)品決策，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加

3、工和制造過(guò)程，產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)，報(bào)廢產(chǎn)品的處理和回收，以至產(chǎn)品的全壽命過(guò)程的設(shè)計(jì)、制造和管理。由于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快及人們對(duì)產(chǎn)品多樣化的需求增加，先后出現(xiàn)了柔性制造，計(jì)算機(jī)集成制造、并行工程、虛擬制造、敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、現(xiàn)代集成制造、下一代制造、綜合制造等新的先進(jìn)制造理念和哲理。但是，從整體來(lái)看，制造業(yè)的發(fā)展離不開先進(jìn)的信息與知識(shí)技術(shù)、全面的建模與仿真技術(shù)、精密的工藝與裝備技術(shù)和高效的企業(yè)集成技術(shù)共四大關(guān)鍵技術(shù)。建模與仿真作為一種重要手段，通?？梢詽B透到先進(jìn)制造當(dāng)中去，并幫助先進(jìn)制造實(shí)現(xiàn)集成，從而促進(jìn)一些先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。建模與仿真（MS）技

4、術(shù)在改進(jìn)產(chǎn)品和過(guò)程，縮短市場(chǎng)響應(yīng)時(shí)間，以及降低產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的成本方面，具有其它技術(shù)無(wú)法比擬的重要作用。2制造業(yè)建模與仿真技術(shù)的作用當(dāng)今的制造系統(tǒng)是集現(xiàn)代機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)科學(xué)和管理工程于一體的綜合應(yīng)用，由于它技術(shù)復(fù)雜、投資巨大，采用建造實(shí)體系統(tǒng)進(jìn)行研究顯然是不合理的。所以在制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，通過(guò)仿真可以選擇系統(tǒng)的最佳結(jié)構(gòu)和配置方案，以保證系統(tǒng)既能完成預(yù)定的設(shè)計(jì)要求又能獲得很好的經(jīng)濟(jì)性、柔性和可靠性，又能有效防止較大的經(jīng)濟(jì)損失；在制造過(guò)程階段，通過(guò)仿真可以預(yù)測(cè)系統(tǒng)在不同調(diào)度下的性能，以確定合理的、高效的作業(yè)計(jì)劃，找出系統(tǒng)的“瓶頸”環(huán)節(jié)，從而能充分發(fā)揮制造系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，提高經(jīng)濟(jì)效益。在仿真中，建模是

5、關(guān)鍵。模型是進(jìn)行仿真的基礎(chǔ)，仿真是模型在計(jì)算機(jī)上的運(yùn)行?；谶@種原因，我們?cè)诜治霎a(chǎn)品制造中所涉及的模型，以模型分類為基礎(chǔ)描述仿真的內(nèi)容。就產(chǎn)品制造中所涉及的模型大致可分為三類：產(chǎn)品模型、制造系統(tǒng)模型和開發(fā)(包括設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試)過(guò)程模型。它們之間的關(guān)系是：產(chǎn)品模型是所有活動(dòng)的目的和中心，制造系統(tǒng)模型則是產(chǎn)品開發(fā)受到的各種約束，開發(fā)模型是產(chǎn)品開發(fā)的使能器，也是對(duì)產(chǎn)品開發(fā)活動(dòng)進(jìn)行管理和控制的基礎(chǔ)。當(dāng)今，產(chǎn)品模型已從二維工程圖到三維實(shí)體幾何造型。針對(duì)三維產(chǎn)品集成定義模型，人們可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行物理性能、可制造性、可裝配性等方面的仿真。通過(guò)引入并行工程，使得產(chǎn)品自設(shè)計(jì)開始就涉及到產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)到消亡整個(gè)產(chǎn)

6、品生命周期里的所有因素，包括質(zhì)量、成本、作業(yè)調(diào)度和用戶需求。開發(fā)過(guò)程的仿真已從起初的加工對(duì)象在加工過(guò)程的仿真轉(zhuǎn)移到對(duì)整個(gè)制造過(guò)程的建模和仿真，仿真內(nèi)容包括控制策略、庫(kù)存水平、負(fù)載能力等。隨著并行工程的應(yīng)用，使得人們將注意力從單純的制造過(guò)程轉(zhuǎn)移到設(shè)計(jì)過(guò)程方面來(lái)，更加注重設(shè)計(jì)過(guò)程和制造過(guò)程的一體化。仿真技術(shù)的應(yīng)用正是以這三類模型為中心展開的。以產(chǎn)品模型為中心的仿真包括：產(chǎn)品的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能分析；產(chǎn)品的可制造性和可裝配性分析。以制造系統(tǒng)模型為中心的仿真包括：對(duì)于復(fù)雜制造裝備的仿真；對(duì)于復(fù)雜制造系統(tǒng)的仿真。以開發(fā)過(guò)程模型為中心的仿真包括：設(shè)計(jì)過(guò)程的仿真和制造過(guò)程的仿真。以上三個(gè)方面的仿真是相互聯(lián)系、相

7、互影響的，有時(shí)在內(nèi)容上也會(huì)交替重疊。通過(guò)系統(tǒng)的建模與仿真，實(shí)現(xiàn)信息共享，借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和CAD、CAM、STEP、MRPII等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造及管理軟件系統(tǒng)，可高效率地在一個(gè)制造企業(yè)的設(shè)計(jì)、工藝、供銷和管理部門之間，在各車間以及各生產(chǎn)設(shè)備之間，在集團(tuán)內(nèi)的各企業(yè)之間乃至企業(yè)與用戶之間充分地、及時(shí)地溝通各類信息，并在此基礎(chǔ)上保證企業(yè)系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)、各部門的高度協(xié)調(diào)，以確保企業(yè)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)整體效益。縮短研發(fā)時(shí)間和成本是建模與仿真技術(shù)給制造業(yè)帶來(lái)的最直接的效果。建模與仿真技術(shù)能通過(guò)現(xiàn)有的知識(shí)對(duì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程作出可靠的預(yù)測(cè)，大大促進(jìn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì)、過(guò)程運(yùn)行，甚至企業(yè)管理水平的提高。擺脫了以往

8、設(shè)計(jì)物理試驗(yàn)修改的產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段利用建模與仿真工具在虛擬環(huán)境下優(yōu)化產(chǎn)品和過(guò)程設(shè)計(jì)，大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。例如，在飛機(jī)工業(yè)中，美國(guó)的波音公司利用建模與仿真工具，完全利用三維建模技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的波音777噴氣式客機(jī)，設(shè)計(jì)使用了數(shù)字化預(yù)裝配和并行協(xié)同工程技術(shù)，無(wú)須建立物理樣機(jī)模型，大大減少了設(shè)計(jì)更改和錯(cuò)誤量，確保了產(chǎn)品質(zhì)量，顯著降低了成本，縮短了研發(fā)時(shí)間。根據(jù)美國(guó)科學(xué)研究院工程技術(shù)委員會(huì)的測(cè)算,建模與仿真技術(shù)可提高產(chǎn)品質(zhì)量515倍,增加材料出品率25%,降低工程技術(shù)成本13%30%,降低人工成本5%20%,提高投入設(shè)備利用率30%60%,縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)和試制周期30%60%等

9、。3制造技術(shù)的發(fā)展歷程制造業(yè)(包括機(jī)械制造、電子制造、非金屬制品制造、成衣制造以及各種型材制造等部類)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),其生產(chǎn)總值一般占各國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%55%。在各國(guó)的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中,制造技術(shù)的作用一般占60%左右。所以有的專家認(rèn)為,世界上各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng),主要是制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用已有20多年的歷史。1988年,美國(guó)對(duì)按產(chǎn)值排列的前500家企業(yè)進(jìn)行調(diào)查表明,這些企業(yè)在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)用了仿真技術(shù)。1991年,英國(guó)工業(yè)界采用仿真技術(shù),一年節(jié)約了3億英鎊。日本幾乎所有的制造業(yè)大公司不僅本公司生產(chǎn)中應(yīng)用仿真技術(shù),而且在為客戶提供整套機(jī)械、電子裝

10、備時(shí),也用仿真對(duì)所提供的系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。新加坡仿真技術(shù)應(yīng)用起步較晚,但自g0年代以來(lái),短短的四五年間,就有14/的企業(yè)應(yīng)用了仿真技術(shù)。世界各國(guó)廣泛應(yīng)用仿真技術(shù),取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)在制造業(yè)中大力推廣和應(yīng)用仿真技術(shù)是十分必要的.隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場(chǎng)環(huán)境的不斷變化,這種競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,各國(guó)政府都非常重視對(duì)制造業(yè)的研究。為了改進(jìn)以T(開發(fā)周期)、Q(產(chǎn)品質(zhì)量)、C(開發(fā)成本)、S(售后服務(wù))、E(環(huán)境污染程度)為主要衡量指標(biāo)的產(chǎn)品及產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程,美國(guó)在80年代末提出了包括系統(tǒng)總體技術(shù)、管理技術(shù)、設(shè)計(jì)制造一體化技術(shù)、制造工藝與裝備技術(shù)、支撐技術(shù)五大技術(shù)群在內(nèi)的先進(jìn)制造技術(shù)的概念。

11、經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展,五大技術(shù)群的內(nèi)容到現(xiàn)在已大大豐富,其具體含義如下:系統(tǒng)總體技術(shù)群:研究如柔性制造、計(jì)算機(jī)集成制造、敏捷制造、智能制造等先進(jìn)制造技術(shù)的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、集成等總體技術(shù)。管理技術(shù)群:研究與制造企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和組織管理相關(guān)的各種技術(shù),如計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理、物料需求計(jì)劃/制造資源計(jì)劃/企業(yè)資源計(jì)劃、供應(yīng)鏈管理、全面質(zhì)量管理、準(zhǔn)時(shí)制造、精良生產(chǎn)、企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程重構(gòu)等技術(shù)。設(shè)計(jì)制造一體化技術(shù)群:研究與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、直到檢測(cè)等全過(guò)程相關(guān)的各種技術(shù),如并行工程、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助工程/計(jì)算機(jī)輔助制造、擬實(shí)制造、可靠性設(shè)計(jì)、智能優(yōu)化設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能配置、數(shù)控技術(shù)、物料儲(chǔ)運(yùn)、自動(dòng)控制、檢測(cè)監(jiān)控、

12、以及質(zhì)量保證等技術(shù)。制造工藝與裝備技術(shù)群:研究與制造工藝及裝備相關(guān)的各種技術(shù),如材料生產(chǎn)工藝及裝備(冶煉、軋鋼等)、常規(guī)加工工藝及裝備(鑄造、鍛造、焊接、熱處理等)、少無(wú)切削加工工藝及裝備、高速超高速加工工藝及裝備、精密超精密與納米加工工藝及裝備、特種加工工藝及裝備(激光、電子束等)。支撐技術(shù)群:這一技術(shù)群是以上技術(shù)群賴以生存并不斷取得進(jìn)步的相關(guān)技術(shù),如標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件工程、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、材料科學(xué)、人員教育和培訓(xùn)、人機(jī)工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)等。4仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用仿真就是對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一定的抽象和簡(jiǎn)化,形成系統(tǒng)的模型,然后,在分

13、析的基礎(chǔ)上運(yùn)行此模型,從而得到系統(tǒng)一系列的統(tǒng)計(jì)性能(廣義而言,仿真可以分為物理仿真(即建立并運(yùn)行系統(tǒng)的物理模型)和數(shù)學(xué)仿真(即建立并運(yùn)行系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型)。本文所涉及的主要是運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行的數(shù)學(xué)仿真。這類仿真的基本步驟見圖2l。按此步驟,生產(chǎn)管理者不僅可以了解生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際過(guò)程和狀態(tài),而且可以根據(jù)需要改變參數(shù),多次重復(fù)仿真,達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)的目的由于仿真是以系統(tǒng)的模型為對(duì)象的研究方法,而不干擾實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng),且仿真可以利用計(jì)算機(jī)快速計(jì)算的能力,用極短的時(shí)間模擬實(shí)際生產(chǎn)中很長(zhǎng)的生產(chǎn)周期,因此,仿真具有以下優(yōu)點(diǎn):避免資金、人力、時(shí)間的浪費(fèi);加快決策的周期?？梢远啻沃貜?fù)仿真,尋求優(yōu)化的方案。仿真技術(shù)在制

14、造業(yè)中的應(yīng)用,大致有以下幾個(gè)方面：1評(píng)價(jià)生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)在新系統(tǒng)建立前,設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)仿真,將系統(tǒng)的整體配置及運(yùn)行過(guò)程呈現(xiàn)在設(shè)計(jì)者面前,通過(guò)仿真分析,找到設(shè)計(jì)存在的問題,尋求優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案,以減少投資風(fēng)險(xiǎn)。2控制物料通過(guò)對(duì)物料庫(kù)存的仿真,可以動(dòng)態(tài)地掌握出庫(kù)、入庫(kù)情況,正確地掌握訂貨的時(shí)機(jī)與尺度。3協(xié)調(diào)各工序的生產(chǎn)節(jié)奏多工序組成的生產(chǎn)加工系統(tǒng),各工序生產(chǎn)節(jié)奏一般是不協(xié)調(diào)的,可通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程仿真找到生產(chǎn)“瓶頸”所在,調(diào)整設(shè)備,調(diào)配人力,使系統(tǒng)發(fā)揮最大潛力,達(dá)到協(xié)調(diào)高效生產(chǎn)。4輔助生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)調(diào)度者在下達(dá)生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃前,對(duì)該計(jì)劃進(jìn)行仿真,可以預(yù)測(cè)生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)果,并根據(jù)調(diào)度者的目的修改計(jì)劃,直到滿意

15、為止。也就是說(shuō),仿真能幫助生產(chǎn)調(diào)度者選擇一種較優(yōu)的調(diào)度策略。仿真技術(shù)在上述4方面的應(yīng)用是最普遍的。除此之外,還可以運(yùn)用仿真技術(shù)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析;對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的資金進(jìn)行分析與預(yù)測(cè);對(duì)產(chǎn)品市場(chǎng)進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)等。世界各國(guó)在制造業(yè)中應(yīng)用仿真技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)表明,用仿真來(lái)評(píng)價(jià)新系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì),可使企業(yè)節(jié)約投資5%10%。在日常生產(chǎn)管理中運(yùn)用仿真技術(shù),可提高設(shè)備生產(chǎn)率10%30%,可提高生產(chǎn)率30%,并可大大降低廢品率。5仿真技術(shù)應(yīng)用實(shí)例實(shí)例1半導(dǎo)體生產(chǎn)線問題:在制品數(shù)過(guò)多,加工周期過(guò)長(zhǎng),經(jīng)常由于緊急用戶而中斷原生產(chǎn)過(guò)程。仿真目標(biāo):縮短加工周期。仿真后的改進(jìn)建議:通過(guò)分析全過(guò)程,給每臺(tái)設(shè)備定出在制品數(shù)的上

16、限和下限。改進(jìn)后的效果:縮短加工周期30%,減小了投資,生產(chǎn)線始終暢通,緊急用戶中斷生產(chǎn)的現(xiàn)象大大減少實(shí)例2家用電器生產(chǎn)線問題:由于擴(kuò)大生產(chǎn),增加了設(shè)備與托盤。而經(jīng)常出現(xiàn)托盤積壓與堵塞傳送通道的現(xiàn)象仿真目標(biāo):優(yōu)化托盤數(shù)量。仿真后的改進(jìn)建議:將原來(lái)的26個(gè)托盤改為24個(gè)。改進(jìn)后的效果:減少投資100萬(wàn)美元,保證生產(chǎn)線暢通。實(shí)例3汽車配件生產(chǎn)問題:規(guī)劃設(shè)計(jì)與生產(chǎn)線相配套的旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。仿真目標(biāo):優(yōu)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工位數(shù)。仿真后的改進(jìn)建議:建議每一旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)12個(gè)工位。改進(jìn)后的效果:在滿足生產(chǎn)要求的同時(shí),比原設(shè)計(jì)減少了l個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。實(shí)例4電話機(jī)生產(chǎn)問題:總裝配以前的各道工序生產(chǎn)時(shí)間不協(xié)調(diào),影響總裝。仿真目標(biāo)

17、:協(xié)調(diào)各工序的生產(chǎn)節(jié)奏,減少在制品數(shù)。仿真后的改進(jìn)建議:建議保證加工周期最短的工件優(yōu)先加工。改進(jìn)后的效果:增加了產(chǎn)量,縮短了制造周期,減少在制品數(shù)。實(shí)例5 PCB裝配與檢測(cè)生產(chǎn)線問題:每周更換一次產(chǎn)品品種,經(jīng)常需要周末突擊加班才能完成本周任務(wù)。仿真目標(biāo):制訂日產(chǎn)量規(guī)劃,合理分配每日產(chǎn)量。仿真后的改進(jìn)建議:制訂出切實(shí)可行的日生產(chǎn)規(guī)劃。改進(jìn)后的效果:增加了生產(chǎn)的透明度,每日生產(chǎn)負(fù)荷均衡,減少了在制品數(shù)。實(shí)例6電子工廠問題:有兩種產(chǎn)品同時(shí)生產(chǎn),經(jīng)常出現(xiàn)生產(chǎn)不平衡的現(xiàn)象。仿真目標(biāo):達(dá)到均衡生產(chǎn)。仿真后的改進(jìn)建議:給出兩種產(chǎn)品投入數(shù)量的適當(dāng)比例。改進(jìn)后的效果:減少了加班,降低成本25%,保持生產(chǎn)均衡。6

18、制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)自動(dòng)化水平越來(lái)越高：提高生產(chǎn)率的核心是提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。近年來(lái),NC、DNC、CNC等技術(shù)的普遍應(yīng)用,加速了生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展,智能機(jī)器人的使用,更使長(zhǎng)期手工操作的工序?qū)崿F(xiàn)了自動(dòng)化操作。.柔性化水平越來(lái)越高：為了快速響應(yīng)市場(chǎng)要求,增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,要求生產(chǎn)過(guò)程能及時(shí)更換產(chǎn)品品種。統(tǒng)計(jì)資料表明,在歐、美和日本的制造業(yè)中,中小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品(一批的數(shù)量為550件)在數(shù)量上約占85%,在產(chǎn)值上約占60%70%。為使生產(chǎn)更具柔性,繼NC技術(shù)之后,FMS、CIMS應(yīng)運(yùn)而生。追求生產(chǎn)系統(tǒng)的主體效益：隨著制造業(yè)的發(fā)展,單機(jī)生產(chǎn)效率大大提高,主機(jī)生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)物流系統(tǒng)的效率。生產(chǎn)系統(tǒng)的整體效益因而受到影響,主機(jī)效率的發(fā)揮也受到牽制。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到,要想縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,必須追求生產(chǎn)的整體效益,必須隨時(shí)保持生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的均衡與協(xié)調(diào),FMs、CIMS的出現(xiàn)就是這一目標(biāo)的體現(xiàn)。上述3種發(fā)展趨勢(shì),使每個(gè)生產(chǎn)管理者所面臨的將是一個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,生產(chǎn)節(jié)奏快,且靈活多變的生產(chǎn)系