第1章CADCAM概述4(重大-計算機(jī)輔助設(shè)計與制造)

1、主講：任繼文主講：任繼文 聯(lián)系方式：聯(lián)系方式：機(jī)械機(jī)械CAD/CAM機(jī)械CAD/CAM內(nèi)容n第一章 CAD/CAM概述()n第二章 CAD/CAM系統(tǒng)組成()n第三章 CAD/CAM軟件開發(fā)基礎(chǔ)n第四章 圖形處理技術(shù)基礎(chǔ) ()n第五章 建模技術(shù) ()n第六章 計算機(jī)輔助工程分析()n第七章 計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計 ()n第八章 計算機(jī)輔助數(shù)控加工編程()n第九章 計算機(jī)輔助質(zhì)量系統(tǒng)技術(shù)n第十章 計算機(jī)輔助生產(chǎn)管理與運(yùn)行控制 n第十一章 CAD/CAM系統(tǒng)集成 ()CADCAM涉及的相關(guān)技術(shù)n數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)庫技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)n高級語言編程技術(shù)高級語言編程技術(shù)n計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)計算機(jī)圖形學(xué)技

2、術(shù)n有限元分析技術(shù)有限元分析技術(shù)n優(yōu)化設(shè)計技術(shù)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)n數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)本課程特點(diǎn)n涉及學(xué)科面廣涉及學(xué)科面廣n要求上機(jī)實(shí)踐要求上機(jī)實(shí)踐n學(xué)時少學(xué)時少考核方式n平時考勤：平時考勤： 20n上機(jī)練習(xí)：上機(jī)練習(xí)： 20n上機(jī)考試：上機(jī)考試： 60第一章 CAD/CAM概述內(nèi)容內(nèi)容知識點(diǎn)知識點(diǎn)學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求建議自建議自學(xué)學(xué)時學(xué)學(xué)時CAD/CAM的概念CAD/CAM的基本術(shù)語掌握3學(xué)時制造過程分析CAD/CAM系統(tǒng)的工作過程CAD/CAM系統(tǒng)的基本功能CAD/CAM的發(fā)展概況CAD技術(shù)的發(fā)展了解1學(xué)時CAM技術(shù)的發(fā)展CAPP技術(shù)的發(fā)展CAD/CAM的集成技術(shù)CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用CAD/CAM技

3、術(shù)的效益了解1學(xué)時CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)的新發(fā)展CIMS簡介了解1學(xué)時思考題設(shè)計制造過程CAD/CAM的基本術(shù)語 計算機(jī)輔助設(shè)計（計算機(jī)輔助設(shè)計（Computer Aided Design，CAD) 指設(shè)計人員以計算機(jī)為輔助工具來完成產(chǎn)品設(shè)計過程中的各項(xiàng)工作，如指設(shè)計人員以計算機(jī)為輔助工具來完成產(chǎn)品設(shè)計過程中的各項(xiàng)工作，如草圖繪制、零件設(shè)計、裝配設(shè)計、工程分析等，并達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、草圖繪制、零件設(shè)計、裝配設(shè)計、工程分析等，并達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本的目的?？s短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本的目的。 計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計（計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計

4、（Computer Aided Process Planning, CAPP) 指工藝人員借助于計算機(jī)，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計階段給出的信息和產(chǎn)品制造工指工藝人員借助于計算機(jī)，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計階段給出的信息和產(chǎn)品制造工藝要求，交互地或自動地確定產(chǎn)品加工方法和方案，如加工方法選擇、工藝藝要求，交互地或自動地確定產(chǎn)品加工方法和方案，如加工方法選擇、工藝路線確定、工序設(shè)計等。路線確定、工序設(shè)計等。 計算機(jī)輔助制造（計算機(jī)輔助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM) 指生產(chǎn)人員借助計算機(jī)來完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到產(chǎn)品制造出來的過程中的指生產(chǎn)人員借助計算機(jī)來完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到產(chǎn)品制造出來的過程中

5、的各項(xiàng)活動，包括計算機(jī)輔助數(shù)控加工編程、生產(chǎn)作業(yè)計劃、制造過程控制、各項(xiàng)活動，包括計算機(jī)輔助數(shù)控加工編程、生產(chǎn)作業(yè)計劃、制造過程控制、質(zhì)量檢測與分析等。質(zhì)量檢測與分析等?，F(xiàn)代制造的概念（大制造）產(chǎn)品全生命周期產(chǎn)品全生命周期 傳統(tǒng)手工設(shè)計方法的局限性n設(shè)計周期長、效率低設(shè)計周期長、效率低n難于獲得最優(yōu)方案難于獲得最優(yōu)方案n設(shè)計質(zhì)量差設(shè)計質(zhì)量差CAD/CAM的基本概念數(shù)值計算方面數(shù)值計算方面數(shù)據(jù)存儲與管理方面數(shù)據(jù)存儲與管理方面圖樣的繪制方面圖樣的繪制方面創(chuàng)造性的思維活動創(chuàng)造性的思維活動 狹義的狹義的CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)是以計算機(jī)硬件、軟件為支持環(huán)境，通過各功能是以計算機(jī)硬件、軟件為

6、支持環(huán)境，通過各功能模塊實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的描述、計算、分析、優(yōu)化、繪圖、工藝規(guī)程設(shè)計、仿模塊實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的描述、計算、分析、優(yōu)化、繪圖、工藝規(guī)程設(shè)計、仿真以及真以及NCNC加工。加工。 而而廣義的廣義的CAD/CAMCAD/CAM集成系統(tǒng)集成系統(tǒng)還應(yīng)包括生產(chǎn)規(guī)劃、管理、質(zhì)量控制等還應(yīng)包括生產(chǎn)規(guī)劃、管理、質(zhì)量控制等方面。方面。 在在CAD/CAMCAD/CAM中，人和計算機(jī)相結(jié)合，發(fā)揮自己的優(yōu)勢，有利于獲得中，人和計算機(jī)相結(jié)合，發(fā)揮自己的優(yōu)勢，有利于獲得最優(yōu)設(shè)計結(jié)果，縮短設(shè)計周期。最優(yōu)設(shè)計結(jié)果，縮短設(shè)計周期。計算機(jī)的優(yōu)勢計算機(jī)的優(yōu)勢 人的優(yōu)勢人的優(yōu)勢CAD/CAM的必要性設(shè)計方面設(shè)計方面 據(jù)統(tǒng)計，機(jī)械制

7、造領(lǐng)域的設(shè)計工作有據(jù)統(tǒng)計，機(jī)械制造領(lǐng)域的設(shè)計工作有56%56%屬于適應(yīng)性設(shè)計屬于適應(yīng)性設(shè)計，20%20%屬于參數(shù)化設(shè)計屬于參數(shù)化設(shè)計，只有只有24%24%屬于創(chuàng)新設(shè)計屬于創(chuàng)新設(shè)計。數(shù)據(jù)說明，工程技術(shù)人員的大部分時間和精力是消耗在重。數(shù)據(jù)說明，工程技術(shù)人員的大部分時間和精力是消耗在重復(fù)性工作或局部小修小改之中了，因此實(shí)現(xiàn)復(fù)性工作或局部小修小改之中了，因此實(shí)現(xiàn)CADCAD是非常必要的。是非常必要的。 工藝方面工藝方面 編制工藝規(guī)程是設(shè)計、制造過程中生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的重要環(huán)節(jié)，過去一直編制工藝規(guī)程是設(shè)計、制造過程中生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的重要環(huán)節(jié)，過去一直是工藝人員手工完成，不僅是工藝人員手工完成，不僅效

8、率低效率低，而且，而且依附于人的技能和經(jīng)驗(yàn)依附于人的技能和經(jīng)驗(yàn)，很難獲得最佳方很難獲得最佳方案案。同時，與產(chǎn)品設(shè)計一樣，也存在著。同時，與產(chǎn)品設(shè)計一樣，也存在著繁瑣而重復(fù)的密集型勞動繁瑣而重復(fù)的密集型勞動束縛工藝人員、難束縛工藝人員、難以從事創(chuàng)造性開拓工作的問題。因此，迫切需要以從事創(chuàng)造性開拓工作的問題。因此，迫切需要CAPPCAPP技術(shù)。技術(shù)。 制造方面制造方面 據(jù)統(tǒng)計，一個零件在車間的平均停留時間中，只有據(jù)統(tǒng)計，一個零件在車間的平均停留時間中，只有5%5%的時間是在機(jī)床上，而在的時間是在機(jī)床上，而在這個這個5%5%的時間中，又只有的時間中，又只有30%30%的時間用于切削加工。由此可見，的

9、時間用于切削加工。由此可見，零件在機(jī)床上的切零件在機(jī)床上的切削時間只占零件在車間停留時間的削時間只占零件在車間停留時間的1.5%1.5%。要提高零件的加工效率、改善經(jīng)濟(jì)性，就。要提高零件的加工效率、改善經(jīng)濟(jì)性，就要減少零件在車間的流通時間和在機(jī)床上裝卸、調(diào)整、測量、等待切削的時間。而要減少零件在車間的流通時間和在機(jī)床上裝卸、調(diào)整、測量、等待切削的時間。而做到這一點(diǎn)必須綜合考慮生產(chǎn)的管理、調(diào)度、零件的傳送和裝卸方法等多方面因素。做到這一點(diǎn)必須綜合考慮生產(chǎn)的管理、調(diào)度、零件的傳送和裝卸方法等多方面因素。這需要通過計算機(jī)輔助人們作全面安排，控制加工過程。這需要通過計算機(jī)輔助人們作全面安排，控制加工過

10、程。 CAD/CAM優(yōu)勢體現(xiàn)n有利于發(fā)揮設(shè)計人員的有利于發(fā)揮設(shè)計人員的創(chuàng)造性創(chuàng)造性，將他們從大量繁瑣的重復(fù)勞動中解放出來。，將他們從大量繁瑣的重復(fù)勞動中解放出來。n減少了設(shè)計、計算、制圖、制表所需的時間，減少了設(shè)計、計算、制圖、制表所需的時間，縮短了設(shè)計周期縮短了設(shè)計周期。 n由于采用了計算機(jī)輔助分析技術(shù)，可以從多方案中進(jìn)行分析、比較、選出最由于采用了計算機(jī)輔助分析技術(shù)，可以從多方案中進(jìn)行分析、比較、選出最佳方案，有利于實(shí)現(xiàn)佳方案，有利于實(shí)現(xiàn)設(shè)計方案的優(yōu)化設(shè)計方案的優(yōu)化。n有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化。 n減少了零件在車間的流通時間和在機(jī)床上裝卸

11、、調(diào)整、測量、等待切削的時減少了零件在車間的流通時間和在機(jī)床上裝卸、調(diào)整、測量、等待切削的時間，間，提高了加工效率提高了加工效率。 n先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備既有較高的生產(chǎn)過程自動化水平，又能在較大范圍內(nèi)適應(yīng)加先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備既有較高的生產(chǎn)過程自動化水平，又能在較大范圍內(nèi)適應(yīng)加工對象的變化，有利于企業(yè)工對象的變化，有利于企業(yè)提高應(yīng)變能力和市場競爭力提高應(yīng)變能力和市場競爭力。 nCADCAD、CAMCAM的一體化，使產(chǎn)品的設(shè)計、制造過程形成一個有機(jī)的整體，通過的一體化，使產(chǎn)品的設(shè)計、制造過程形成一個有機(jī)的整體，通過信信息的集成息的集成，在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上給企業(yè)帶來綜合效益。，在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上給企業(yè)帶來綜合效益

12、。CAD/CAM技術(shù)的效益項(xiàng)目項(xiàng)目增效增效縮短開發(fā)周期縮短開發(fā)周期提高產(chǎn)品質(zhì)量提高產(chǎn)品質(zhì)量提高勞動生產(chǎn)率提高勞動生產(chǎn)率增加工程能力增加工程能力提高設(shè)備利用率提高設(shè)備利用率降低工程設(shè)計造價降低工程設(shè)計造價30%60%25倍4070%33.5倍23倍10%40%CAD/CAM系統(tǒng)的工作流程CAD/CAM系統(tǒng)的基本功能工工程程數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫圖形處理圖形處理產(chǎn)品建模產(chǎn)品建模有限元分析有限元分析優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化設(shè)計工藝過程規(guī)劃工藝過程規(guī)劃數(shù)控加工數(shù)控加工模擬仿真模擬仿真信息傳輸與交換信息傳輸與交換CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展與回顧nCADCAD技術(shù)的發(fā)展技術(shù)的發(fā)展nCAPPCAPP技術(shù)的發(fā)展技術(shù)的發(fā)展nCAMCA

13、M技術(shù)的發(fā)展技術(shù)的發(fā)展CAD技術(shù)的發(fā)展 n產(chǎn)生（產(chǎn)生（50年代）年代）n形成（形成（60年代）年代）n發(fā)展（發(fā)展（70年代）年代）n提高（提高（80年代）年代）n集成（集成（90年代）年代）經(jīng)歷了產(chǎn)生、形成、發(fā)展、提高和集成等階段。經(jīng)歷了產(chǎn)生、形成、發(fā)展、提高和集成等階段。產(chǎn)生（50年代）n1946年世界上年世界上第一臺電子計算機(jī)第一臺電子計算機(jī)在美國出現(xiàn)在美國出現(xiàn) 。 電子管計算機(jī)，機(jī)器語言編程，主要用于科學(xué)計算。電子管計算機(jī)，機(jī)器語言編程，主要用于科學(xué)計算。n在在50年代，首次研制成功年代，首次研制成功數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床。 通過不同的數(shù)控程序就可以實(shí)現(xiàn)對不同零件的加工，產(chǎn)通過不同的數(shù)控程序就

14、可以實(shí)現(xiàn)對不同零件的加工，產(chǎn)生了生了CADCAD的最初概念。的最初概念。 形成（60年代）n麻省理工學(xué)院的研究生麻省理工學(xué)院的研究生I.E.Sutherland在他的論文在他的論文人機(jī)對人機(jī)對話圖形通信系統(tǒng)話圖形通信系統(tǒng)中首次提出了計算機(jī)圖形學(xué)的概念，對中首次提出了計算機(jī)圖形學(xué)的概念，對CAD技術(shù)的應(yīng)用起到了重要的推動作用。技術(shù)的應(yīng)用起到了重要的推動作用。n當(dāng)時的當(dāng)時的CAD技術(shù)還是以技術(shù)還是以二維繪圖和三維線框二維繪圖和三維線框圖形系統(tǒng)為主。圖形系統(tǒng)為主。 發(fā)展（70年代）n數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等軟件陸續(xù)開發(fā)等軟件陸續(xù)開發(fā) n以小型和超級以小型和超級小型計算機(jī)小型計算機(jī)為主機(jī)的為主機(jī)

15、的CAD系統(tǒng)進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)入市場并形成主流。入市場并形成主流。nCAD系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)曲面造型技術(shù)曲面造型技術(shù)提高（80年代）n超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使計算機(jī)硬件計算機(jī)硬件成本大幅度成本大幅度下降，計算機(jī)外圍設(shè)備（例如彩色高分辨率圖形顯示下降，計算機(jī)外圍設(shè)備（例如彩色高分辨率圖形顯示器、大型數(shù)字化儀、自動繪圖機(jī)等品種齊全的輸入輸器、大型數(shù)字化儀、自動繪圖機(jī)等品種齊全的輸入輸出裝置）已成系列產(chǎn)品，為推進(jìn)出裝置）已成系列產(chǎn)品，為推進(jìn)CAD技術(shù)向高水平發(fā)技術(shù)向高水平發(fā)展提供了必要的條件。展提供了必要的條件。 n相應(yīng)的相應(yīng)的軟件技術(shù)軟件技術(shù)如數(shù)據(jù)管理技術(shù)、有限元分析、優(yōu)化如數(shù)據(jù)管

16、理技術(shù)、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計等技術(shù)也迅速提高，商品化軟件的出現(xiàn)，促進(jìn)了設(shè)計等技術(shù)也迅速提高，商品化軟件的出現(xiàn)，促進(jìn)了CAD技術(shù)的推廣和應(yīng)用，使其從大中型企業(yè)向小企業(yè)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，使其從大中型企業(yè)向小企業(yè)發(fā)展，從發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家發(fā)展；從用于產(chǎn)品設(shè)發(fā)展，從發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家發(fā)展；從用于產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展到用于工程設(shè)計。計發(fā)展到用于工程設(shè)計。 n實(shí)體造型技術(shù)實(shí)體造型技術(shù)成為成為CAD技術(shù)主流并走向成熟技術(shù)主流并走向成熟 集成（90年代）n特征建模特征建模成為成為CAD技術(shù)主流技術(shù)主流nCAD/CAM朝著朝著標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。方向發(fā)展。nCIMS

17、為研究熱點(diǎn)。為研究熱點(diǎn)。CIMS，Computer Integrated Manufacturing System計算機(jī)集成制造系統(tǒng)計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CAM技術(shù)的發(fā)展APTAPT語言語言NCNC機(jī)床機(jī)床MCMC工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)交互式圖形編程系統(tǒng)交互式圖形編程系統(tǒng)19521952年年19551955年年19581958年年19621962年年19671967年年7070年代年代開放式數(shù)控系統(tǒng)開放式數(shù)控系統(tǒng)19871987年年CAPP技術(shù)的發(fā)展n國外發(fā)展?fàn)顩r國外發(fā)展?fàn)顩r 6060年代年代，派生式派生式CAPPCAPP。 如如19691969年，挪威年，挪威AUTOPRO

18、SAUTOPROS系統(tǒng)為最早的系統(tǒng)為最早的CAPPCAPP。7070年代，年代，8080年代初期，年代初期，創(chuàng)成式創(chuàng)成式CAPPCAPP成為研究重點(diǎn)。成為研究重點(diǎn)。 如如19771977，美國普渡大學(xué)，美國普渡大學(xué)，APPASAPPAS系統(tǒng)系統(tǒng) 19831983，美國普渡大學(xué)和賓州大學(xué)，美國普渡大學(xué)和賓州大學(xué)，TIPPSTIPPS系統(tǒng)系統(tǒng) 19801980，德國阿亨大學(xué)，德國阿亨大學(xué)，AUTAPAUTAP系統(tǒng)系統(tǒng)8080年代中期，研究轉(zhuǎn)向年代中期，研究轉(zhuǎn)向CAPPCAPP專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)方面。方面。n國內(nèi)研究狀況國內(nèi)研究狀況19821982，同濟(jì)大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)，TOJICAPPTOJICAPP

19、系統(tǒng)為國內(nèi)第一個系統(tǒng)為國內(nèi)第一個CAPPCAPP系統(tǒng)系統(tǒng)CAD/CAM集成技術(shù)n信息集成n過程集成n企業(yè)集成信息集成n60年代年代專用數(shù)據(jù)接口專用數(shù)據(jù)接口n70年代年代標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口（DXF、IGES、STEP等）等）模型模型 A系統(tǒng)系統(tǒng)A模型模型 B系統(tǒng)系統(tǒng)B專用接口程序?qū)Ｓ媒涌诔绦蛳到y(tǒng)系統(tǒng)A系統(tǒng)系統(tǒng)B標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式文件格式文件后置處理器后置處理器前置處理器前置處理器信息集成n80年代年代基于基于統(tǒng)一產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)庫的集成的集成集成產(chǎn)品模型是實(shí)現(xiàn)集成的核心，統(tǒng)一工程數(shù)據(jù)庫是實(shí)現(xiàn)集成的基礎(chǔ)。集成產(chǎn)品模型是實(shí)現(xiàn)集成的核心，統(tǒng)一工程數(shù)據(jù)庫是實(shí)現(xiàn)集成的

20、基礎(chǔ)。 基于特征集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM，Product Data Management）并行工程（Concurrent Engineering） 過程集成串行方式串行方式并行方式并行方式相關(guān)技術(shù)相關(guān)技術(shù)nDFXDFX（面向某一領(lǐng)域的設(shè)計）：如（面向某一領(lǐng)域的設(shè)計）：如DFMDFM、DFADFA等等n特征建模特征建模n加工仿真和加工仿真和快速原型制造快速原型制造生產(chǎn)方式的變遷家庭作坊手工加工家庭作坊手工加工單件小批量生產(chǎn)單件小批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)多品種批量生產(chǎn)多品種批量生產(chǎn)通用機(jī)床通用機(jī)床剛性自動化流水線，剛性自動化流水線，采用專用機(jī)床、自

21、動機(jī)床、組合機(jī)床采用專用機(jī)床、自動機(jī)床、組合機(jī)床柔性生產(chǎn)線，柔性生產(chǎn)線，采用數(shù)控機(jī)床、加工中心采用數(shù)控機(jī)床、加工中心創(chuàng)新產(chǎn)品快速生產(chǎn)創(chuàng)新產(chǎn)品快速生產(chǎn)敏捷制造、快速原型制造、高端制造敏捷制造、快速原型制造、高端制造精良生產(chǎn)（Lean Production）強(qiáng)調(diào)以人為本。強(qiáng)調(diào)以人為本。 豐田生產(chǎn)方式認(rèn)為生產(chǎn)活動的核心是人，而不是機(jī)器。要想完善生產(chǎn)過程，必須調(diào)動豐田生產(chǎn)方式認(rèn)為生產(chǎn)活動的核心是人，而不是機(jī)器。要想完善生產(chǎn)過程，必須調(diào)動所有員工所有員工( (特別是生產(chǎn)一線人員特別是生產(chǎn)一線人員) )的積極性和創(chuàng)造性。采用的積極性和創(chuàng)造性。采用終身聘用終身聘用和和工齡工資工齡工資制度，使制度，使雇員的利

22、益與公司的利益緊密結(jié)合起來，使雇員甘心情愿為公司拼命工作。雇員的利益與公司的利益緊密結(jié)合起來，使雇員甘心情愿為公司拼命工作。以簡化為手段。以簡化為手段。 要求生產(chǎn)線上沒有一個多余的人，沒有一樣多余的物品，沒有一點(diǎn)多余的時間，崗位要求生產(chǎn)線上沒有一個多余的人，沒有一樣多余的物品，沒有一點(diǎn)多余的時間，崗位設(shè)置必須是增值的，不增值崗位一律撤除，工人要求是多面手，可以互相頂替。精良生設(shè)置必須是增值的，不增值崗位一律撤除，工人要求是多面手，可以互相頂替。精良生產(chǎn)將生產(chǎn)過程中一切不增值的東西產(chǎn)將生產(chǎn)過程中一切不增值的東西( (人、物、時間、空間、活動等人、物、時間、空間、活動等) )均視為均視為“垃圾垃圾

23、”，認(rèn)，認(rèn)為只有清除垃圾，才能實(shí)現(xiàn)完美生產(chǎn)。貫徹為只有清除垃圾，才能實(shí)現(xiàn)完美生產(chǎn)。貫徹準(zhǔn)時制生產(chǎn)（準(zhǔn)時制生產(chǎn)（JITJIT），），實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)零庫存零庫存。不斷改進(jìn)，以不斷改進(jìn)，以“盡善盡美盡善盡美”為最終目標(biāo)。為最終目標(biāo)。 寧肯停止生產(chǎn)，也不放過任何一個問題。寧肯停止生產(chǎn)，也不放過任何一個問題。 一旦出現(xiàn)問題，就要追查到底，直至解決一旦出現(xiàn)問題，就要追查到底，直至解決問題為止。每解決一個問題，就是一次改進(jìn)。問題為止。每解決一個問題，就是一次改進(jìn)。 視顧客為上帝，貫徹視顧客為上帝，貫徹“需求驅(qū)動需求驅(qū)動”原則，按顧客需求生產(chǎn)適銷對路的產(chǎn)品。原則，按顧客需求生產(chǎn)適銷對路的產(chǎn)品。50年代由日本豐田汽車

24、公司提出，其特點(diǎn)：年代由日本豐田汽車公司提出，其特點(diǎn)：克服了單件生產(chǎn)成本高、大量生產(chǎn)缺乏柔性的弱點(diǎn)。克服了單件生產(chǎn)成本高、大量生產(chǎn)缺乏柔性的弱點(diǎn)。 技藝生產(chǎn)技藝生產(chǎn)：靈活多變，適應(yīng)性強(qiáng)；但產(chǎn)品價格高，周期長，生產(chǎn)率低下。靈活多變，適應(yīng)性強(qiáng)；但產(chǎn)品價格高，周期長，生產(chǎn)率低下。 大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)：高效率、低成本、高質(zhì)量；但存在設(shè)備多、人員多、庫存多、：高效率、低成本、高質(zhì)量；但存在設(shè)備多、人員多、庫存多、占用資金多、柔性差等弊病。占用資金多、柔性差等弊病。 精良生產(chǎn)：精良生產(chǎn)：集合了技藝生產(chǎn)高柔性和大量生產(chǎn)高效率的優(yōu)點(diǎn)，并同時避免集合了技藝生產(chǎn)高柔性和大量生產(chǎn)高效率的優(yōu)點(diǎn)，并同時避免了兩者的弱點(diǎn)。

25、了兩者的弱點(diǎn)。 敏捷制造（Agile Manufacturing） 企業(yè)集成 1991年美國為了恢復(fù)其在制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位提出的生產(chǎn)方法，其年美國為了恢復(fù)其在制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位提出的生產(chǎn)方法，其原原理：理：采用標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，以分布式采用標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，以分布式結(jié)構(gòu)連接各類企業(yè)，構(gòu)成虛擬制造環(huán)境；以競爭合作為原則，在虛擬制結(jié)構(gòu)連接各類企業(yè)，構(gòu)成虛擬制造環(huán)境；以競爭合作為原則，在虛擬制造環(huán)境內(nèi)動態(tài)選擇成員，組成面向任務(wù)的虛擬公司進(jìn)行快速生產(chǎn)，系統(tǒng)造環(huán)境內(nèi)動態(tài)選擇成員，組成面向任務(wù)的虛擬公司進(jìn)行快速生產(chǎn)，系統(tǒng)運(yùn)行目標(biāo)是最大限度滿足用戶需求。運(yùn)

26、行目標(biāo)是最大限度滿足用戶需求。敏捷制造要求敏捷制造要求CAD/CAM系統(tǒng)具有良好的開放性和柔性。系統(tǒng)具有良好的開放性和柔性。敏捷制造的主要特征：敏捷制造的主要特征：n需求響應(yīng)的快捷性。需求響應(yīng)的快捷性。主要指快速響應(yīng)市場需求的能力。這就要求制造企業(yè)主要指快速響應(yīng)市場需求的能力。這就要求制造企業(yè)具有高度的制造柔性，具有針對市場需求迅速轉(zhuǎn)產(chǎn)和快速實(shí)現(xiàn)多品種小批量生具有高度的制造柔性，具有針對市場需求迅速轉(zhuǎn)產(chǎn)和快速實(shí)現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn)的能力。產(chǎn)的能力。n制造資源的集成性。制造資源的集成性。不僅指企業(yè)內(nèi)部的資源共享與信息集成，還指友好企不僅指企業(yè)內(nèi)部的資源共享與信息集成，還指友好企業(yè)之間的資源共享與信

27、息集成。業(yè)之間的資源共享與信息集成。n組織形式的動態(tài)性。組織形式的動態(tài)性。為實(shí)現(xiàn)某一個市場機(jī)會，將擁有實(shí)現(xiàn)該機(jī)會所需資源為實(shí)現(xiàn)某一個市場機(jī)會，將擁有實(shí)現(xiàn)該機(jī)會所需資源的若干企業(yè)組成一個動態(tài)組織，它隨任務(wù)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并隨任務(wù)的結(jié)束而結(jié)的若干企業(yè)組成一個動態(tài)組織，它隨任務(wù)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并隨任務(wù)的結(jié)束而結(jié)束。束。計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）工程設(shè)計自動工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)化分系統(tǒng)制造自動化制造自動化分系統(tǒng)分系統(tǒng)經(jīng)營管理信息分系統(tǒng)經(jīng)營管理信息分系統(tǒng)質(zhì)量保證分系統(tǒng)質(zhì)量保證分系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng) CIMS的組成的組成市場信息市場信息技術(shù)信息技術(shù)信息售售后后服服務(wù)

28、務(wù)信信息息CIMS關(guān)鍵在于集成，關(guān)鍵在于集成，包括三個層次：包括三個層次：信息集成信息集成 （統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型）（統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型）過程集成過程集成（并行工程）（并行工程）企業(yè)集成企業(yè)集成（敏捷制造）（敏捷制造）目標(biāo)：目標(biāo)：T Ttimetime（時間）（時間）Q QQualityQuality（質(zhì)量）（質(zhì)量）C CCostCost（成本）（成本）S SServiceService（服務(wù)）（服務(wù)）CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展方向n快速化快速化n柔性化柔性化 n集成化集成化 n網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化n虛擬化虛擬化n數(shù)字化數(shù)字化n綠色化綠色化n智能化智能化快速化、柔性化柔性制造柔性制造(FM，F(xiàn)lexibl

29、e Manufacturing)敏捷制造敏捷制造(AM，Agile Manufacturing)快速化快速化柔性化柔性化集成化集成集成信息集成信息集成過程集成過程集成企業(yè)集成企業(yè)集成：統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型：統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型：CE，DFA，DFM，RPM：企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟（：企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟（ AM ）CIMS，Computer Integrated Manufacturing System計算機(jī)集成制造系統(tǒng)計算機(jī)集成制造系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)制造(NM, Networked Manufacturing) 所謂所謂網(wǎng)絡(luò)制造網(wǎng)絡(luò)制造，企業(yè)利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，面對市場機(jī)遇，針對某一市場需要，企業(yè)利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，面對市場機(jī)遇，

30、針對某一市場需要，靈活而快速地組織社會制造資源（人力、設(shè)備、技術(shù)等靈活而快速地組織社會制造資源（人力、設(shè)備、技術(shù)等) )，按資源優(yōu)勢互補(bǔ)的原，按資源優(yōu)勢互補(bǔ)的原則，迅速地組成一種跨地域的、靠電子網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的、統(tǒng)一指揮的運(yùn)營實(shí)體則，迅速地組成一種跨地域的、靠電子網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的、統(tǒng)一指揮的運(yùn)營實(shí)體網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟企業(yè)，以便快速推出高質(zhì)量、低成本的新產(chǎn)品。其實(shí)質(zhì)是通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟企業(yè)，以便快速推出高質(zhì)量、低成本的新產(chǎn)品。其實(shí)質(zhì)是通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營業(yè)務(wù)活動各個環(huán)節(jié)的合作，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的資源共享、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營業(yè)務(wù)活動各個環(huán)節(jié)的合作，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的資源共享、優(yōu)化組合和異地制造組合和異地制造 。 其其核

31、心核心是通過是通過InternetInternet網(wǎng)絡(luò)，使企業(yè)直接面向客戶，由客戶通過互聯(lián)網(wǎng)自網(wǎng)絡(luò)，使企業(yè)直接面向客戶，由客戶通過互聯(lián)網(wǎng)自主選擇和定制產(chǎn)品，并參與產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)，協(xié)商確定設(shè)計方案，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)主選擇和定制產(chǎn)品，并參與產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)，協(xié)商確定設(shè)計方案，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的協(xié)同制造，直至產(chǎn)品的網(wǎng)上銷售、采購和配送及網(wǎng)上支付，最終滿足用戶品的協(xié)同制造，直至產(chǎn)品的網(wǎng)上銷售、采購和配送及網(wǎng)上支付，最終滿足用戶的個性化需求。的個性化需求。用戶在整個產(chǎn)品的設(shè)計制造活動中處于決策者和過程參與者的用戶在整個產(chǎn)品的設(shè)計制造活動中處于決策者和過程參與者的地位。地位。 數(shù)字化數(shù)字化、柔性化柔性化、敏捷化敏捷化

32、為基本特征。為基本特征。 網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)集中地體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)集中地體現(xiàn)了協(xié)同商務(wù)協(xié)同商務(wù)的概念，可以分為三種類型：的概念，可以分為三種類型：協(xié)同設(shè)協(xié)同設(shè)計計，協(xié)同制造協(xié)同制造及及協(xié)同銷售協(xié)同銷售。虛擬制造（VM，Virtual Manufacturing） 虛擬制造是一個在虛擬制造是一個在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中完成的，利用制造系統(tǒng)中完成的，利用制造系統(tǒng)各層次及不同側(cè)面的數(shù)學(xué)模型，對包括設(shè)計、制造、管理和銷售等各個環(huán)節(jié)各層次及不同側(cè)面的數(shù)學(xué)模型，對包括設(shè)計、制造、管理和銷售等各個環(huán)節(jié)的產(chǎn)品的產(chǎn)品全生命周期的各種技術(shù)方案和技術(shù)策略全生命周期的各種技術(shù)方案和技術(shù)策略進(jìn)行

33、評估和優(yōu)化的綜合過程。進(jìn)行評估和優(yōu)化的綜合過程。其目的是在產(chǎn)品設(shè)計階段或產(chǎn)品制造之前，就能實(shí)時和并行地模擬出產(chǎn)品的其目的是在產(chǎn)品設(shè)計階段或產(chǎn)品制造之前，就能實(shí)時和并行地模擬出產(chǎn)品的未來制造全過程及其對產(chǎn)品設(shè)計的影響，預(yù)測產(chǎn)品的性能、成本和可制造性，未來制造全過程及其對產(chǎn)品設(shè)計的影響，預(yù)測產(chǎn)品的性能、成本和可制造性，從而有助于更有效、更經(jīng)濟(jì)和更靈活地組織生產(chǎn)，使工廠和車間的資源得到從而有助于更有效、更經(jīng)濟(jì)和更靈活地組織生產(chǎn)，使工廠和車間的資源得到合理配置，使生產(chǎn)布局更合理、更有效，以達(dá)到產(chǎn)品的開發(fā)周期和成本的最合理配置，使生產(chǎn)布局更合理、更有效，以達(dá)到產(chǎn)品的開發(fā)周期和成本的最優(yōu)化，生產(chǎn)效率的最高

34、化。優(yōu)化，生產(chǎn)效率的最高化。 虛擬制造具有虛擬制造具有集成性集成性、反復(fù)性反復(fù)性、并行性并行性和和人機(jī)交互性人機(jī)交互性等特點(diǎn)。等特點(diǎn)。 虛擬制造系統(tǒng)的功能主要包括虛擬制造系統(tǒng)的功能主要包括虛擬設(shè)計虛擬設(shè)計、虛擬制造虛擬制造、虛擬裝配虛擬裝配、虛擬生虛擬生產(chǎn)產(chǎn)和和虛擬企業(yè)虛擬企業(yè)等功能。等功能。 目前，虛擬制造技術(shù)主要應(yīng)用在外型設(shè)計與布局設(shè)計、機(jī)械運(yùn)動與動力目前，虛擬制造技術(shù)主要應(yīng)用在外型設(shè)計與布局設(shè)計、機(jī)械運(yùn)動與動力學(xué)仿真、虛擬加工系統(tǒng)、虛擬裝配等幾個方面。學(xué)仿真、虛擬加工系統(tǒng)、虛擬裝配等幾個方面。 數(shù)字制造（DM，Digital Manufacturing ） 數(shù)字制造研究領(lǐng)域數(shù)字制造研究領(lǐng)

35、域:1. 數(shù)字產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)（產(chǎn)品數(shù)字化）數(shù)字產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)（產(chǎn)品數(shù)字化）n 集成集成CADCAM系統(tǒng)。例如：波音公司無圖紙生產(chǎn)。系統(tǒng)。例如：波音公司無圖紙生產(chǎn)。n 基于反求工程的數(shù)字產(chǎn)品基于反求工程的數(shù)字產(chǎn)品 產(chǎn)品建摸數(shù)字化階段。產(chǎn)品建摸數(shù)字化階段。 根據(jù)現(xiàn)有的模型或參考零件，用測量設(shè)備獲取其表面各點(diǎn)的空間坐標(biāo)值根據(jù)現(xiàn)有的模型或參考零件，用測量設(shè)備獲取其表面各點(diǎn)的空間坐標(biāo)值 模型重構(gòu)階段。模型重構(gòu)階段。 由獲得的測量數(shù)據(jù)構(gòu)造出產(chǎn)品的由獲得的測量數(shù)據(jù)構(gòu)造出產(chǎn)品的CADCAD模型。模型。2. 數(shù)字制造裝備（裝備數(shù)字化）數(shù)字制造裝備（裝備數(shù)字化）n 機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床n 數(shù)字化測量設(shè)

36、備數(shù)字化測量設(shè)備 研究趨勢是將激光掃描儀、視覺系統(tǒng)、三坐標(biāo)測量機(jī)設(shè)備及相關(guān)的應(yīng)用軟研究趨勢是將激光掃描儀、視覺系統(tǒng)、三坐標(biāo)測量機(jī)設(shè)備及相關(guān)的應(yīng)用軟件有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建一個快速測量建模環(huán)境。件有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建一個快速測量建模環(huán)境。n 快速成形設(shè)備快速成形設(shè)備3. 制造過程的建模和仿真（過程數(shù)字化）制造過程的建模和仿真（過程數(shù)字化） 建模與傳真的典型應(yīng)用之一是加工制造過程仿真，早期主要用于幾何或運(yùn)動檢建模與傳真的典型應(yīng)用之一是加工制造過程仿真，早期主要用于幾何或運(yùn)動檢驗(yàn)，如驗(yàn)，如NCNC代碼檢驗(yàn)、刀具運(yùn)動干涉檢驗(yàn)等。代碼檢驗(yàn)、刀具運(yùn)動干涉檢驗(yàn)等。 數(shù)控機(jī)床、數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)與工業(yè)機(jī)器人數(shù)控機(jī)床、數(shù)控三坐

37、標(biāo)測量機(jī)與工業(yè)機(jī)器人一起形成重要的數(shù)字化加工、測一起形成重要的數(shù)字化加工、測量和操作裝備，成為數(shù)字制造的基礎(chǔ)之一。量和操作裝備，成為數(shù)字制造的基礎(chǔ)之一。就是用數(shù)字的方式來存儲、管理和傳遞制造過程中的所有信息。就是用數(shù)字的方式來存儲、管理和傳遞制造過程中的所有信息。 綠色制造（GM，Green Manufacturing ） 綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。它使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、使考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。它使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、使用到報廢整個產(chǎn)品生命周期中節(jié)約資源

38、和能源，不產(chǎn)生環(huán)境污染或使環(huán)用到報廢整個產(chǎn)品生命周期中節(jié)約資源和能源，不產(chǎn)生環(huán)境污染或使環(huán)境污染最小化。境污染最小化。 傳統(tǒng)的競爭要素是傳統(tǒng)的競爭要素是TQCS，現(xiàn)在則變?yōu)椋F(xiàn)在則變?yōu)門QCSE。 智能化n智能設(shè)計（智能智能設(shè)計（智能CAD）n智能制造（智能制造（IM，Intelligent Manufacturing ）智能制造則主要研究不確定性和不完全信息下的設(shè)計制造問題求解。智能制造則主要研究不確定性和不完全信息下的設(shè)計制造問題求解。 附錄附錄CIMS縮寫詞語（縮寫詞語（1）nCIMS CIMS Computer(Contemporary) Integrated Manufacturin

39、g Computer(Contemporary) Integrated Manufacturing SystemSystem 計算機(jī)（現(xiàn)代）集成制造系統(tǒng)計算機(jī)（現(xiàn)代）集成制造系統(tǒng) nTIS Technical Information System TIS Technical Information System 技術(shù)信息系統(tǒng)技術(shù)信息系統(tǒng)nMIS Management Information System MIS Management Information System 管理信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)nQIS Quality Information System QIS Quality Inform

40、ation System 質(zhì)量保證系統(tǒng)質(zhì)量保證系統(tǒng)nMAS Manufacturing Automatic System MAS Manufacturing Automatic System 制造自動化系統(tǒng)制造自動化系統(tǒng)nNET Netware NET Netware 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)nDBS Data Base System DBS Data Base System 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)附錄附錄CIMS縮寫詞語（縮寫詞語（2）nCAD Computer Aided Design(Drafting)計算機(jī)輔助設(shè)計（繪圖）nCAPP Computer Aided Process Planning

41、 計算機(jī)輔助工藝規(guī)劃nCAE Computer Aided Engineering 計算機(jī)輔助工程分析nCAM Computer Aided Manufacturing 計算機(jī)輔助制造nCAQ Computer Aided Quality 計算機(jī)輔助質(zhì)量nCAO Computer Aided Office 計算機(jī)輔助辦公nPDM Product Data Management 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理nEDM Engineering Data Management工程數(shù)據(jù)管理附錄附錄CIMS縮寫詞語（縮寫詞語（3）nLM Labour Management 勞動人事管理nPM Product Manage

42、ment 生產(chǎn)管理nFM Finaccal Management財務(wù)管理nMM Material Management材料管理nBM Business Management供銷管理 nMRP Material Requirement Planning 材料需求計劃nMRP- Manufacturing Resources Planning 制造資源計劃nERP Enterprise Resource Planning 企業(yè)資源計劃nBOM Bill of Material 材料清單附錄附錄CIMS縮寫詞語（縮寫詞語（4）nNC Numerical Control NC Numerical Co

43、ntrol 數(shù)控數(shù)控nDNC Direct/Distributed Numerical Control DNC Direct/Distributed Numerical Control 直接直接/ /分布式數(shù)控分布式數(shù)控nCNC Computer Numerial Control CNC Computer Numerial Control 計算機(jī)數(shù)控計算機(jī)數(shù)控nMC Manufacturing Center MC Manufacturing Center 加工中心加工中心nFMC Flexible Manufacturing Center FMC Flexible Manufacturing

44、Center 柔性加工中心柔性加工中心nFMS Flexible Manufacturing System FMS Flexible Manufacturing System 柔性生產(chǎn)系統(tǒng)柔性生產(chǎn)系統(tǒng)nFML Flexible Manufacturing Line FML Flexible Manufacturing Line 柔性生產(chǎn)線柔性生產(chǎn)線nFA Factory AutomationFA Factory Automation自動化工廠自動化工廠附錄附錄CIMS縮寫詞語（縮寫詞語（5）nIE Industry Engineering IE Industry Engineering 工業(yè)工

45、程工業(yè)工程nJIT Just in Time JIT Just in Time 及時生產(chǎn)及時生產(chǎn)nLP Lean Product LP Lean Product 精良生產(chǎn)精良生產(chǎn)nAM Agile Manufacturing AM Agile Manufacturing 敏捷制造敏捷制造 nCAX Computer Aided X CAX Computer Aided X 計算機(jī)輔助計算機(jī)輔助X XnDFX Design For X DFX Design For X 面向面向X X的設(shè)計的設(shè)計nDFA Design for Assembly DFA Design for Assembly 面向

46、裝配的設(shè)計面向裝配的設(shè)計nDFM Design for Manufacturing DFM Design for Manufacturing 面向制造的設(shè)計面向制造的設(shè)計nVR Virtual Reality VR Virtual Reality 虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)nVM Virtual Manufacturing VM Virtual Manufacturing 虛擬制造虛擬制造nCE Concurrent Engineering CE Concurrent Engineering 并行工程并行工程思考題1. 1. 簡述簡述CAD/CAMCAD/CAM的基本概念。的基本概念。 2. 2. 簡述

47、簡述CAD/CAMCAD/CAM發(fā)展經(jīng)歷的階段。發(fā)展經(jīng)歷的階段。 3. 3. 簡述簡述CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)的基本功能。系統(tǒng)的基本功能。 4. 4. 簡述簡述CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)的工作過程。系統(tǒng)的工作過程。 5. 5. 與傳統(tǒng)設(shè)計制造方法相比，說明與傳統(tǒng)設(shè)計制造方法相比，說明CAD/CAMCAD/CAM的工作特點(diǎn)。的工作特點(diǎn)。 6. 6. 試分析采用試分析采用CAD/CAMCAD/CAM技術(shù)的優(yōu)越性。技術(shù)的優(yōu)越性。 7. 7. 簡述簡述CAD/CAMCAD/CAM技術(shù)的新發(fā)展。技術(shù)的新發(fā)展。 作業(yè)n1、題目、姓名、學(xué)號n2、中文摘要n3、引言（目的意義）n4、簡介（結(jié)構(gòu)原

48、理）n5、研究進(jìn)展（國內(nèi)外研究狀況）n6、存在問題（難點(diǎn)、關(guān)鍵）n7、前景趨勢n8、結(jié)束語n9、參考文獻(xiàn)n注：格式、字體、排版參考科技期刊論文，最好做一個PPT 在產(chǎn)品制造領(lǐng)域，選一個你認(rèn)為目前熱門的或未來有潛力的相在產(chǎn)品制造領(lǐng)域，選一個你認(rèn)為目前熱門的或未來有潛力的相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品作為話題，寫一篇綜述性的科技論文。關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品作為話題，寫一篇綜述性的科技論文。 文章結(jié)構(gòu)如下文章結(jié)構(gòu)如下：作業(yè)選題參考n目前國家大力扶持的行業(yè)。如七大戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)：節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車。其中高端裝備制造包括：航空、航天、高鐵、海洋工程、智能制造。n具有發(fā)展?jié)摿Φ?/p>

49、技術(shù)：三網(wǎng)融合（通信網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)）、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、光伏發(fā)電、MEMS。n具有較大市場或發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)品：觸摸屏、光機(jī)電產(chǎn)品、LED、RFID等。n制造業(yè)的發(fā)展方向（八化）第二章CAD/CAM系統(tǒng)組成內(nèi)容內(nèi)容知識點(diǎn)知識點(diǎn)學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求建議自學(xué)學(xué)時建議自學(xué)學(xué)時系統(tǒng)的組成與分類系統(tǒng)基本組成了解1學(xué)時系統(tǒng)的分類系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)CAD/CAM系統(tǒng)的典型硬件主機(jī)了解1學(xué)時存儲設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備CAD/CAM系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)基本組成了解2學(xué)時系統(tǒng)軟件支撐軟件應(yīng)用軟件思考題系統(tǒng)基本組成 硬件硬件軟件軟件計算機(jī)計算機(jī)外圍設(shè)備外圍設(shè)備生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件支撐軟件支撐軟件應(yīng)用軟件

50、應(yīng)用軟件CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)CAD/CAM系統(tǒng)的典型硬件 n主機(jī)：主機(jī)：CPU、內(nèi)存、主板、內(nèi)存、主板n存儲設(shè)備：存儲設(shè)備：磁盤、磁帶、光盤磁盤、磁帶、光盤n輸入設(shè)備：輸入設(shè)備：n第一階段：控制開關(guān)、穿孔紙等等n第二階段：鍵盤n第三階段：二維定位設(shè)備，如鼠標(biāo)、光筆、圖形輸入板、觸摸屏等等，語音n第四階段：三維輸入設(shè)備（如空間球、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣），用戶的手勢、表情等等n第五階段：用戶的思維n輸出設(shè)備：輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、繪圖機(jī)、頭盔、眼鏡顯示器、打印機(jī)、繪圖機(jī)、頭盔、眼鏡n網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：服務(wù)器、工作站、電纜、網(wǎng)卡、集線器服務(wù)器、工作站、電纜、網(wǎng)卡、集線器HUB、路由器、網(wǎng)橋、路由

51、器、網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)n生產(chǎn)設(shè)備：生產(chǎn)設(shè)備：數(shù)控機(jī)床、加工中心數(shù)控機(jī)床、加工中心MC、搬運(yùn)機(jī)械、機(jī)器人等、搬運(yùn)機(jī)械、機(jī)器人等圖形顯示設(shè)備的發(fā)展CRT顯示器顯示器單顯單顯彩顯彩顯 球面顯象管球面顯象管 平面直角顯示器平面直角顯示器 純平顯示器純平顯示器 液晶顯示器液晶顯示器（LCD，Liquid Crystal Display） 其它平面顯示器其它平面顯示器 等離子顯示器等離子顯示器（PDP，Plasma Display Panel ） 場致顯示器場致顯示器(FED,Field Emission Display) 發(fā)光聚合體顯示器發(fā)光聚合體顯示器(LEP,light emitting polyma)

52、 三維顯示器三維顯示器 頭盔式顯示器HMD（Head-Mounted Display）兩個液晶(LCD)或(CRT)顯示器立體眼鏡 原理：原理： 顯示器能顯示左眼和右眼兩種顯示器能顯示左眼和右眼兩種不同的圖像。但在顯示器顯示左眼不同的圖像。但在顯示器顯示左眼圖像時，系統(tǒng)控制立體眼鏡，把左圖像時，系統(tǒng)控制立體眼鏡，把左眼的液晶快門打開，讓用戶的左眼眼的液晶快門打開，讓用戶的左眼看到左眼的圖像。同理，右眼也一看到左眼的圖像。同理，右眼也一樣，這樣，當(dāng)切換頻率達(dá)到樣，這樣，當(dāng)切換頻率達(dá)到50Hz時，我們便能看到連續(xù)的圖像，從時，我們便能看到連續(xù)的圖像，從而也就產(chǎn)生了立體感。而也就產(chǎn)生了立體感。墻式顯

53、示屏自動聲象虛擬環(huán)境（ CAVE ， Cave-like Automatic Virtual Environment ）參數(shù):n3-6 面均由大屏幕投影機(jī)投上的立體圖像。n180的寬視野，12801024分辨率n外形尺寸為10109英尺虛擬現(xiàn)實(shí)中心（環(huán)幕式）360度柱形環(huán)幕虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) 360度球幕影院 世界最大球幕影院亮相中國科技館新館世界最大球幕影院亮相中國科技館新館3D全息投影技術(shù) 1.1.在美國麻省一位叫在美國麻省一位叫Chad DyneChad Dyne的的2929歲理工歲理工研究生發(fā)明了一種空氣投影和交互技術(shù)，這研究生發(fā)明了一種空氣投影和交互技術(shù)，這是顯示技術(shù)上的一個里程碑，它可以

54、在氣流是顯示技術(shù)上的一個里程碑，它可以在氣流形成的墻上投影出具有交互功能的圖像。此形成的墻上投影出具有交互功能的圖像。此技術(shù)來源海市蜃樓的原理，將圖像投射在水技術(shù)來源海市蜃樓的原理，將圖像投射在水蒸氣上，由于分子震動不均衡，可以形成層蒸氣上，由于分子震動不均衡，可以形成層次和立體感很強(qiáng)的圖像。次和立體感很強(qiáng)的圖像。 我們經(jīng)?？梢栽诳苹秒娪爸幸姷揭环N三我們經(jīng)常可以在科幻電影中見到一種三維的全息通訊技術(shù)，可以把遠(yuǎn)處的人或物以維的全息通訊技術(shù)，可以把遠(yuǎn)處的人或物以三維的形式投影在空氣之中，就像電影三維的形式投影在空氣之中，就像電影星星球大戰(zhàn)球大戰(zhàn)中的場面：中的場面： CAD/CAM系統(tǒng)的軟件系統(tǒng) n

55、系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 n支撐軟件支撐軟件 n應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)編程語言n第一個階段：機(jī)器碼編程 。如穿孔紙帶n第二個階段：低級語言。如匯編語言 n第三個階段:結(jié)構(gòu)化高級語言。如 C,PASCAL,FORTANTn第四個階段:面向?qū)ο蟮母呒壵Z言。如 C+ JAVA 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議n7 應(yīng)用層 n6 表示層n5 會話層n4 傳輸層n3 網(wǎng)絡(luò)層n2 數(shù)據(jù)鏈路層n1 物理層 支撐軟件繪圖軟件繪圖軟件: 具有基本圖形元素（點(diǎn)、線、圖）繪制等，圖形變換（縮放、平移、旋轉(zhuǎn)具有基本圖形元素（點(diǎn)、線、圖）繪制等，圖形變換（縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等），編輯（增、刪、改等），存貯，顯示控制以及人機(jī)交互，輸入等），編

56、輯（增、刪、改等），存貯，顯示控制以及人機(jī)交互，輸入/輸出等功能。輸出等功能。如如:AUTOCAD軟件軟件。幾何建模軟件幾何建模軟件: 提供一個完整，準(zhǔn)確地描述和顯示三維幾何造型的方法和工具。具有消提供一個完整，準(zhǔn)確地描述和顯示三維幾何造型的方法和工具。具有消隱、著色、濃淡處理、實(shí)體參數(shù)計算、質(zhì)量特性計算等功能。如隱、著色、濃淡處理、實(shí)體參數(shù)計算、質(zhì)量特性計算等功能。如:I-DEAS，Pro-E, UG等。等。工程計算與分析軟件工程計算與分析軟件: 功能包括基本物理機(jī)械量的計算，基本力學(xué)參數(shù)計算，功能包括基本物理機(jī)械量的計算，基本力學(xué)參數(shù)計算，有限元分有限元分析析，產(chǎn)品裝配，公差分析，機(jī)構(gòu)運(yùn)動

57、學(xué)，動力學(xué)分析，產(chǎn)品裝配，公差分析，機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)，動力學(xué)分析，優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化設(shè)計等。其中有限元分析是等。其中有限元分析是核心工具，它可以進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)、熱特性分析，通常包括前置處理、計算分析及后置核心工具，它可以進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)、熱特性分析，通常包括前置處理、計算分析及后置處理三部分。處理三部分。如如:SAP,NASTRAN,ANSYS,ABAQUS等有限元分析軟件。等有限元分析軟件。模擬仿真軟件：模擬仿真軟件：在產(chǎn)品設(shè)計時，實(shí)時、并行地模擬產(chǎn)品生產(chǎn)或各部分進(jìn)行的全過程，以在產(chǎn)品設(shè)計時，實(shí)時、并行地模擬產(chǎn)品生產(chǎn)或各部分進(jìn)行的全過程，以預(yù)測產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的制造過程和產(chǎn)品的可制造性。包括預(yù)測產(chǎn)品的性能

58、、產(chǎn)品的制造過程和產(chǎn)品的可制造性。包括動力學(xué)模擬動力學(xué)模擬和和運(yùn)動學(xué)模擬運(yùn)動學(xué)模擬，如：如：ADAMS機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析軟件。機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析軟件。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件: 能夠支持各子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳遞與共享能夠支持各子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳遞與共享,其中工程數(shù)據(jù)庫是其中工程數(shù)據(jù)庫是CAD/CAM 系統(tǒng)的重要組成部分。如系統(tǒng)的重要組成部分。如:ORACLE, SYBASE, FOXPRO等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 應(yīng)用軟件 是用戶解決實(shí)際問題自行開發(fā)或委托開發(fā)的程序系統(tǒng)。是用戶解決實(shí)際問題自行開發(fā)或委托開發(fā)的程序系統(tǒng)。它是在系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上，或用高級語言編程，或基于它是在系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上，或用高級語言編程，或基于某種支撐軟件，針對特定的問題設(shè)計研制，既可為一個某種支撐軟件，針對特定的問題設(shè)計研制，既可為一個用戶使用，也可為多個用戶使用的軟件。用戶使用，也可為多個用戶使用的軟件。 應(yīng)用軟件分類檢索型檢索型自動型自動型交互型交互型智能型智能型 按系統(tǒng)運(yùn)行時設(shè)計人員介入的程度，可以分為按系統(tǒng)運(yùn)行時設(shè)計人員介入的程度，可以分為檢索型 這種系統(tǒng)適用于產(chǎn)品定這種系統(tǒng)適用于產(chǎn)品定型之后標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的設(shè)型之后標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的設(shè)計，因而通用性差