《先進(jìn)制造技術(shù)》-第六章-先進(jìn)生產(chǎn)制造模式

1、第六章 先進(jìn)消費(fèi)制造方式6.1 計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)6.2 并行工程CE6.3 精益消費(fèi)(LP)6.4 矯捷制造AM6.5 智能制造系統(tǒng)IMS.第一節(jié) 計(jì)算機(jī)集成制造(CIM) 6.1.1 CIM和CIMS的概念 6.1.2 CIMS的組成 6.1.3 CIMS遞階控制構(gòu)造 6.1.4 CIMS的體系構(gòu)造 6.1.5 CIMS在我國(guó)的實(shí)施進(jìn)展 .6.1.1 CIM和CIMS的概念計(jì)算機(jī)集成制造CIM美國(guó)Harrington博士關(guān)于CIM兩個(gè)觀念: 企業(yè)各個(gè)消費(fèi)環(huán)節(jié)是一個(gè)不可分隔的整體(集成)； 企業(yè)消費(fèi)制造過(guò)程本質(zhì)上是對(duì)信息的采集、傳送和加工處置的過(guò)程信息。ISO關(guān)于CIM定義：是將企業(yè)一

2、切的人員、功能、信息和組織等 諸方面集成為一個(gè)整體的消費(fèi)方式。CIM：是一種思想、方式、哲理，強(qiáng)調(diào)企業(yè)信息集成。.CIMS三要素關(guān)系： 運(yùn)營(yíng)管理與技術(shù):技術(shù)支持企業(yè)到達(dá)預(yù)期的運(yùn)營(yíng)目的； 人與技術(shù):技術(shù)支持各類人員相互配合、協(xié)調(diào)一致任務(wù)； 人與運(yùn)營(yíng)管理:人員素質(zhì)提高支持企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理；CIMS三要素集成 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMSCIMS:基于CIM哲理的一種工程集成系統(tǒng)。CIMS中心:是將企業(yè)內(nèi)的人/組織、運(yùn)營(yíng)管理和技術(shù)三要素之間的集成，以保證企業(yè)內(nèi)的任務(wù)流程、物質(zhì)流和信息流暢通無(wú)阻。.6.1.2 CIMS的組成 四個(gè)功能分系統(tǒng)，兩個(gè)支撐分系統(tǒng)組成 .1、運(yùn)營(yíng)管理信息分系統(tǒng)MIS) 信息處置

3、包括信息的搜集、傳輸、加工和查詢； 事務(wù)管理 包括方案管理、物料管理、消費(fèi)管理、財(cái)務(wù) 管理、人力資源管理等； 輔助決策 根據(jù)現(xiàn)有信息，利用數(shù)學(xué)分析手段預(yù)測(cè)未來(lái)，提供企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理決策。 中心工具：制造資源方案MRPII，將企業(yè)內(nèi)各個(gè)管理環(huán)節(jié)進(jìn)展集成，縮短消費(fèi)周期、減少庫(kù)存、降低本錢、提高企業(yè)市場(chǎng)應(yīng)變才干。.2、工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化分系統(tǒng)(EDIS)CAD/CAPP/CAM CAD 計(jì)算機(jī)繪圖、有限元分析、產(chǎn)品外型、圖像分析處置、優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)分析與仿真、物料清單BOM生成等； CAPP 毛坯設(shè)計(jì)、工藝方法選擇、工序設(shè)計(jì)、工藝道路制定、工時(shí)定額計(jì)算等； CAM 刀具途徑確定、刀位文件生成、刀具軌跡仿真、

4、NC代碼的生成等作業(yè)。 .3、制造自動(dòng)化分系統(tǒng)(MAS)MAS位置: 位于企業(yè)底層，是企業(yè)信息流和物料流的結(jié)合點(diǎn)， 是最終產(chǎn)生效益聚集地。MAS組成:機(jī)械加工系統(tǒng)-CNC、MC、FMC、FMS加工設(shè)備；物流系統(tǒng)對(duì)工件和工具存儲(chǔ)、搬運(yùn)、裝卸等操作；控制系統(tǒng)-實(shí)現(xiàn)對(duì)加工設(shè)備和物流系統(tǒng)的控制；MAS目的:實(shí)現(xiàn)多種類、小批量消費(fèi)柔性自動(dòng)化；實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低本錢、短周期、高效率消費(fèi)；發(fā)明溫馨平安勞動(dòng)環(huán)境。 .4、質(zhì)量保證信息分系統(tǒng)QIS) 質(zhì)量方案-建立質(zhì)量技術(shù)規(guī)范，制定檢測(cè)方案、檢測(cè)規(guī)程和規(guī)范； 質(zhì)量檢測(cè)管理-包括進(jìn)出廠資料檢測(cè)、產(chǎn)質(zhì)量量檢測(cè)管理，設(shè)計(jì)質(zhì)量目的管理，消費(fèi)質(zhì)量數(shù)據(jù)管理； 質(zhì)量分析評(píng)價(jià)-對(duì)各類

5、質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)展分析，評(píng)價(jià)各種影響要素，查明主要緣由。 質(zhì)量信息綜合與控制-報(bào)表生成，質(zhì)量綜合查詢，采取各種質(zhì)量控制措施。.第二節(jié) 并行工程CE 6.2.1 并行工程定義 6.2.2 并行工程運(yùn)轉(zhuǎn)方式 6.2.3 并行工程特征 6.2.4 并行工程關(guān)鍵技術(shù) 6.2.5 并行工程的支持工具.6.2.1 并行工程定義 串行工程 在前一任務(wù)環(huán)節(jié)完成之后才開(kāi)場(chǎng)后一任務(wù)環(huán)節(jié)的任務(wù)，各任務(wù)環(huán)節(jié)作業(yè)時(shí)序上沒(méi)有重疊和反響，即使有反響，也是事后的反響。 并行工程 將時(shí)間上先后的知識(shí)處置和作業(yè)實(shí)施過(guò)程，轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)思索，盡能夠同時(shí)處置的一種作業(yè)方式。 并行工程關(guān)鍵思想 是一種任務(wù)方式，而不是詳細(xì)的任務(wù)方法； 從產(chǎn)品設(shè)計(jì)

6、一開(kāi)場(chǎng)就思索產(chǎn)品全生命周期中一切要素，以保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)一次勝利。. 串行工程任務(wù)方式 并行工程任務(wù)方式 .6.2.2 并行工程運(yùn)轉(zhuǎn)方式 并行工程運(yùn)轉(zhuǎn)方式.并行工程設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò).6.2.3 并行工程特征 并行特征-在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段并行思索產(chǎn)品整個(gè)生命 周期中的一切要素。 留意：并行工程不能省去任一消費(fèi)環(huán)節(jié)，不是將 設(shè)計(jì)和消費(fèi)環(huán)節(jié)重疊進(jìn)展。整體特征-強(qiáng)調(diào)全局思索問(wèn)題，追求整體最優(yōu)。 .協(xié)同特征協(xié)同組織方式：群體小組Teamwork任務(wù)方式，小組成員由設(shè)計(jì)、工藝、制造不同代表組成，有本人責(zé)、權(quán)、利，有本身的任務(wù)方案和目的；協(xié)同設(shè)計(jì)思想：強(qiáng)調(diào)一體化、并行地進(jìn)展產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程的協(xié)同設(shè)計(jì)；協(xié)同的效率：強(qiáng)調(diào)“1+

7、12 ，強(qiáng)調(diào)“工字鋼協(xié)同強(qiáng)度。集成特征人員集成：管理者、設(shè)計(jì)者、制造者以致用戶集成；信息集成：信息獲取、表示和操作工具的集成與管理；功能集成：企業(yè)內(nèi)部及外部功能集成；技術(shù)集成：多學(xué)科知識(shí)以及各種技術(shù)、方法的集成。.6.2.4 并行工程關(guān)鍵技術(shù) 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的重構(gòu) 從產(chǎn)品特征、開(kāi)發(fā)活動(dòng)、組織構(gòu)造、資源配置、開(kāi)發(fā)方案、調(diào)度戰(zhàn)略等方面不斷改良和提高。 集成的產(chǎn)品信息模型 應(yīng)可以全面表達(dá)產(chǎn)品、工藝、制造以及產(chǎn)品生命周期內(nèi)各環(huán)節(jié)的信息，可以使小組成員共享模型中的信息，這是并行作業(yè)的根底。 并行設(shè)計(jì)過(guò)程的協(xié)調(diào)與控制-并行設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)迭代優(yōu)化的過(guò)程，該過(guò)程的管理、協(xié)調(diào)與控制是實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì)關(guān)鍵。.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； 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM：對(duì)共享數(shù)據(jù)進(jìn)展一致規(guī)范管理，保證全局共享數(shù)據(jù)的一致性，提供一致的數(shù)據(jù)庫(kù)支配界面。 協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)通訊手段： 多媒體郵件-傳送速率低，不適于處理期限緊迫設(shè)計(jì)問(wèn)題； 電子公告板-是一種提供察看、修正公共信息的白板技術(shù)， 仍不能保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)得到同事的反響； 基于網(wǎng)絡(luò)的視頻會(huì)議系統(tǒng)MONET：基于網(wǎng)絡(luò)的多媒領(lǐng)會(huì)議系統(tǒng)，可共商關(guān)懷的問(wèn)題，減少來(lái)往耗費(fèi)的時(shí)間和精神。 .第五節(jié) 智能制造系統(tǒng)IMS 6.5.1 智能制造系統(tǒng)的含義與開(kāi)展 6.5.2 智能制造系統(tǒng)的

9、特征 6.5.3 智能加工與智能加工設(shè)備.6.5.1 智能制造系統(tǒng)的含義與開(kāi)展 智能制造系統(tǒng)IMS含義：由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化系統(tǒng)；模擬人類專家的智能活動(dòng)，進(jìn)展分析、推理和決策；取代/延伸人部分腦力勞動(dòng)，開(kāi)展人類專家的制造智能。智能制造方式的開(kāi)展：智能制造是影響未來(lái)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的重要消費(fèi)方式；制造系統(tǒng)將由能量驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動(dòng)型；智能制造被各國(guó)政府列為國(guó)家開(kāi)展方案；智能制造特別是信息技術(shù)開(kāi)展的必然，是自動(dòng)化和集成技術(shù)縱向開(kāi)展的結(jié)果。.6.5.2 智能制造系統(tǒng)的特征 自律Holonic)才干 搜集了解環(huán)境和本身信息，規(guī)劃本身行為的才干，基于知識(shí)的模型是系統(tǒng)自律才干的根底。 人機(jī)一

10、體化 智能機(jī)器只具有邏輯思想專家系統(tǒng)和部分籠統(tǒng)思想神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有人的靈感思想，不能夠全面取代人類專家智能；人機(jī)一體化突出人的中心位置，使二者各顯其能。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 借助于音像和傳感安裝，虛擬展現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中各種過(guò)程，虛擬未來(lái)產(chǎn)品及其制造過(guò)程，從感官和視覺(jué)上使人獲得完全好像真實(shí)的感受。 自組織與超柔性 可以自行組成一種最正確構(gòu)造，具有運(yùn)轉(zhuǎn)方式和構(gòu)造方式的柔性，好像一群人類專家群體，具有生物特性。 學(xué)習(xí)才干與自我維護(hù)才干 在實(shí)際中不斷充實(shí)知識(shí)庫(kù)，具有自學(xué)習(xí)，自行進(jìn)展缺點(diǎn)診斷與排除功能。.6.5.3 智能加工與智能加工設(shè)備技術(shù)工人職責(zé)：用覺(jué)得器官監(jiān)視加工情況；經(jīng)過(guò)大腦判別加工形狀，并作出決策；用四肢

11、實(shí)施相應(yīng)的操作和處置。智能加工：運(yùn)用傳感處置、智能決策、實(shí)時(shí)控制技術(shù)，自主選取數(shù)據(jù)，積累閱歷，根據(jù)獲取的形狀信息發(fā)明新的知識(shí)。智能機(jī)床：運(yùn)用傳感器對(duì)切削過(guò)程進(jìn)展在線監(jiān)測(cè)，根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷異常形狀；缺點(diǎn)發(fā)生時(shí)，啟動(dòng)知識(shí)處置機(jī)，參照存儲(chǔ)積累的知識(shí)，決策修正加工條件，排除機(jī)床缺點(diǎn)。預(yù)測(cè)推理模塊：事前對(duì)異常情況進(jìn)展推理，提供處置對(duì)策表供檢索調(diào)用?？刂仆评砟K：對(duì)已發(fā)生的異常情況采取相應(yīng)處置對(duì)策。.智能機(jī)床的根本構(gòu)造 .智能加工中心的主機(jī)構(gòu)造 .本章小結(jié)CIMS是企業(yè)內(nèi)的人/組織、運(yùn)營(yíng)管理和技術(shù)三要素集成，以保證企業(yè)內(nèi)的任務(wù)流程、物質(zhì)流和信息流暢通無(wú)阻的企業(yè)信息集成系統(tǒng)。CIMS是由運(yùn)營(yíng)管理信息系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)、制造自動(dòng)化系統(tǒng)和質(zhì)量保證信息系統(tǒng)四個(gè)功能分系統(tǒng)，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理兩個(gè)支撐分系統(tǒng)組成；并行工程是將時(shí)間上先后的知識(shí)處置和作業(yè)實(shí)施過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)思索和盡能夠的同時(shí)處置的一種消費(fèi)組織管理方式。群體小組和并行工程是精益消費(fèi)的根底，及時(shí)消費(fèi)、成組技術(shù)和全面質(zhì)量管理是精益消費(fèi)的三大支柱。矯捷制造是在“競(jìng)爭(zhēng)-協(xié)作-協(xié)同機(jī)制下，實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)需求作出靈敏快速反響的一種消費(fèi)制造方式。.本章小結(jié)CIMS是企業(yè)內(nèi)的人/組織、運(yùn)營(yíng)管理和技術(shù)三要素集成，以保證企業(yè)內(nèi)的任務(wù)流程、物質(zhì)流和信息流暢通無(wú)阻的企業(yè)信息集成系統(tǒng)。CIMS是由運(yùn)營(yíng)管理信息系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)、