數(shù)字化設(shè)計(jì)概述課件

數(shù)字化設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造系統(tǒng)Email：數(shù)字化設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造系統(tǒng)1CAX：CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAE計(jì)算機(jī)輔助工程CAPP計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)CAM計(jì)算機(jī)輔助制造CAFD計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)5CADCAECAPPCAMCAFD產(chǎn)品策劃設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)樣件生產(chǎn)生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)進(jìn)入市場(chǎng)產(chǎn)品生命周期CAX：CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAE計(jì)算機(jī)輔助工程CAPP2CAPP：計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：1.選擇機(jī)床2.選擇刀具3.確定定位裝夾方案4.確定工序步驟5.確定切削參數(shù)6.生成工藝文件7.數(shù)控編程準(zhǔn)備6CAPP：計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：635DFX：designforX面向X的設(shè)計(jì)DFM：designforManufacturingDFA：designforAssemblyDFC：designforCostDFQ：designforQualityDFE：designforEnvironment5DFX：designforX面向X的設(shè)計(jì)DFM：de4知識(shí)經(jīng)濟(jì)對(duì)制造的影響信息技術(shù)改變了人類的生活需求呈現(xiàn)個(gè)性化、多樣化需求市場(chǎng)多變、快變?nèi)蚪?jīng)濟(jì)一體化，必須參與世界競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)異地制造、合作制造、24小時(shí)不間斷制造成為可能企業(yè)生存關(guān)鍵--核心能力、快速響應(yīng)能力合作與競(jìng)爭(zhēng)并存成為趨勢(shì)知識(shí)成為重要的制造資源資源3知識(shí)經(jīng)濟(jì)對(duì)制造的影響信息技術(shù)改變了人類的生活354必須快速生產(chǎn)出市場(chǎng)需要的產(chǎn)品生產(chǎn)的瓶頸變成了產(chǎn)品快速創(chuàng)新決定產(chǎn)品成本和利潤(rùn)的主要因素是新產(chǎn)品中所含知識(shí)及創(chuàng)新的價(jià)值新的資源利用方式－－異地資源利用新的企業(yè)－－學(xué)習(xí)型企業(yè)新的競(jìng)爭(zhēng)方式－－培養(yǎng)核心能力、合作新的生產(chǎn)方式、新的技術(shù)解決方案：先進(jìn)制造技術(shù)+先進(jìn)制造模式知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的制造4必須快速生產(chǎn)出市場(chǎng)需要的產(chǎn)品解決方案：先進(jìn)制造技術(shù)+先進(jìn)制6制造企業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變1）用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠

18世紀(jì)末機(jī)器在英國(guó)誕生，先后傳人法國(guó)、德國(guó)和美國(guó)。2）從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式泰勒：以勞動(dòng)分工和計(jì)件工資制為基礎(chǔ)的科學(xué)管理。福特：零件互換技術(shù)，1913年建立了具有劃時(shí)代意義的汽車裝配生產(chǎn)線。3）柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù)柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化制造、智能制造系統(tǒng)、及時(shí)生產(chǎn)、精良生產(chǎn)、敏捷制造……5制造企業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變1）用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠576687單品種大批量扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、自主管理動(dòng)態(tài)團(tuán)隊(duì)組織價(jià)格低廉生產(chǎn)規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品職能分工實(shí)用耐久生產(chǎn)方式變革柔性制造設(shè)備快速產(chǎn)品創(chuàng)新并行工作方式快速相應(yīng)市場(chǎng)滿足個(gè)性愛(ài)好多品種小批量多層次遞階控制結(jié)構(gòu)、固定組織7單品種大批量扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、自主管理動(dòng)態(tài)團(tuán)隊(duì)組織價(jià)格低廉生產(chǎn)9先進(jìn)制造技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)（并行、反求、CAD/CAM等）精密成型（Netshape）高速切削、超精加工、特種加工（水、激光）快速原型擬實(shí)加工自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)集成制造技術(shù)先進(jìn)制造模式精益生產(chǎn)LeanProduction(LP)

敏捷制造AgileManufacturing仿生制造BionicManufacturing

智能制造IntelligenceManufacturing柔性制造FlexibleManufacturing

綠色生產(chǎn)Clean(Green)Manufacturing10先進(jìn)制造技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)（并行、反求、CAD/CAM等）先進(jìn)制造10綠色生產(chǎn)Clean(Green)Manufacturing綠色產(chǎn)品的標(biāo)志綠色產(chǎn)品是指生產(chǎn)過(guò)程及其本身節(jié)能、節(jié)水、低污染、低毒、可再生、可回收的一類產(chǎn)品，它也是綠色科技應(yīng)用的最終體現(xiàn)。22綠色產(chǎn)品就是在其生命周期全程中，符合環(huán)境保護(hù)要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率高、能源消耗低的產(chǎn)品，主要包括企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中選用清潔原料、采用清潔工藝；用戶在使用產(chǎn)品時(shí)不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生環(huán)境污染；產(chǎn)品在回收處理過(guò)程中很少產(chǎn)生廢棄物；產(chǎn)品應(yīng)盡量減少材料使用量，材料能最大限度地被再利用；產(chǎn)品生產(chǎn)最大限度地節(jié)約能源，在其生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)所消耗的能源應(yīng)達(dá)到最少。綠色產(chǎn)品的第一個(gè)環(huán)節(jié)是設(shè)計(jì)。綠色產(chǎn)品要求產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)、環(huán)境行為優(yōu)。綠色產(chǎn)品的第二個(gè)環(huán)節(jié)是生產(chǎn)過(guò)程。要求實(shí)現(xiàn)無(wú)廢少?gòu)U、綜合利用和采用清潔生產(chǎn)工藝。綠色產(chǎn)品的第三個(gè)環(huán)節(jié)是產(chǎn)品本身的品質(zhì)。比一般產(chǎn)品更體現(xiàn)以人為本、提高舒適度和健康保護(hù)及環(huán)境保護(hù)程度。綠色產(chǎn)品的第四個(gè)環(huán)節(jié)是廢棄物便于處置。綠色生產(chǎn)Clean(Green)Manufacturi11設(shè)計(jì)階段制造階段材料采購(gòu)其它階段費(fèi)用

產(chǎn)品成本的決定因素構(gòu)成及實(shí)際成本消耗構(gòu)成示意圖70%6%20%36%7%40%3%18%成本的決定因素實(shí)際成本消耗Boothroyd引用福特公司的報(bào)告表明，盡管產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝費(fèi)用只占整個(gè)產(chǎn)品費(fèi)用的6%，卻影響了總費(fèi)用的70%以上。設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品生命周期的巨大影響1設(shè)計(jì)階段制造階段材料采購(gòu)其它階段費(fèi)用產(chǎn)品成本的決定因素構(gòu)成12并行工程并行工程（ConcurrentEngineering）20世紀(jì)50年代~20世紀(jì)60年代基于產(chǎn)品功能和成本的競(jìng)爭(zhēng)——物美價(jià)廉20世紀(jì)70年代~20世紀(jì)80年代增加了對(duì)質(zhì)量的關(guān)注20世紀(jì)80年代末~20世紀(jì)90年代初在質(zhì)量和成本的基礎(chǔ)上增加了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間2并行工程并行工程（ConcurrentEngineerin133產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃加工裝配市場(chǎng)需求無(wú)法加工裝配困難串行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式3產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃加工裝配市場(chǎng)需求無(wú)法加工串行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式144串行開(kāi)發(fā)模式的重大缺陷忽視了不相鄰活動(dòng)之間的交流和協(xié)調(diào)，形成以部門(mén)利益為重而不考慮全局最優(yōu)化的“拋過(guò)墻式”工作環(huán)境；各部門(mén)對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)整體過(guò)程缺乏綜合考慮，造成局部最優(yōu)而非全局最優(yōu)；上下游矛盾與沖突不能及時(shí)得到調(diào)解；開(kāi)發(fā)時(shí)間加長(zhǎng)，成本提高。4串行開(kāi)發(fā)模式的重大缺陷忽視了不相鄰活動(dòng)之間的交流和協(xié)調(diào)，形1551988年，美國(guó)防御分析研究院（IDA），提出并行工程的概念：并行工程是對(duì)產(chǎn)品及相關(guān)過(guò)程（包括制造過(guò)程和支持過(guò)程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化工作模式。這種工作模式力圖使開(kāi)發(fā)者從一開(kāi)始就考慮到產(chǎn)品全生命周期的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶需求。注：支持過(guò)程——包括對(duì)制造過(guò)程的支持（原材料的獲取,中間產(chǎn)品的庫(kù)存，工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，生產(chǎn)計(jì)劃制定…）和使用過(guò)程的支持（產(chǎn)品銷售，使用維護(hù)，售后服務(wù)，產(chǎn)品報(bào)廢后的處理…）51988年，美國(guó)防御分析研究院（IDA），提出166并行工程的含義并行工程是一個(gè)關(guān)于設(shè)計(jì)過(guò)程的方法，它需要在設(shè)計(jì)中全面地考慮到相關(guān)過(guò)程的各種問(wèn)題，但并非包括制造過(guò)程等其它過(guò)程。它要求所有設(shè)計(jì)工作要在生產(chǎn)開(kāi)始前完成，并不是要求在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的同時(shí)就進(jìn)行生產(chǎn)。并行工程不是指同時(shí)或交錯(cuò)地完成設(shè)計(jì)和生產(chǎn)任務(wù)，而是指對(duì)產(chǎn)品及其下游過(guò)程進(jìn)行并行設(shè)計(jì)，不能隨意消除一個(gè)完整工程過(guò)程中現(xiàn)存的、順序的、向前傳遞信息的任一必要階段。并行工程是對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的集成，是企業(yè)集成的一個(gè)側(cè)面，它企圖做到的是優(yōu)化設(shè)計(jì)，依靠集成各學(xué)科專業(yè)人員的智慧做到設(shè)計(jì)一次成功。6并行工程的含義并行工程是一個(gè)關(guān)于設(shè)計(jì)過(guò)程的方法，它需要在設(shè)1788189919101020并行工程的特點(diǎn)Concurrence并行性：產(chǎn)品設(shè)計(jì)與其后續(xù)相關(guān)過(guò)程在同一時(shí)間框架內(nèi)并行處理；Constrains約束性：在充分考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)約束的同時(shí)引入其后續(xù)相關(guān)過(guò)程約束；Coordination協(xié)調(diào)性：對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其后續(xù)相關(guān)過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理；Consensus一致性：產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的所有重大決策都要建立在工作組成員意見(jiàn)一致的基礎(chǔ)上；Computerization計(jì)算機(jī)性：產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要在計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持下實(shí)現(xiàn)集成和并行。14并行工程的特點(diǎn)Concurrence并行性：產(chǎn)品設(shè)計(jì)與其后21并行工程應(yīng)避免的幾個(gè)誤解CE是設(shè)計(jì)與制造的并行或同步CE是設(shè)計(jì)活動(dòng)的并發(fā)或并行CE是一種管理模式CE是對(duì)其他幾種生產(chǎn)模式的否定CE不能稱之為生產(chǎn)模式，而是一種新的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式不是通過(guò)簡(jiǎn)單的并行來(lái)縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,而是通過(guò)過(guò)程分解、IPT（集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)）成員之間的信息和知識(shí)共享等方法,打破傳統(tǒng)的專業(yè)壁壘,增加設(shè)計(jì)活動(dòng)間的協(xié)作,從而獲取更高的效益科學(xué)的管理思想和先進(jìn)技術(shù)的集成15并行工程應(yīng)避免的幾個(gè)誤解CE是設(shè)計(jì)與制造的并行或同步CE不能22202023提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間據(jù)調(diào)查，傳統(tǒng)方式的設(shè)計(jì)者在查找信息和處理信息上花費(fèi)30%-70%的時(shí)間尋找信息、檢索信息等。提高設(shè)計(jì)與制造數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性和安全性

PDM系統(tǒng)的版本管理功能能夠保證所有參與同一項(xiàng)目的人員采用同一最新數(shù)據(jù)來(lái)工作，避免了設(shè)計(jì)上的重復(fù)和不一致。部門(mén)之間的信息共享、信息再利用

PDM的優(yōu)點(diǎn)21提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間PDM的優(yōu)點(diǎn)2124面向X的設(shè)計(jì)DFX：X代表了產(chǎn)品生命周期中的所有因素，包括制造、裝配、拆卸、檢測(cè)、維護(hù)、測(cè)試、回收、可靠性、質(zhì)量、成本、安全性以及環(huán)境保護(hù)等。22面向X的設(shè)計(jì)DFX：X代表了產(chǎn)品生命周期中的所有因素25CIM概念CIM：ComputerIntegratedManufacturingCIM一詞是由美國(guó)的JosephHarrington博士于1973年著書(shū)《ComputerIntegratedManufacturing》從而提出的。CIM的基本觀點(diǎn)：系統(tǒng)(集成化)觀點(diǎn)：企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),即從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)銷售到售后服務(wù)的全部生產(chǎn)活動(dòng)是一個(gè)不可分割的整體，要緊密連接，統(tǒng)一考慮。信息化觀點(diǎn)：整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過(guò)程。最終形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)。30CIM概念3026CIM概念CIM：ComputerIntegratedManufacturingCIM一詞是由美國(guó)的JosephHarrington博士于1973年著書(shū)《ComputerIntegratedManufacturing》從而提出的。CIM的基本觀點(diǎn)：系統(tǒng)(集成化)觀點(diǎn)：企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),即從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)銷售到售后服務(wù)的全部生產(chǎn)活動(dòng)是一個(gè)不可分割的整體，要緊密連接，統(tǒng)一考慮。信息化觀點(diǎn)：整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過(guò)程。最終形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)。30CIM概念3027CIMS是將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（從市場(chǎng)需求分析到最終報(bào)廢處理）的各個(gè)階段；通過(guò)信息集成、過(guò)程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物流、信息流、價(jià)值流的集成和優(yōu)化運(yùn)行，達(dá)到人（組織、管理）、經(jīng)營(yíng)和技術(shù)三要素的集成，以加強(qiáng)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)T（時(shí)間）、Q（質(zhì)量）、C（成本）、S（服務(wù)）、E（環(huán)境），從而提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。31CIMS是將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合281.2.2CIMs目標(biāo)(1)縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)周期，快速響應(yīng)市場(chǎng)：以時(shí)間求效益，以速度求競(jìng)爭(zhēng)，占領(lǐng)市場(chǎng)。(2)降低產(chǎn)品成本，減少庫(kù)存：以成本求效益，以價(jià)格求競(jìng)爭(zhēng)，占領(lǐng)市場(chǎng)。(3)提高產(chǎn)品質(zhì)量：以質(zhì)量求效益，以質(zhì)量求競(jìng)爭(zhēng)，贏得信譽(yù)，占領(lǐng)市場(chǎng)。(4)增加生產(chǎn)柔性，提高設(shè)備利用率：以最小資源獲最大效益，向設(shè)備要效益。(5)提高企業(yè)制造與管理水平，保持整體實(shí)力：保持長(zhǎng)期效益，未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)能力。351.2.2CIMs目標(biāo)3529自動(dòng)化－－是美國(guó)人D.S.Harder于1936年提出的。當(dāng)時(shí)他在通用汽車公司工作，他認(rèn)為在一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)器之間的零件轉(zhuǎn)移不用人去搬運(yùn)就是“自動(dòng)化”。這實(shí)質(zhì)是早期制造自動(dòng)化的概念。制造自動(dòng)化(以下簡(jiǎn)稱自動(dòng)化)的概念是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程。過(guò)去，人們對(duì)自動(dòng)化的理解或者說(shuō)自動(dòng)化的功能目標(biāo)是以機(jī)械的動(dòng)作代替人力操作，自動(dòng)地完成特定的作業(yè)。這實(shí)質(zhì)上是自動(dòng)化代替人的體力勞動(dòng)的觀點(diǎn)。后來(lái)隨著電子和信息技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，自動(dòng)化的概念已擴(kuò)展為用機(jī)器(包括計(jì)算機(jī))不僅代替人的體力勞動(dòng)而且還代替或輔助腦力勞動(dòng)，以自動(dòng)地完成特定的作業(yè)。

3自動(dòng)化－－是美國(guó)人D.S.Harder于1936年提出的。當(dāng)30

廣義地講，自動(dòng)化制造系統(tǒng)是由一定范圍的被加工對(duì)象、一定柔性和自動(dòng)化水平的各種裝備和高素質(zhì)的人員組成的一個(gè)有機(jī)整體。自動(dòng)化制造系統(tǒng)具有五個(gè)典型組成部分：一定范圍的被加工對(duì)象；具有一定技術(shù)水平和決策能力的人；信息流及其控制系統(tǒng)；能量流及其控制系統(tǒng)：物料流及物料處理系統(tǒng)。5制造自動(dòng)化的組成廣義地講，自動(dòng)化制造系統(tǒng)是由一定范圍的被加工對(duì)象、一定柔性31TQCSE模型T表示時(shí)間(Time)，Q表示質(zhì)量(Quality)，C表示成本(Cost)，S表示服務(wù)(Service)，E表示環(huán)境友善性(Environment)。在TQCSE模型中：T有兩方面的含義，一是指采用自動(dòng)化技術(shù)，能縮短產(chǎn)品制造周期，產(chǎn)品上市快；二是提高生產(chǎn)率。Q的含義是采用自動(dòng)化系統(tǒng)，能提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量。C的含義是采用自動(dòng)化技術(shù)能有效地降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。S也有兩方面的含義，一是利用自動(dòng)化技術(shù)，更好地做好市場(chǎng)服務(wù)工作；二是利用自動(dòng)化技術(shù)，替代或減輕制造人員的體力和腦力勞動(dòng)，直接為制造人員服務(wù)。E的含義是制造自動(dòng)化應(yīng)該有利于充分利用資源，減少?gòu)U棄物和環(huán)境污染，有利于實(shí)現(xiàn)綠色制造。制造自動(dòng)化功能模型4TQCSE模型在TQCSE模型中：制造自動(dòng)化功能模型4321952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出的第一臺(tái)數(shù)控銑床揭開(kāi)了柔性自動(dòng)化的序幕，70年代初柔性自動(dòng)化進(jìn)人了生產(chǎn)實(shí)用階段；近20多年來(lái)，柔性自動(dòng)化有了飛速的發(fā)展，從單臺(tái)數(shù)控機(jī)床到加工中心、DNC（DistributedNumericalControl分布式數(shù)控）、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，到90年代更是向敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化等方向發(fā)展。制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程61952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出的第一臺(tái)數(shù)控銑床揭開(kāi)了柔性33制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第一臺(tái)階：剛性自動(dòng)化，包括剛性自動(dòng)線和自動(dòng)單機(jī)。本臺(tái)階在20世紀(jì)40一50年代已相當(dāng)成熟。應(yīng)用傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝方法，采用專用機(jī)床和組合機(jī)床、自動(dòng)單機(jī)或自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行大批量生產(chǎn)。其特征是高生產(chǎn)率和剛性結(jié)構(gòu)，很難實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的改變。引人的新技術(shù)包括繼電器程序控制、組合機(jī)床等。7制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第一臺(tái)階：剛性自動(dòng)化，包括剛性自動(dòng)線34制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第二臺(tái)階：數(shù)控加工，包括數(shù)控（NC）和計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）。本臺(tái)階中的數(shù)控(NC）在50一70年代發(fā)展迅速并已成熟，但到了70一80年代，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，它迅速被計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC）取代。數(shù)控加工設(shè)備包括數(shù)控機(jī)床、加工中心等。數(shù)控加工的特點(diǎn)是柔性好、加工質(zhì)量高，適應(yīng)于多品種、中小批量（包括單件產(chǎn)品）的生產(chǎn)。引人的新技術(shù)包括數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)編程技術(shù)等。8制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第二臺(tái)階：數(shù)控加工，包括數(shù)控（NC35制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第三臺(tái)階：柔性制造。本臺(tái)階特征是強(qiáng)調(diào)制造過(guò)程的柔性和高效率。適應(yīng)于多品種、中小批量的生產(chǎn)。涉及的主要技術(shù)包括成組技術(shù)(GT)、計(jì)算機(jī)直接數(shù)控和分布式數(shù)控(DNC)、柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、柔性加工線(FML)、離散系統(tǒng)理論和方法、仿真技術(shù)、車間計(jì)劃與控制、制造過(guò)程監(jiān)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制與通信網(wǎng)絡(luò)等等。9制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第三臺(tái)階：柔性制造。本臺(tái)階特征是強(qiáng)調(diào)36制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第四臺(tái)階：計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。CIMS既可看作是制造自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)新階段，又可看作是包含制造自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)更高層次的系統(tǒng)。CIMS在80年代以來(lái)得到迅速發(fā)展，而今正方興未艾。其特征是強(qiáng)調(diào)制造全過(guò)程的系統(tǒng)性和集成性，以解決現(xiàn)代企業(yè)生存與竟?fàn)幍腡QCS問(wèn)題，即產(chǎn)品上市快（Time）、質(zhì)量好（Quality）、成本低（cost）和服務(wù)好(Service）。CIMS涉及的學(xué)科和技術(shù)非常廣泛，包括現(xiàn)代制造技術(shù)、管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)等。10制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第四臺(tái)階：計(jì)算機(jī)集成制造（CIM37制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第五臺(tái)階：新的制造自動(dòng)化模式，如智能制造、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造、綠色制造等。上述新的制造自動(dòng)化模式是在20世紀(jì)末提出并開(kāi)展研究的，是制造自動(dòng)化面向21世紀(jì)的發(fā)展方向。11制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第五臺(tái)階：新的制造自動(dòng)化模式，如智能38將加工程序翻譯成便于計(jì)算機(jī)處理的格式包括刀具補(bǔ)償（長(zhǎng)度、半徑、磨損補(bǔ)償）、速度計(jì)算和輔助指令的處理經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算可確定各坐標(biāo)軸的進(jìn)給速度、方向和位移量，并以脈沖信號(hào)的方式傳輸給伺服系統(tǒng)。傳輸主軸的變速、換向、啟停；刀具的選擇和交換；工件夾緊和松開(kāi)、冷卻液?jiǎn)⑼５容o助指令數(shù)控機(jī)床的基本運(yùn)行原理將加工程序翻譯成便于計(jì)算機(jī)處理的格式包括刀具補(bǔ)償（長(zhǎng)度、半徑39x-y數(shù)控拖板變頻主軸機(jī)床本體數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板行程開(kāi)關(guān)控制電柜Z軸伺服電機(jī)x-y數(shù)控拖板變頻主軸機(jī)床本體數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板行程開(kāi)關(guān)控40數(shù)控柜刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)立柱主軸箱操作面板工作臺(tái)裝置床身26數(shù)控柜刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)立柱主軸箱操作面板工作臺(tái)裝置床身2641加工中心的分類無(wú)機(jī)械手的加工中心帶刀庫(kù)、機(jī)械手的加工中心刀庫(kù)轉(zhuǎn)塔式加工中心按換刀形式分

可裝20把刀的無(wú)臂式ATC刀具庫(kù)可裝24把刀的有臂式ATC刀具庫(kù)可裝32把刀的有臂式刀具庫(kù)28加工中心的分類無(wú)機(jī)械手的加工中心帶刀庫(kù)、機(jī)械手的加工中心42

工業(yè)機(jī)器人的組成操作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）手部：用于抓取對(duì)象，有夾持式、吸附式等不同結(jié)構(gòu)腕部：聯(lián)接手部和手臂部件，用以調(diào)整手部姿態(tài)和方位臂部：承載負(fù)荷，改變空間位置機(jī)身：支撐臂部部件，擴(kuò)大臂部活動(dòng)和作業(yè)范圍機(jī)座及行走機(jī)構(gòu)：機(jī)器人基礎(chǔ)件，確定或改變機(jī)器人位置驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成規(guī)定作業(yè)，提供動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)

控制機(jī)器人按給定的程序動(dòng)作，記憶示教指令，再現(xiàn)示教信息。是機(jī)器人的大腦。智能系統(tǒng)是機(jī)器人的感受系統(tǒng)，由感知和決策兩部分組成。34工業(yè)機(jī)器人的組成3443工業(yè)機(jī)器人的分類--按結(jié)構(gòu)形式分直角坐標(biāo)機(jī)器人有三個(gè)正交平移坐標(biāo)軸,各個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)獨(dú)立（圖a）；圓柱坐標(biāo)機(jī)器人有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和兩個(gè)平移軸（圖b）；關(guān)節(jié)機(jī)器人類似人手臂，由各關(guān)節(jié)組成，可實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（圖c）；球坐標(biāo)機(jī)器人有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和一個(gè)平移軸（圖d）。35工業(yè)機(jī)器人的分類--按結(jié)構(gòu)形式分3544AGV自動(dòng)導(dǎo)向小車AGV是無(wú)人搬運(yùn)車（AutomatedGuidedVehicle）RGV有軌導(dǎo)向車（RailGuidedVehicle）ＡＧＶ的基本概念根據(jù)美國(guó)物流協(xié)會(huì)定義，AGV（AutomatedGuidedVehicle）是指裝備有電磁或光學(xué)導(dǎo)引裝置，能夠按照規(guī)定的導(dǎo)引路線行駛，具有小車運(yùn)行和停車裝置、安全保護(hù)裝置以及具有各種移載功能的運(yùn)輸小車。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《物流術(shù)語(yǔ)》中，對(duì)AGV的定義為：AGV：裝有自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的路徑行駛，在車體上具有編程和停車選擇裝置、安全保護(hù)裝置以及各種物料移載功能的搬運(yùn)車輛。AGVS：多臺(tái)AGV小車和自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)、自動(dòng)裝卸系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、安全系統(tǒng)在控制系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下，組成一個(gè)柔性化的自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，稱為自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱AGVS。。37AGV自動(dòng)導(dǎo)向小車AGV是無(wú)人搬運(yùn)車（AutomatedG4515％

95％調(diào)整、裝夾、對(duì)刀、檢測(cè)等切削30％

70％加工時(shí)間

運(yùn)輸與等待時(shí)間制造周期加工時(shí)間多品種、中小批量生產(chǎn)的時(shí)間分配柔性制造15％9546柔性制造系統(tǒng)2定義根據(jù)“中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)”有關(guān)“武器裝備柔性制造系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)”的定義，F(xiàn)MS被定義為：“柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem）是數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它包括多個(gè)柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?！泵绹?guó)制造工程師協(xié)會(huì)的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)和應(yīng)用協(xié)會(huì)把柔性制造系統(tǒng)定義為：“使用計(jì)算機(jī)控制柔性工作站和集成物料運(yùn)儲(chǔ)裝置來(lái)控制并完成零件族某一系列工序的，或所有工序的一種集成制造系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)2定義475FMS的組成示意圖自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)物流控制計(jì)算機(jī)運(yùn)輸小車加工單元1加工單元2加工單元n信息傳輸網(wǎng)絡(luò)工夾具站柔性制造系統(tǒng)原理框圖5FMS的組成示意圖自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)物流控制計(jì)算4861、中央管理和控制計(jì)算機(jī)

接收來(lái)自工廠主計(jì)算機(jī)的指令，對(duì)整個(gè)FMS實(shí)行監(jiān)控2、物流控制計(jì)算機(jī)對(duì)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、無(wú)人輸送臺(tái)車、加工毛坯和成品、加工用的刀具和夾具等實(shí)行集中管理和控制3、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)

對(duì)毛坯、半成品或成品等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)用和儲(chǔ)存4、無(wú)人運(yùn)輸小車行走于機(jī)床、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、中央刀具庫(kù)之間的自動(dòng)化臺(tái)車5、加工單元

FMS的基本單元，由CNC機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人（Robot）、隨行工作臺(tái)（PS）組成，完成多工位加工的制造單位61、中央管理和控制計(jì)算機(jī)4976、工夾具站工具、刀具的集中存儲(chǔ)區(qū)，即時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)夾具的調(diào)整與維護(hù)7、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)

FMS的通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)9、隨行工作臺(tái)（PS）從無(wú)人輸送臺(tái)車到制造單元之間傳送的緩沖區(qū)76、工夾具站50精益生產(chǎn)LeanProductionLP什么是精益生產(chǎn)?1985年美國(guó)麻省理工學(xué)院國(guó)際汽車項(xiàng)目組織了世界上14個(gè)國(guó)家的專家、學(xué)者，花費(fèi)了5年時(shí)間，耗資500萬(wàn)美元，對(duì)日本等國(guó)汽車工業(yè)的生產(chǎn)管理方式進(jìn)行調(diào)查研究后總結(jié)出來(lái)的生產(chǎn)方式，在日本稱為豐田生產(chǎn)方式?！熬妗币辉~取“精”字中的完美、周密、高品質(zhì)和“益”字中的利和增加，更有“精益求精”的含義。21精益生產(chǎn)LeanProductionLP1985年美國(guó)51精益生產(chǎn)追求的目標(biāo)一、基本目標(biāo)工業(yè)企業(yè)是以盈利為目的的社會(huì)經(jīng)濟(jì)組織。因此，最大限度地獲取利潤(rùn)就成為精益生產(chǎn)的基本目標(biāo)。二、終極目標(biāo)精益求精，盡善盡美，永無(wú)止境地追求“七個(gè)零”(1)“零”轉(zhuǎn)產(chǎn)工時(shí)浪費(fèi)(Products?多品種混流生產(chǎn))(2)“零”庫(kù)存(Inventory?消減庫(kù)存)(3)“零”浪費(fèi)(Cost?全面成本控制)(4)“零”不良(Quality?高品質(zhì))(5)“零”故障(Maintenance?提高運(yùn)轉(zhuǎn)率)(6).“零”停滯(Delivery?快速反應(yīng)、短交期)(7).“零”災(zāi)害(Safety?安全第一)精益生產(chǎn)追求的目標(biāo)一、基本目標(biāo)52七種浪費(fèi)——糾正錯(cuò)誤定義：對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢查，返工等補(bǔ)救措施表現(xiàn)：額外的時(shí)間和人工進(jìn)行檢查，返工等工作由此而引起的無(wú)法準(zhǔn)時(shí)交貨企業(yè)的運(yùn)作是補(bǔ)救式的，而非預(yù)防式的(救火方式的運(yùn)作)起因：生產(chǎn)系統(tǒng)不穩(wěn)定過(guò)度依靠人力來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤員工缺乏培訓(xùn)七種浪費(fèi)——糾正錯(cuò)誤定義：對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢查，返工等補(bǔ)救措施53定義：生產(chǎn)多于需求或生產(chǎn)快于需求

表現(xiàn)：庫(kù)存堆積過(guò)多的設(shè)備額外的倉(cāng)庫(kù)額外的人員需求額外場(chǎng)地起因：生產(chǎn)能力不穩(wěn)定缺乏交流（內(nèi)部、外部）換型時(shí)間長(zhǎng)開(kāi)工率低生產(chǎn)計(jì)劃不協(xié)調(diào)對(duì)市場(chǎng)的變化反應(yīng)遲鈍七種浪費(fèi)——過(guò)量生產(chǎn)定義：生產(chǎn)多于需求或生產(chǎn)快于需求七種浪費(fèi)——過(guò)量生產(chǎn)54七種浪費(fèi)——物料搬運(yùn)定義：對(duì)物料的任何移動(dòng)

表現(xiàn)：需要額外的運(yùn)輸工具需要額外的儲(chǔ)存場(chǎng)所需要額外的搬運(yùn)人員大量的盤(pán)點(diǎn)工作產(chǎn)品在搬運(yùn)中損壞起因：生產(chǎn)計(jì)劃沒(méi)有均衡化生產(chǎn)換型時(shí)間長(zhǎng)工作場(chǎng)地缺乏組織場(chǎng)地規(guī)劃不合理物料計(jì)劃不合理七種浪費(fèi)——物料搬運(yùn)定義：對(duì)物料的任何移動(dòng)55七種浪費(fèi)——?jiǎng)幼鞫x：對(duì)產(chǎn)品不產(chǎn)生價(jià)值的任何人員和設(shè)備的動(dòng)作表現(xiàn)：人找工具大量的彎腰，抬頭和取物設(shè)備和物料距離過(guò)大引起的走動(dòng)需要花時(shí)間確認(rèn)或辨認(rèn)人或機(jī)器“特別忙”起因：辦公室，生產(chǎn)場(chǎng)地和設(shè)備規(guī)劃不合理工作場(chǎng)地沒(méi)有組織人員及設(shè)備的配置不合理沒(méi)有考慮人機(jī)工程學(xué)工作方法不統(tǒng)一生產(chǎn)批量太大七種浪費(fèi)——?jiǎng)幼鞫x：對(duì)產(chǎn)品不產(chǎn)生價(jià)值的任何人員和設(shè)備的動(dòng)作56七種浪費(fèi)——等待定義：人員以及設(shè)備等資源的空閑表現(xiàn)：人等機(jī)器機(jī)器等人人等人有人過(guò)于忙亂非計(jì)劃的停機(jī)起因：生產(chǎn)，運(yùn)作不平衡生產(chǎn)換型時(shí)間長(zhǎng)人員和設(shè)備的效率低生產(chǎn)設(shè)備布局不合理缺少部分設(shè)備七種浪費(fèi)——等待定義：人員以及設(shè)備等資源的空閑57七種浪費(fèi)——庫(kù)存定義：任何超過(guò)客戶或者后道作業(yè)需求的供應(yīng)表現(xiàn)：需要額外的進(jìn)貨區(qū)域停滯不前的物料流動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后需要進(jìn)行大量返工需要額外資源進(jìn)行物料搬運(yùn)(人員，場(chǎng)地，貨架，車輛等等)對(duì)客戶要求的變化不能及時(shí)反應(yīng)起因：生產(chǎn)能力不穩(wěn)定不必要的停機(jī)生產(chǎn)換型時(shí)間長(zhǎng)生產(chǎn)計(jì)劃不協(xié)調(diào)市場(chǎng)調(diào)查不準(zhǔn)確七種浪費(fèi)——庫(kù)存定義：任何超過(guò)客戶或者后道作業(yè)需求的供應(yīng)58七種浪費(fèi)——過(guò)量加工定義：亦稱為“過(guò)分加工的浪費(fèi)”，一是指多余的加工；另一方面是指超過(guò)顧客要求以上的精密加工，造成資源的浪費(fèi)表現(xiàn)：瓶頸工藝沒(méi)有清晰的產(chǎn)品/技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)窮無(wú)盡的精益求精需要多余的作業(yè)時(shí)間和輔助設(shè)備起因：工藝更改和工程更改沒(méi)有協(xié)調(diào)隨意引進(jìn)不必要的先進(jìn)技術(shù)由不正確的人來(lái)作決定沒(méi)有平衡各個(gè)工藝的要求沒(méi)有正確了解客戶的要求七種浪費(fèi)——過(guò)量加工定義：亦稱為“過(guò)分加工的浪費(fèi)”，一是指多59第一步：了解什么是浪費(fèi)第二步：識(shí)別工序中哪里存在浪費(fèi)第三步：使用合適的工具來(lái)消除已識(shí)別的特定浪費(fèi)第四步：實(shí)施持續(xù)改進(jìn)措施，重復(fù)實(shí)施上述步驟第一步：第二步：第三步：第四步：60消除制造系統(tǒng)浪費(fèi)的系統(tǒng)方法

——精益生產(chǎn)精益生產(chǎn)的定義：

通過(guò)持續(xù)改進(jìn)措施，識(shí)別和消除所有產(chǎn)品和服務(wù)中的浪費(fèi)/非增值型作業(yè)的系統(tǒng)方法。消除制造系統(tǒng)浪費(fèi)的系統(tǒng)方法

——精益生產(chǎn)精益生產(chǎn)的定義：61敏捷制造（agilemanufacturing，AM）的理念是美國(guó)里海大學(xué)亞科卡研究所于1991年在《21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》研究報(bào)告中提出的。其基本思想是：通過(guò)對(duì)高素質(zhì)的員工、動(dòng)態(tài)靈活的組織機(jī)構(gòu)、企業(yè)內(nèi)及企業(yè)間的靈活管理以及先進(jìn)的制造技術(shù)進(jìn)行全面集成，使企業(yè)對(duì)持續(xù)變化、不可預(yù)測(cè)的市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)，從而獲得長(zhǎng)期、持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益。敏捷制造強(qiáng)調(diào)人、組織、管理和技術(shù)的高度集成，強(qiáng)調(diào)企業(yè)面向市場(chǎng)的敏捷性。敏捷制造敏捷制造（agilemanufacturing，AM）的理62此課件下載可自行編輯修改，供參考！感謝您的支持，我們努力做得更好！此課件下載可自行編輯修改，供參考！63數(shù)字化設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造系統(tǒng)Email：數(shù)字化設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造系統(tǒng)64CAX：CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAE計(jì)算機(jī)輔助工程CAPP計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)CAM計(jì)算機(jī)輔助制造CAFD計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)5CADCAECAPPCAMCAFD產(chǎn)品策劃設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)樣件生產(chǎn)生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)進(jìn)入市場(chǎng)產(chǎn)品生命周期CAX：CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAE計(jì)算機(jī)輔助工程CAPP65CAPP：計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：1.選擇機(jī)床2.選擇刀具3.確定定位裝夾方案4.確定工序步驟5.確定切削參數(shù)6.生成工藝文件7.數(shù)控編程準(zhǔn)備6CAPP：計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：6665DFX：designforX面向X的設(shè)計(jì)DFM：designforManufacturingDFA：designforAssemblyDFC：designforCostDFQ：designforQualityDFE：designforEnvironment5DFX：designforX面向X的設(shè)計(jì)DFM：de67知識(shí)經(jīng)濟(jì)對(duì)制造的影響信息技術(shù)改變了人類的生活需求呈現(xiàn)個(gè)性化、多樣化需求市場(chǎng)多變、快變?nèi)蚪?jīng)濟(jì)一體化，必須參與世界競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)異地制造、合作制造、24小時(shí)不間斷制造成為可能企業(yè)生存關(guān)鍵--核心能力、快速響應(yīng)能力合作與競(jìng)爭(zhēng)并存成為趨勢(shì)知識(shí)成為重要的制造資源資源3知識(shí)經(jīng)濟(jì)對(duì)制造的影響信息技術(shù)改變了人類的生活3684必須快速生產(chǎn)出市場(chǎng)需要的產(chǎn)品生產(chǎn)的瓶頸變成了產(chǎn)品快速創(chuàng)新決定產(chǎn)品成本和利潤(rùn)的主要因素是新產(chǎn)品中所含知識(shí)及創(chuàng)新的價(jià)值新的資源利用方式－－異地資源利用新的企業(yè)－－學(xué)習(xí)型企業(yè)新的競(jìng)爭(zhēng)方式－－培養(yǎng)核心能力、合作新的生產(chǎn)方式、新的技術(shù)解決方案：先進(jìn)制造技術(shù)+先進(jìn)制造模式知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的制造4必須快速生產(chǎn)出市場(chǎng)需要的產(chǎn)品解決方案：先進(jìn)制造技術(shù)+先進(jìn)制69制造企業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變1）用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠

18世紀(jì)末機(jī)器在英國(guó)誕生，先后傳人法國(guó)、德國(guó)和美國(guó)。2）從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式泰勒：以勞動(dòng)分工和計(jì)件工資制為基礎(chǔ)的科學(xué)管理。福特：零件互換技術(shù)，1913年建立了具有劃時(shí)代意義的汽車裝配生產(chǎn)線。3）柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù)柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化制造、智能制造系統(tǒng)、及時(shí)生產(chǎn)、精良生產(chǎn)、敏捷制造……5制造企業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變1）用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠57066717單品種大批量扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、自主管理動(dòng)態(tài)團(tuán)隊(duì)組織價(jià)格低廉生產(chǎn)規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品職能分工實(shí)用耐久生產(chǎn)方式變革柔性制造設(shè)備快速產(chǎn)品創(chuàng)新并行工作方式快速相應(yīng)市場(chǎng)滿足個(gè)性愛(ài)好多品種小批量多層次遞階控制結(jié)構(gòu)、固定組織7單品種大批量扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、自主管理動(dòng)態(tài)團(tuán)隊(duì)組織價(jià)格低廉生產(chǎn)72先進(jìn)制造技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)（并行、反求、CAD/CAM等）精密成型（Netshape）高速切削、超精加工、特種加工（水、激光）快速原型擬實(shí)加工自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)集成制造技術(shù)先進(jìn)制造模式精益生產(chǎn)LeanProduction(LP)

敏捷制造AgileManufacturing仿生制造BionicManufacturing

智能制造IntelligenceManufacturing柔性制造FlexibleManufacturing

綠色生產(chǎn)Clean(Green)Manufacturing10先進(jìn)制造技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)（并行、反求、CAD/CAM等）先進(jìn)制造73綠色生產(chǎn)Clean(Green)Manufacturing綠色產(chǎn)品的標(biāo)志綠色產(chǎn)品是指生產(chǎn)過(guò)程及其本身節(jié)能、節(jié)水、低污染、低毒、可再生、可回收的一類產(chǎn)品，它也是綠色科技應(yīng)用的最終體現(xiàn)。22綠色產(chǎn)品就是在其生命周期全程中，符合環(huán)境保護(hù)要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率高、能源消耗低的產(chǎn)品，主要包括企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中選用清潔原料、采用清潔工藝；用戶在使用產(chǎn)品時(shí)不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生環(huán)境污染；產(chǎn)品在回收處理過(guò)程中很少產(chǎn)生廢棄物；產(chǎn)品應(yīng)盡量減少材料使用量，材料能最大限度地被再利用；產(chǎn)品生產(chǎn)最大限度地節(jié)約能源，在其生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)所消耗的能源應(yīng)達(dá)到最少。綠色產(chǎn)品的第一個(gè)環(huán)節(jié)是設(shè)計(jì)。綠色產(chǎn)品要求產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)、環(huán)境行為優(yōu)。綠色產(chǎn)品的第二個(gè)環(huán)節(jié)是生產(chǎn)過(guò)程。要求實(shí)現(xiàn)無(wú)廢少?gòu)U、綜合利用和采用清潔生產(chǎn)工藝。綠色產(chǎn)品的第三個(gè)環(huán)節(jié)是產(chǎn)品本身的品質(zhì)。比一般產(chǎn)品更體現(xiàn)以人為本、提高舒適度和健康保護(hù)及環(huán)境保護(hù)程度。綠色產(chǎn)品的第四個(gè)環(huán)節(jié)是廢棄物便于處置。綠色生產(chǎn)Clean(Green)Manufacturi74設(shè)計(jì)階段制造階段材料采購(gòu)其它階段費(fèi)用

產(chǎn)品成本的決定因素構(gòu)成及實(shí)際成本消耗構(gòu)成示意圖70%6%20%36%7%40%3%18%成本的決定因素實(shí)際成本消耗Boothroyd引用福特公司的報(bào)告表明，盡管產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝費(fèi)用只占整個(gè)產(chǎn)品費(fèi)用的6%，卻影響了總費(fèi)用的70%以上。設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品生命周期的巨大影響1設(shè)計(jì)階段制造階段材料采購(gòu)其它階段費(fèi)用產(chǎn)品成本的決定因素構(gòu)成75并行工程并行工程（ConcurrentEngineering）20世紀(jì)50年代~20世紀(jì)60年代基于產(chǎn)品功能和成本的競(jìng)爭(zhēng)——物美價(jià)廉20世紀(jì)70年代~20世紀(jì)80年代增加了對(duì)質(zhì)量的關(guān)注20世紀(jì)80年代末~20世紀(jì)90年代初在質(zhì)量和成本的基礎(chǔ)上增加了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間2并行工程并行工程（ConcurrentEngineerin763產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃加工裝配市場(chǎng)需求無(wú)法加工裝配困難串行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式3產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃加工裝配市場(chǎng)需求無(wú)法加工串行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式774串行開(kāi)發(fā)模式的重大缺陷忽視了不相鄰活動(dòng)之間的交流和協(xié)調(diào)，形成以部門(mén)利益為重而不考慮全局最優(yōu)化的“拋過(guò)墻式”工作環(huán)境；各部門(mén)對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)整體過(guò)程缺乏綜合考慮，造成局部最優(yōu)而非全局最優(yōu)；上下游矛盾與沖突不能及時(shí)得到調(diào)解；開(kāi)發(fā)時(shí)間加長(zhǎng)，成本提高。4串行開(kāi)發(fā)模式的重大缺陷忽視了不相鄰活動(dòng)之間的交流和協(xié)調(diào)，形7851988年，美國(guó)防御分析研究院（IDA），提出并行工程的概念：并行工程是對(duì)產(chǎn)品及相關(guān)過(guò)程（包括制造過(guò)程和支持過(guò)程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化工作模式。這種工作模式力圖使開(kāi)發(fā)者從一開(kāi)始就考慮到產(chǎn)品全生命周期的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶需求。注：支持過(guò)程——包括對(duì)制造過(guò)程的支持（原材料的獲取,中間產(chǎn)品的庫(kù)存，工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，生產(chǎn)計(jì)劃制定…）和使用過(guò)程的支持（產(chǎn)品銷售，使用維護(hù)，售后服務(wù)，產(chǎn)品報(bào)廢后的處理…）51988年，美國(guó)防御分析研究院（IDA），提出796并行工程的含義并行工程是一個(gè)關(guān)于設(shè)計(jì)過(guò)程的方法，它需要在設(shè)計(jì)中全面地考慮到相關(guān)過(guò)程的各種問(wèn)題，但并非包括制造過(guò)程等其它過(guò)程。它要求所有設(shè)計(jì)工作要在生產(chǎn)開(kāi)始前完成，并不是要求在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的同時(shí)就進(jìn)行生產(chǎn)。并行工程不是指同時(shí)或交錯(cuò)地完成設(shè)計(jì)和生產(chǎn)任務(wù)，而是指對(duì)產(chǎn)品及其下游過(guò)程進(jìn)行并行設(shè)計(jì)，不能隨意消除一個(gè)完整工程過(guò)程中現(xiàn)存的、順序的、向前傳遞信息的任一必要階段。并行工程是對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的集成，是企業(yè)集成的一個(gè)側(cè)面，它企圖做到的是優(yōu)化設(shè)計(jì)，依靠集成各學(xué)科專業(yè)人員的智慧做到設(shè)計(jì)一次成功。6并行工程的含義并行工程是一個(gè)關(guān)于設(shè)計(jì)過(guò)程的方法，它需要在設(shè)8088819982101083并行工程的特點(diǎn)Concurrence并行性：產(chǎn)品設(shè)計(jì)與其后續(xù)相關(guān)過(guò)程在同一時(shí)間框架內(nèi)并行處理；Constrains約束性：在充分考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)約束的同時(shí)引入其后續(xù)相關(guān)過(guò)程約束；Coordination協(xié)調(diào)性：對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其后續(xù)相關(guān)過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理；Consensus一致性：產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的所有重大決策都要建立在工作組成員意見(jiàn)一致的基礎(chǔ)上；Computerization計(jì)算機(jī)性：產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要在計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持下實(shí)現(xiàn)集成和并行。14并行工程的特點(diǎn)Concurrence并行性：產(chǎn)品設(shè)計(jì)與其后84并行工程應(yīng)避免的幾個(gè)誤解CE是設(shè)計(jì)與制造的并行或同步CE是設(shè)計(jì)活動(dòng)的并發(fā)或并行CE是一種管理模式CE是對(duì)其他幾種生產(chǎn)模式的否定CE不能稱之為生產(chǎn)模式，而是一種新的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式不是通過(guò)簡(jiǎn)單的并行來(lái)縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,而是通過(guò)過(guò)程分解、IPT（集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)）成員之間的信息和知識(shí)共享等方法,打破傳統(tǒng)的專業(yè)壁壘,增加設(shè)計(jì)活動(dòng)間的協(xié)作,從而獲取更高的效益科學(xué)的管理思想和先進(jìn)技術(shù)的集成15并行工程應(yīng)避免的幾個(gè)誤解CE是設(shè)計(jì)與制造的并行或同步CE不能85202086提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間據(jù)調(diào)查，傳統(tǒng)方式的設(shè)計(jì)者在查找信息和處理信息上花費(fèi)30%-70%的時(shí)間尋找信息、檢索信息等。提高設(shè)計(jì)與制造數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性和安全性

PDM系統(tǒng)的版本管理功能能夠保證所有參與同一項(xiàng)目的人員采用同一最新數(shù)據(jù)來(lái)工作，避免了設(shè)計(jì)上的重復(fù)和不一致。部門(mén)之間的信息共享、信息再利用

PDM的優(yōu)點(diǎn)21提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間PDM的優(yōu)點(diǎn)2187面向X的設(shè)計(jì)DFX：X代表了產(chǎn)品生命周期中的所有因素，包括制造、裝配、拆卸、檢測(cè)、維護(hù)、測(cè)試、回收、可靠性、質(zhì)量、成本、安全性以及環(huán)境保護(hù)等。22面向X的設(shè)計(jì)DFX：X代表了產(chǎn)品生命周期中的所有因素88CIM概念CIM：ComputerIntegratedManufacturingCIM一詞是由美國(guó)的JosephHarrington博士于1973年著書(shū)《ComputerIntegratedManufacturing》從而提出的。CIM的基本觀點(diǎn)：系統(tǒng)(集成化)觀點(diǎn)：企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),即從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)銷售到售后服務(wù)的全部生產(chǎn)活動(dòng)是一個(gè)不可分割的整體，要緊密連接，統(tǒng)一考慮。信息化觀點(diǎn)：整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過(guò)程。最終形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)。30CIM概念3089CIM概念CIM：ComputerIntegratedManufacturingCIM一詞是由美國(guó)的JosephHarrington博士于1973年著書(shū)《ComputerIntegratedManufacturing》從而提出的。CIM的基本觀點(diǎn)：系統(tǒng)(集成化)觀點(diǎn)：企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),即從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)銷售到售后服務(wù)的全部生產(chǎn)活動(dòng)是一個(gè)不可分割的整體，要緊密連接，統(tǒng)一考慮。信息化觀點(diǎn)：整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過(guò)程。最終形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)。30CIM概念3090CIMS是將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（從市場(chǎng)需求分析到最終報(bào)廢處理）的各個(gè)階段；通過(guò)信息集成、過(guò)程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物流、信息流、價(jià)值流的集成和優(yōu)化運(yùn)行，達(dá)到人（組織、管理）、經(jīng)營(yíng)和技術(shù)三要素的集成，以加強(qiáng)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)T（時(shí)間）、Q（質(zhì)量）、C（成本）、S（服務(wù)）、E（環(huán)境），從而提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。31CIMS是將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合911.2.2CIMs目標(biāo)(1)縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)周期，快速響應(yīng)市場(chǎng)：以時(shí)間求效益，以速度求競(jìng)爭(zhēng)，占領(lǐng)市場(chǎng)。(2)降低產(chǎn)品成本，減少庫(kù)存：以成本求效益，以價(jià)格求競(jìng)爭(zhēng)，占領(lǐng)市場(chǎng)。(3)提高產(chǎn)品質(zhì)量：以質(zhì)量求效益，以質(zhì)量求競(jìng)爭(zhēng)，贏得信譽(yù)，占領(lǐng)市場(chǎng)。(4)增加生產(chǎn)柔性，提高設(shè)備利用率：以最小資源獲最大效益，向設(shè)備要效益。(5)提高企業(yè)制造與管理水平，保持整體實(shí)力：保持長(zhǎng)期效益，未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)能力。351.2.2CIMs目標(biāo)3592自動(dòng)化－－是美國(guó)人D.S.Harder于1936年提出的。當(dāng)時(shí)他在通用汽車公司工作，他認(rèn)為在一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)器之間的零件轉(zhuǎn)移不用人去搬運(yùn)就是“自動(dòng)化”。這實(shí)質(zhì)是早期制造自動(dòng)化的概念。制造自動(dòng)化(以下簡(jiǎn)稱自動(dòng)化)的概念是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程。過(guò)去，人們對(duì)自動(dòng)化的理解或者說(shuō)自動(dòng)化的功能目標(biāo)是以機(jī)械的動(dòng)作代替人力操作，自動(dòng)地完成特定的作業(yè)。這實(shí)質(zhì)上是自動(dòng)化代替人的體力勞動(dòng)的觀點(diǎn)。后來(lái)隨著電子和信息技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，自動(dòng)化的概念已擴(kuò)展為用機(jī)器(包括計(jì)算機(jī))不僅代替人的體力勞動(dòng)而且還代替或輔助腦力勞動(dòng)，以自動(dòng)地完成特定的作業(yè)。

3自動(dòng)化－－是美國(guó)人D.S.Harder于1936年提出的。當(dāng)93

廣義地講，自動(dòng)化制造系統(tǒng)是由一定范圍的被加工對(duì)象、一定柔性和自動(dòng)化水平的各種裝備和高素質(zhì)的人員組成的一個(gè)有機(jī)整體。自動(dòng)化制造系統(tǒng)具有五個(gè)典型組成部分：一定范圍的被加工對(duì)象；具有一定技術(shù)水平和決策能力的人；信息流及其控制系統(tǒng)；能量流及其控制系統(tǒng)：物料流及物料處理系統(tǒng)。5制造自動(dòng)化的組成廣義地講，自動(dòng)化制造系統(tǒng)是由一定范圍的被加工對(duì)象、一定柔性94TQCSE模型T表示時(shí)間(Time)，Q表示質(zhì)量(Quality)，C表示成本(Cost)，S表示服務(wù)(Service)，E表示環(huán)境友善性(Environment)。在TQCSE模型中：T有兩方面的含義，一是指采用自動(dòng)化技術(shù)，能縮短產(chǎn)品制造周期，產(chǎn)品上市快；二是提高生產(chǎn)率。Q的含義是采用自動(dòng)化系統(tǒng)，能提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量。C的含義是采用自動(dòng)化技術(shù)能有效地降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。S也有兩方面的含義，一是利用自動(dòng)化技術(shù)，更好地做好市場(chǎng)服務(wù)工作；二是利用自動(dòng)化技術(shù)，替代或減輕制造人員的體力和腦力勞動(dòng)，直接為制造人員服務(wù)。E的含義是制造自動(dòng)化應(yīng)該有利于充分利用資源，減少?gòu)U棄物和環(huán)境污染，有利于實(shí)現(xiàn)綠色制造。制造自動(dòng)化功能模型4TQCSE模型在TQCSE模型中：制造自動(dòng)化功能模型4951952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出的第一臺(tái)數(shù)控銑床揭開(kāi)了柔性自動(dòng)化的序幕，70年代初柔性自動(dòng)化進(jìn)人了生產(chǎn)實(shí)用階段；近20多年來(lái)，柔性自動(dòng)化有了飛速的發(fā)展，從單臺(tái)數(shù)控機(jī)床到加工中心、DNC（DistributedNumericalControl分布式數(shù)控）、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，到90年代更是向敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化等方向發(fā)展。制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程61952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出的第一臺(tái)數(shù)控銑床揭開(kāi)了柔性96制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第一臺(tái)階：剛性自動(dòng)化，包括剛性自動(dòng)線和自動(dòng)單機(jī)。本臺(tái)階在20世紀(jì)40一50年代已相當(dāng)成熟。應(yīng)用傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝方法，采用專用機(jī)床和組合機(jī)床、自動(dòng)單機(jī)或自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行大批量生產(chǎn)。其特征是高生產(chǎn)率和剛性結(jié)構(gòu)，很難實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的改變。引人的新技術(shù)包括繼電器程序控制、組合機(jī)床等。7制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第一臺(tái)階：剛性自動(dòng)化，包括剛性自動(dòng)線97制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第二臺(tái)階：數(shù)控加工，包括數(shù)控（NC）和計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）。本臺(tái)階中的數(shù)控(NC）在50一70年代發(fā)展迅速并已成熟，但到了70一80年代，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，它迅速被計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC）取代。數(shù)控加工設(shè)備包括數(shù)控機(jī)床、加工中心等。數(shù)控加工的特點(diǎn)是柔性好、加工質(zhì)量高，適應(yīng)于多品種、中小批量（包括單件產(chǎn)品）的生產(chǎn)。引人的新技術(shù)包括數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)編程技術(shù)等。8制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第二臺(tái)階：數(shù)控加工，包括數(shù)控（NC98制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第三臺(tái)階：柔性制造。本臺(tái)階特征是強(qiáng)調(diào)制造過(guò)程的柔性和高效率。適應(yīng)于多品種、中小批量的生產(chǎn)。涉及的主要技術(shù)包括成組技術(shù)(GT)、計(jì)算機(jī)直接數(shù)控和分布式數(shù)控(DNC)、柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、柔性加工線(FML)、離散系統(tǒng)理論和方法、仿真技術(shù)、車間計(jì)劃與控制、制造過(guò)程監(jiān)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制與通信網(wǎng)絡(luò)等等。9制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第三臺(tái)階：柔性制造。本臺(tái)階特征是強(qiáng)調(diào)99制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第四臺(tái)階：計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。CIMS既可看作是制造自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)新階段，又可看作是包含制造自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)更高層次的系統(tǒng)。CIMS在80年代以來(lái)得到迅速發(fā)展，而今正方興未艾。其特征是強(qiáng)調(diào)制造全過(guò)程的系統(tǒng)性和集成性，以解決現(xiàn)代企業(yè)生存與竟?fàn)幍腡QCS問(wèn)題，即產(chǎn)品上市快（Time）、質(zhì)量好（Quality）、成本低（cost）和服務(wù)好(Service）。CIMS涉及的學(xué)科和技術(shù)非常廣泛，包括現(xiàn)代制造技術(shù)、管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)等。10制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第四臺(tái)階：計(jì)算機(jī)集成制造（CIM100制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第五臺(tái)階：新的制造自動(dòng)化模式，如智能制造、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造、綠色制造等。上述新的制造自動(dòng)化模式是在20世紀(jì)末提出并開(kāi)展研究的，是制造自動(dòng)化面向21世紀(jì)的發(fā)展方向。11制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程第五臺(tái)階：新的制造自動(dòng)化模式，如智能101將加工程序翻譯成便于計(jì)算機(jī)處理的格式包括刀具補(bǔ)償（長(zhǎng)度、半徑、磨損補(bǔ)償）、速度計(jì)算和輔助指令的處理經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算可確定各坐標(biāo)軸的進(jìn)給速度、方向和位移量，并以脈沖信號(hào)的方式傳輸給伺服系統(tǒng)。傳輸主軸的變速、換向、啟停；刀具的選擇和交換；工件夾緊和松開(kāi)、冷卻液?jiǎn)⑼５容o助指令數(shù)控機(jī)床的基本運(yùn)行原理將加工程序翻譯成便于計(jì)算機(jī)處理的格式包括刀具補(bǔ)償（長(zhǎng)度、半徑102x-y數(shù)控拖板變頻主軸機(jī)床本體數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板行程開(kāi)關(guān)控制電柜Z軸伺服電機(jī)x-y數(shù)控拖板變頻主軸機(jī)床本體數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板行程開(kāi)關(guān)控103數(shù)控柜刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)立柱主軸箱操作面板工作臺(tái)裝置床身26數(shù)控柜刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)立柱主軸箱操作面板工作臺(tái)裝置床身26104加工中心的分類無(wú)機(jī)械手的加工中心帶刀庫(kù)、機(jī)械手的加工中心刀庫(kù)轉(zhuǎn)塔式加工中心按換刀形式分

可裝20把刀的無(wú)臂式ATC刀具庫(kù)可裝24把刀的有臂式ATC刀具庫(kù)可裝32把刀的有臂式刀具庫(kù)28加工中心的分類無(wú)機(jī)械手的加工中心帶刀庫(kù)、機(jī)械手的加工中心105

工業(yè)機(jī)器人的組成操作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）手部：用于抓取對(duì)象，有夾持式、吸附式等不同結(jié)構(gòu)腕部：聯(lián)接手部和手臂部件，用以調(diào)整手部姿態(tài)和方位臂部：承載負(fù)荷，改變空間位置機(jī)身：支撐臂部部件，擴(kuò)大臂部活動(dòng)和作業(yè)范圍機(jī)座及行走機(jī)構(gòu)：機(jī)器人基礎(chǔ)件，確定或改變機(jī)器人位置驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成規(guī)定作業(yè)，提供動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)

控制機(jī)器人按給定的程序動(dòng)作，記憶示教指令，再現(xiàn)示教信息。是機(jī)器人的大腦。智能系統(tǒng)是機(jī)器人的感受系統(tǒng)，由感知和決策兩部分組成。34工業(yè)機(jī)器人的組成34106工業(yè)機(jī)器人的分類--按結(jié)構(gòu)形式分直角坐標(biāo)機(jī)器人有三個(gè)正交平移坐標(biāo)軸,各個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)獨(dú)立（圖a）；圓柱坐標(biāo)機(jī)器人有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和兩個(gè)平移軸（圖b）；關(guān)節(jié)機(jī)器人類似人手臂，由各關(guān)節(jié)組成，可實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（圖c）；球坐標(biāo)機(jī)器人有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和一個(gè)平移軸（圖d）。35工業(yè)機(jī)器人的分類--按結(jié)構(gòu)形式分35107AGV自動(dòng)導(dǎo)向小車AGV是無(wú)人搬運(yùn)車（AutomatedGuidedVehicle）RGV有軌導(dǎo)向車（RailGuidedVehicle）ＡＧＶ的基本概念根據(jù)美國(guó)物流協(xié)會(huì)定義，AGV（AutomatedGuidedVehicle）是指裝備有電磁或光學(xué)導(dǎo)引裝置，能夠按照規(guī)定的導(dǎo)引路線行駛，具有小車運(yùn)行和停車裝置、安全保護(hù)裝置以及具有各種移載功能的運(yùn)輸小車。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《物流術(shù)語(yǔ)》中，對(duì)AGV的定義為：AGV：裝有自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的路徑行駛，在車體上具有編程和停車選擇裝置、安全保護(hù)裝置以及各種物料移載功能的搬運(yùn)車輛。AGVS：多臺(tái)AGV小車和自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)、自動(dòng)裝卸系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、安全系統(tǒng)在控制系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下，組成一個(gè)柔性化的自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，稱為自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱AGVS。。37AGV自動(dòng)導(dǎo)向小車AGV是無(wú)人搬運(yùn)車（AutomatedG10815％

95％調(diào)整、裝夾、對(duì)刀、檢測(cè)等切削30％

70％加工時(shí)間

運(yùn)輸與等待時(shí)間制造周期加工時(shí)間多品種、中小批量生產(chǎn)的時(shí)間分配柔性制造15％95109柔性制造系統(tǒng)2定義根據(jù)“中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)”有關(guān)“武器裝備柔性制造系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)”的定義，F(xiàn)MS被定義為：“柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem）是數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它包括多個(gè)柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?！泵绹?guó)制造工程師協(xié)會(huì)的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)和應(yīng)用協(xié)會(huì)把柔性制造系統(tǒng)定義為：“使用計(jì)算機(jī)控制柔性工作站和集成物料運(yùn)儲(chǔ)裝置來(lái)控制并完成零件族某一系列工序的，或所有工序的一種集成制造系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)2定義1105FMS的組成示意圖自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)物流控制計(jì)算機(jī)運(yùn)輸小車加工單元1加工單元2加工單元n信息傳輸網(wǎng)絡(luò)工夾具站柔性制造系統(tǒng)原理框圖5FMS的組成示意圖自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)物流控制計(jì)算11161、中央管理和控制計(jì)算機(jī)

接收來(lái)自工廠主計(jì)算機(jī)的指令，對(duì)整個(gè)FMS實(shí)行監(jiān)控2、物流控制計(jì)算機(jī)對(duì)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、無(wú)人輸送臺(tái)車、加工毛坯和成品、加工用的刀具和夾具等實(shí)行集中管理和控制3、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)

對(duì)毛坯、半成品或成品等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)用和儲(chǔ)存4、無(wú)人運(yùn)輸小車行走于機(jī)床、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、中央刀具庫(kù)之間的自動(dòng)化臺(tái)車5、加工單元

FMS的基本單元，由CNC機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人（Robot）、隨行工作臺(tái)（PS）組成，完成多工位加工的制造單位61、