第十章制造業(yè)相關(guān)新技術(shù)

第十章制造業(yè)相關(guān)新技術(shù)第1頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月本章

學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解當(dāng)前CAD/CAM熱點(diǎn)研究的技術(shù)問題理解敏捷制造、并行工程、精良生產(chǎn)、虛擬制造、快速成形技術(shù)等新技術(shù)方法了解CIMS的內(nèi)涵及組成，掌握CIMS的體系結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容了解先進(jìn)制造技術(shù)，擴(kuò)大視野，提高專業(yè)興趣重點(diǎn)：各先進(jìn)技術(shù)相關(guān)概念第2頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)習(xí)內(nèi)容敏捷制造AM并行工程CE精良生產(chǎn)LP虛擬制造VM快速成形技術(shù)RPCIMS的體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)

第3頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月1.敏捷制造（agilemanufacturing，AM）概述敏捷制造的概念及特征敏捷制造的基本原理敏捷制造的體系結(jié)構(gòu)敏捷制造的實(shí)施為了重新奪回制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)，美國政府制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)瞄向21世紀(jì)。在美國國會(huì)和國防部的支持下，由LehighUniversity和美國GM公司牽頭，組織百余家公司進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)查研究，于1991年發(fā)表了具有劃時(shí)代意義的《21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》報(bào)告，首次提出敏捷制造和虛擬企業(yè)的新概念，描繪了已經(jīng)開始出現(xiàn)的全球制造的未來全景，經(jīng)國會(huì)聽證后成為美國政府公開倡導(dǎo)和投資支持的先進(jìn)制造計(jì)劃的核心第4頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月概述敏捷制造的新思想：目標(biāo)：制造系統(tǒng)在滿足低成本和高質(zhì)量的同時(shí)，對(duì)變幻莫測(cè)的市場(chǎng)需求做出快速反應(yīng)敏捷制造的主要特色：柔性和成員間的合作全新企業(yè)概念：將制造系統(tǒng)空間擴(kuò)展到全國乃至全世界。通過企業(yè)網(wǎng)絡(luò)建立信息交流高速公路，以競(jìng)爭(zhēng)能力和信譽(yù)為依據(jù)選擇合作伙伴，組成動(dòng)態(tài)公司，建立“虛擬企業(yè)”全新的組織管理概念：以任務(wù)為中心的一種動(dòng)態(tài)組合，強(qiáng)調(diào)技術(shù)和管理的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)權(quán)力分散，職權(quán)下放到項(xiàng)目組全新的產(chǎn)品概念：敏捷制造的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)以后，可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行改變，得到新的功能和性能，即使用柔性的、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法全新的生產(chǎn)概念：產(chǎn)品成本與批量無關(guān)，從產(chǎn)品看是單件生產(chǎn)，而從具體的實(shí)際和制造部門看，卻是大批量生產(chǎn)

第5頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月敏捷制造的概念及特征

利用人工智能和信息技術(shù)，通過多方面的協(xié)作，在先進(jìn)的柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過企業(yè)內(nèi)部的多功能項(xiàng)目組和企業(yè)外部的多功能項(xiàng)目組，組建虛擬公司，把全球范圍內(nèi)的各種資源集成在一起，實(shí)現(xiàn)技術(shù)、管理和人的集成，從而在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)最大限度滿足用戶需求，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力敏捷制造的基本特征：AM是自主制造系統(tǒng)：每個(gè)工件和加工過程、設(shè)備的利用以及人員的投入都由本單元自己掌握和決定，這種系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易行、有效

AM是虛擬制造系統(tǒng)：功能、組織、地域的虛擬化

AM是可重構(gòu)的制造系統(tǒng)：通過對(duì)制造系統(tǒng)的硬件重構(gòu)和擴(kuò)充，適應(yīng)新的生產(chǎn)過程

定義：快速響應(yīng)市場(chǎng)的變化，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)向市場(chǎng)提供適銷對(duì)路的環(huán)保型產(chǎn)品的制造系統(tǒng)第6頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月敏捷制造的基本原理采用標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化的計(jì)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(jìng)爭(zhēng)合作為原則，在虛擬制造環(huán)境內(nèi)動(dòng)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)的運(yùn)行目標(biāo)是最大限度滿足用戶需求敏捷性體現(xiàn)：持續(xù)變化性（產(chǎn)品、技術(shù)、管理模式）、快速反應(yīng)性（以適應(yīng)市場(chǎng)的變化）、質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)、低費(fèi)用實(shí)現(xiàn)敏捷制造的條件：設(shè)備高度柔性、可編程性和模式化，信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和可維護(hù)性，人的因素和管理機(jī)構(gòu)實(shí)施方式：虛擬公司、競(jìng)爭(zhēng)&合作，用戶參與設(shè)計(jì)與制造，兼顧經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，增加信息服務(wù)和系統(tǒng)管理功能第7頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月敏捷制造的體系結(jié)構(gòu)敏捷制造和實(shí)施主要包括：敏捷制造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

敏捷制造虛擬企業(yè)1.敏捷制造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：為虛擬企業(yè)提供環(huán)境和條件物理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：虛擬企業(yè)運(yùn)行所必須的廠房、設(shè)備、設(shè)施、運(yùn)輸、資源等物理?xiàng)l件法律基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：規(guī)則基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，主要指國家有關(guān)虛擬企業(yè)的法律、合同和政策社會(huì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：虛擬企業(yè)生存和發(fā)展，還需要相應(yīng)的社會(huì)環(huán)境，由社會(huì)提供為虛擬企業(yè)服務(wù)的公共設(shè)施信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：指敏捷制造的信息支持環(huán)境，包括提供各種服務(wù)的網(wǎng)點(diǎn)、中介機(jī)構(gòu)等一切為虛擬企業(yè)服務(wù)的信息手段第8頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月2.虛擬企業(yè)的組織敏捷制造連接各種生產(chǎn)資源，根據(jù)用戶的需求和虛擬制造環(huán)境中各公司現(xiàn)有能力，在合作競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)上組成面向任務(wù)的公司。市場(chǎng)機(jī)會(huì)存在，虛擬公司就存在，市場(chǎng)機(jī)會(huì)消失，虛擬公司也將解體虛擬公司依靠電子信息手段將分布在不同地區(qū)的不同公司的人力資源和物質(zhì)資源組織一個(gè)動(dòng)態(tài)的合作競(jìng)爭(zhēng)組織結(jié)構(gòu)，參加虛擬制造企業(yè)的公司通過網(wǎng)絡(luò)提供標(biāo)準(zhǔn)的、模塊化的和柔性的設(shè)計(jì)和制造服務(wù)，快速響應(yīng)某一市場(chǎng)需求各類服務(wù)經(jīng)過資格認(rèn)證入網(wǎng)，當(dāng)有若干公司可以提供相同或類似服務(wù)時(shí)，在競(jìng)爭(zhēng)合作的基礎(chǔ)上擇優(yōu)錄用敏捷制造主要采用合作競(jìng)爭(zhēng)的策略，分布在網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)公司都缺乏足夠的資源和能力來單獨(dú)滿足用戶需求，各公司之間必須進(jìn)行合作，各自解決一定的子問題，每個(gè)公司所得出的相應(yīng)子問題解的集合構(gòu)成原問題的解

敏捷制造的關(guān)鍵是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上構(gòu)成虛擬制造環(huán)境，根據(jù)市場(chǎng)需求和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益組成虛擬制造企業(yè)第9頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月敏捷制造的實(shí)施敏捷制造的實(shí)施包括敏捷制造戰(zhàn)略選擇、敏捷化建設(shè)、敏捷制造系統(tǒng)建立和敏捷制造系統(tǒng)的運(yùn)行與規(guī)律等步驟，是一個(gè)不斷發(fā)展和完善的過程1.市場(chǎng)分析與評(píng)估在需求預(yù)測(cè)和訂單的基礎(chǔ)上，采用質(zhì)量功能配置、價(jià)值工程等技術(shù)，按照需求、重要性、成本和技術(shù)難度等評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，將需求轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的工程目標(biāo)。

2.組建虛擬企業(yè)通過向下游的設(shè)計(jì)預(yù)發(fā)布，采用成熟的設(shè)計(jì)與工藝并結(jié)合物料情況，形成詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，分析確定需要外購或外協(xié)加工的零部件，制定生產(chǎn)計(jì)劃，并對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)與后勤保障作相應(yīng)調(diào)整，動(dòng)態(tài)調(diào)配生產(chǎn)資源，建立邏輯上的實(shí)際的臨時(shí)性功能組織

3.選擇合作伙伴

企業(yè)間合作以競(jìng)標(biāo)方式選擇合作伙伴，采用群組協(xié)同工作方式，通過網(wǎng)絡(luò)基于同一產(chǎn)品模型合作完成設(shè)計(jì),

4.組織制造活動(dòng)協(xié)調(diào)相應(yīng)的組織關(guān)系和業(yè)務(wù)關(guān)系等，并采用基于網(wǎng)絡(luò)的PDM技術(shù)對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品信息等進(jìn)行集成管理，實(shí)現(xiàn)敏捷制造第10頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月2.并行工程（ConcurrentEngineering，CE

）并行工程概述并行工程的概念及特征并行工程的體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)并行工程的主要方法并行工程的應(yīng)用和發(fā)展并行工程是隨著CAD/CAM、CIMS技術(shù)發(fā)展提出的一種新哲理、新的系統(tǒng)工程方法并行工程的關(guān)鍵是用并行設(shè)計(jì)方法代替串行設(shè)計(jì)方法第11頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月并行工程概述

思路：并行地、集成地開展設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)及加工制造產(chǎn)品開發(fā)人員與其他人員一起共同工作，在設(shè)計(jì)的階段就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期的所有要求，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度、用戶要求…，最大限度地提高產(chǎn)品開發(fā)效率及一次成功率市場(chǎng)分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)制造和裝配設(shè)計(jì)串行工程

市場(chǎng)分析

產(chǎn)品設(shè)計(jì)

工藝設(shè)計(jì)

制造和裝配設(shè)計(jì)分析評(píng)估并行工程面向產(chǎn)品全生命周期的設(shè)計(jì)是一種具備高度預(yù)見性和預(yù)防性的設(shè)計(jì)第12頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月并行工程的概念及特征并行工程實(shí)質(zhì)：集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其零部件和各種相關(guān)過程的一種系統(tǒng)方法1.強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)工作，團(tuán)隊(duì)精神和工作方式2.強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的并行性3.強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的系統(tǒng)性4.強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的快速反饋將產(chǎn)品整個(gè)生命周期中各個(gè)方面的專家，甚至包括潛在的用戶都集中起來，形成專門的工作小組，共同工作，隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品和零件從各個(gè)方面進(jìn)行審查，力求設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品便于加工，便于裝配，便于維修，便于運(yùn)送，外觀美、成本低、便于使用第13頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月并行工程的概念及特征并行工程實(shí)質(zhì)就是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其零部件和各種相關(guān)過程的一種系統(tǒng)方法1.強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)工作，團(tuán)隊(duì)精神和工作方式2.強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的并行性3.強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的系統(tǒng)性4.強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的快速反饋兩方面的含義：

1.設(shè)計(jì)過程中通過專家把關(guān)，同時(shí)考慮產(chǎn)品壽命循環(huán)的各個(gè)方面；

2.設(shè)計(jì)階段同時(shí)進(jìn)行工藝（包括加工工藝、裝配工藝和檢驗(yàn)工藝）過程設(shè)計(jì)，并對(duì)工藝設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，甚至用快速原型法產(chǎn)生出產(chǎn)品的樣件第14頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月并行工程的概念及特征并行工程實(shí)質(zhì)就是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其零部件和各種相關(guān)過程的一種系統(tǒng)方法1.強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)工作，團(tuán)隊(duì)精神和工作方式2.強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的并行性3.強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的系統(tǒng)性4.強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的快速反饋設(shè)計(jì)、制造、管理等過程不再是一個(gè)個(gè)相互獨(dú)立的單元，而是納入一個(gè)整體系統(tǒng)考慮，設(shè)計(jì)過程不僅出圖紙和其他設(shè)計(jì)資料，還要進(jìn)行質(zhì)量控制、成本核算，也要產(chǎn)生進(jìn)度計(jì)劃強(qiáng)調(diào)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果及時(shí)審查，并及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)人員。這樣可以大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，保證將錯(cuò)誤消滅在“萌芽”狀態(tài)第15頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月并行工程的體系結(jié)構(gòu)各分系統(tǒng)中主要工作逐層分解，分工明確，使不同地區(qū)、工廠、車間生產(chǎn)通過人，用計(jì)算機(jī)手段有機(jī)地連結(jié)起來形成“閉環(huán)”工程第16頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月并行工程的關(guān)鍵技術(shù)一個(gè)完整的公共數(shù)據(jù)庫：集成并行設(shè)計(jì)所需要的諸方面的知識(shí)、信息和數(shù)據(jù)，并且以統(tǒng)一的形式加以表達(dá)支持各方面人員并行工作的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)、在線地在各個(gè)設(shè)計(jì)人員之間溝通信息、發(fā)現(xiàn)并調(diào)解沖突一套切合實(shí)際的計(jì)算機(jī)仿真模型和軟件：可以由一個(gè)設(shè)計(jì)方案預(yù)測(cè)、推斷產(chǎn)品的制造及使用過程，發(fā)現(xiàn)所隱藏的問題，此問題是實(shí)施并行工程的“瓶頸”第17頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月并行工程的主要實(shí)現(xiàn)方法信息系統(tǒng)方法：將及時(shí)、相關(guān)和準(zhǔn)確的信息流作為并行工程的構(gòu)造單元，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、軟件和專家系統(tǒng)促進(jìn)整個(gè)設(shè)計(jì)過程的各種數(shù)據(jù)的可利用性和可訪問性CAD/CAM集成方法：將并行工程考慮為制造系統(tǒng)中CAD和CAM工具的集成，同時(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其工藝面向制造和裝配設(shè)計(jì)的方法：使產(chǎn)品有更好的結(jié)構(gòu)，零件有更好的可加工性第18頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月并行工程的應(yīng)用和發(fā)展美國波音飛機(jī)制造公司投資40多億美元研制波音777型噴氣式客機(jī)，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持并行設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)制造。從1990年10月開始設(shè)計(jì)到94年6月僅花了3年零8個(gè)月就試制成功，試飛一次成功，真正實(shí)現(xiàn)了無紙化制造。實(shí)物總裝后，用激光測(cè)量偏差，飛機(jī)全長(zhǎng)63.7米，從機(jī)艙前端到后端50米，最大偏差僅為0.9mmAT&T公司生產(chǎn)計(jì)算機(jī)配套印刷組件產(chǎn)品時(shí)，原設(shè)計(jì)未考慮生產(chǎn)工藝性問題，致使產(chǎn)品質(zhì)量低下，合格率僅5/。采用并行設(shè)計(jì)以后，利用計(jì)算機(jī)虛擬檢測(cè)，找出設(shè)計(jì)中的缺陷，使產(chǎn)品合格率達(dá)到90％

HP公司采用并行工程改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，其實(shí)施要點(diǎn)包括管理部門的支持、對(duì)用戶的關(guān)注、統(tǒng)計(jì)過程控制、系統(tǒng)的問題解決過程以及全體人員參與五個(gè)方面。結(jié)果公司全部產(chǎn)品的綜合故障降低83％，制造成本減少42％，產(chǎn)品開發(fā)周期縮短35%第19頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.精良生產(chǎn)(LeanProduction，LP)精良生產(chǎn)概述精良生產(chǎn)的內(nèi)涵及特征精良生產(chǎn)的體系結(jié)構(gòu)精良生產(chǎn)的應(yīng)用前景

二次大戰(zhàn)后，豐田汽車公司考察ford轎車廠后進(jìn)行了一系列的探索和實(shí)驗(yàn)，根據(jù)日本國情（社會(huì)和文化背景、嚴(yán)格的上下級(jí)關(guān)系、團(tuán)隊(duì)工作精神），建立了一整套新的生產(chǎn)管理體制，采用精益生產(chǎn)方式組織生產(chǎn)和管理，使豐田汽車的質(zhì)量、產(chǎn)量和效益都躍上一個(gè)新臺(tái)階，成為世界汽車之王第20頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月精良生產(chǎn)概述

精良生產(chǎn)是以最少投入獲得成本低、質(zhì)量高、投放市場(chǎng)快的產(chǎn)品，大大降低成本和廢品率，是未來制造業(yè)的發(fā)展方向之一目前，歐美許多采用LP技術(shù)的公司獲得了較大的經(jīng)濟(jì)效益，是綠色制造的有力支持技術(shù)之一核心思想：從生產(chǎn)操作、組織管理、經(jīng)營(yíng)方式…各方面，找出所有不能為產(chǎn)品帶來增值的活動(dòng)或人員并加以革除

精良生產(chǎn)是相對(duì)于大量生產(chǎn)(MassProduction)而言的一種新型生產(chǎn)方式

精良生產(chǎn)方式綜合了單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，既避免了單件生產(chǎn)的高成本，又避免了大量生產(chǎn)的僵化不靈活精良生產(chǎn)目標(biāo)是要求產(chǎn)品“盡善盡美”，因此要在生產(chǎn)中“精益求精”，不斷降低成本，力求做到無廢品、零庫存、無設(shè)備故障…第21頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月精良生產(chǎn)的內(nèi)涵及特征核心：準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)方式（JIT）精良生產(chǎn)方式是追求一種無庫存的生產(chǎn)系統(tǒng)，或使庫存達(dá)到最小的生產(chǎn)系統(tǒng)“只在需要的時(shí)候，按需要的量生產(chǎn)所需的產(chǎn)品”第22頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月精良生產(chǎn)的體系結(jié)構(gòu)精良生產(chǎn)采用由多能工人組成的工作小組和柔性很高的自動(dòng)化設(shè)備，避免了手工作坊式的技藝性生產(chǎn)的高費(fèi)用和大批量生產(chǎn)的高剛性第23頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月精良生產(chǎn)方式為了提高效率，往往采取以下幾種方法：①減少以至撤消非增值的人員和崗位，徹底消除各種浪費(fèi)；②實(shí)行總裝線上工人集體負(fù)責(zé)制，努力在本工序內(nèi)把問題解決好；1.對(duì)操作工人的要求大大提高③注重整體效益，通過精心策劃安排各種產(chǎn)品混合生產(chǎn)，盡可能最大限度地滿足各工序間的負(fù)荷平衡，取得總體上的最高效率；④創(chuàng)造和諧穩(wěn)定的勞資關(guān)系，充分調(diào)動(dòng)員工的工作積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，盡可能發(fā)揮每個(gè)人的最大能力第24頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月①從組織安排上為工人提供全面了解工廠信息的手段，從而使每個(gè)工人都有機(jī)會(huì)為工廠需要解決的問題出力。這種靈活的動(dòng)態(tài)工作小組是精良工廠的核心所在；②改變單調(diào)枯燥的重復(fù)工作。由于精良生產(chǎn)中工人都必須是多面手，它通過動(dòng)態(tài)的工作小組集體負(fù)責(zé)生產(chǎn)的某段環(huán)節(jié)，因此工作不再是簡(jiǎn)單地重復(fù)某一操作，而是經(jīng)常充滿創(chuàng)造性的挑戰(zhàn)。去掉了為了保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行而配備的冗余的緩沖環(huán)節(jié)、超額的庫存、超額的面積和超額的工人等，使得其生產(chǎn)是“精良”的；③從推動(dòng)方式變?yōu)槔》绞剑从蓚鹘y(tǒng)的按照企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃，在現(xiàn)場(chǎng)按日程進(jìn)度的需求決定，而不是反過來由前一道工序的生產(chǎn)結(jié)果決定后一道工序的生產(chǎn)。這就形成了“準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)”(Justintime，JIT)的概念。這要求從原材料供應(yīng)商，到協(xié)作廠配套件，到各個(gè)車間、班組之間互相提供半成品，都應(yīng)當(dāng)在準(zhǔn)確的時(shí)間、地點(diǎn)，按照準(zhǔn)確的數(shù)量、質(zhì)量提供給準(zhǔn)確需要的人；④“看板”(Kanban)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)JIT思想的有效手段和工具。它的功能是在前后工序間傳遞物料需求和供應(yīng)信息，按功能可將其分為基本看板、供應(yīng)看板、采購看板、轉(zhuǎn)包看板和輔助看板五類。2.生產(chǎn)管理上全面貫徹“精益求精”的管理思想第25頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月①領(lǐng)導(dǎo)方式。推行“主查”系統(tǒng)，大大增強(qiáng)設(shè)計(jì)組項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的權(quán)威感和榮譽(yù)感，調(diào)動(dòng)了其積極性；②集體協(xié)作。由“主查”負(fù)責(zé)組織一個(gè)緊密結(jié)合的小組對(duì)一個(gè)項(xiàng)目全權(quán)負(fù)責(zé)，項(xiàng)目組成員來自公司的各職能部門，但“主查”對(duì)他們?cè)陧?xiàng)目開發(fā)過程中具有很大的控制權(quán)，保證了各成員對(duì)項(xiàng)目的充分參與，使項(xiàng)目的集體協(xié)作順暢進(jìn)行；③信息交流。事先由集體討論制定出項(xiàng)目組成員的責(zé)任條約，項(xiàng)目開發(fā)過程中，嚴(yán)格按條約執(zhí)行，避免可能發(fā)生的沖突，降低內(nèi)耗，提高工作效率；④同步開發(fā)。精良生產(chǎn)的基本精神就是消除一切無用的和浪費(fèi)的東西，包括時(shí)間的浪費(fèi)，提倡盡可能并行地做事，以縮短總的時(shí)間進(jìn)度

3.產(chǎn)品設(shè)計(jì)上四個(gè)顯著特點(diǎn)

第26頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月精良生產(chǎn)的應(yīng)用前景精益生產(chǎn)是一個(gè)永無止境的精益求精的過程，它致力于改進(jìn)生產(chǎn)流程和流程中的每一道工序，盡最大可能消除價(jià)值鏈中一切不能增加價(jià)值的活動(dòng)，提高勞動(dòng)利用率，消滅浪費(fèi)，按照顧客訂單生產(chǎn)的同時(shí)也最大限度的降低庫存精益是一種全新的企業(yè)文化，而不是最新的管理時(shí)尚精益生產(chǎn)依據(jù)較為獨(dú)特的生產(chǎn)組織方式，并取得了良好的效果。這不僅是因?yàn)樗哪稠?xiàng)管理手段比大批量生產(chǎn)方式或其他生產(chǎn)方式優(yōu)越，而且在于它依托所處的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和人文環(huán)境，采用了適應(yīng)環(huán)境的管理體系，從而體現(xiàn)了巨大的優(yōu)越性

第27頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月4.虛擬制造（VirtualManufacturingTechnology，

VM）虛擬制造概述虛擬制造的概念及特征虛擬制造與實(shí)際制造的關(guān)系虛擬制造的體系結(jié)構(gòu)虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)虛擬制造技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用

虛擬制造技術(shù)是80年代后期提出并得到迅速發(fā)展的一個(gè)新思想。它以虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工和裝配、檢驗(yàn)、使用整個(gè)生命周期的模擬和仿真第28頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月虛擬制造概述虛擬制造技術(shù)是在計(jì)算機(jī)上模擬產(chǎn)品的制造和裝配全過程的技術(shù)

虛擬制造既涉及到與產(chǎn)品開發(fā)制造有關(guān)的工程活動(dòng)的虛擬，又包含與企業(yè)組織、經(jīng)營(yíng)有關(guān)的管理活動(dòng)的虛擬。可以將擬實(shí)制造分為虛擬加工、虛擬生產(chǎn)和虛擬企業(yè)等三個(gè)層次擬實(shí)制造技術(shù)包括產(chǎn)品全信息模型、支持各層次擬實(shí)制造的技術(shù)體系、支持各層次集成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)第29頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月虛擬制造的概念及特征虛擬制造是實(shí)際制造過程在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，即采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上群組協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)，以及企業(yè)各級(jí)過程的管理與控制等產(chǎn)品制造的本質(zhì)過程，以增強(qiáng)制造過程各級(jí)的決策與控制能力

虛擬制造系統(tǒng)基本上不消耗資源和能量，也不生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)品，而是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)與實(shí)現(xiàn)過程在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，與實(shí)際制造相比較，具有如下主要特征:

高度集成敏捷靈活分布合作

第30頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月虛擬制造與實(shí)際制造的關(guān)系(1)虛擬加工層支持產(chǎn)品的并行設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工、裝配及維修等過程，進(jìn)行可加工性分析。該層次的主要技術(shù)內(nèi)容包括基于產(chǎn)品技術(shù)復(fù)合化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與分析、基于仿真的零部件制造設(shè)計(jì)與分析、基于仿真的制造過程碰撞干涉檢驗(yàn)及運(yùn)動(dòng)軌跡檢驗(yàn)、材料加工成型仿真、產(chǎn)品虛擬裝配等(2)虛擬生產(chǎn)層支持生產(chǎn)環(huán)境的布局設(shè)計(jì)及設(shè)備集成、產(chǎn)品遠(yuǎn)程虛擬測(cè)試、企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃及調(diào)度的優(yōu)化、進(jìn)行可行性分析。該層次的主要技術(shù)內(nèi)容涉及虛擬生產(chǎn)環(huán)境布局、虛擬設(shè)備集成和虛擬計(jì)劃與調(diào)度(3)虛擬企業(yè)層實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力、資源、資本、技術(shù)、管理和信息等的最優(yōu)配置，支持可合作性分析。其主要技術(shù)內(nèi)容包括虛擬企業(yè)協(xié)同工作環(huán)境、虛擬企業(yè)動(dòng)態(tài)組合及運(yùn)行支持環(huán)境等虛擬制造是實(shí)際制造的抽象，實(shí)際制造是虛擬制造的實(shí)例第31頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月虛擬制造的體系結(jié)構(gòu)虛擬制造主要包括：虛擬制造技術(shù)VMT虛擬企業(yè)VE系統(tǒng)集成第32頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月虛擬制造技術(shù)（VMT，VirtualManufacturingTechnology）

虛擬制造技術(shù)是一種軟件技術(shù)，填補(bǔ)了CAD／CAM技術(shù)與生產(chǎn)過程和企業(yè)管理之間的技術(shù)鴻溝，把企業(yè)的生產(chǎn)和管理活動(dòng)在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就在計(jì)算機(jī)屏幕上加以顯示和評(píng)價(jià)，使設(shè)計(jì)人員和工程師能夠預(yù)見可能發(fā)生的問題和后果基于計(jì)算機(jī)模擬的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境使人們能夠在“真實(shí)地生產(chǎn)產(chǎn)品”之前“虛擬地生產(chǎn)產(chǎn)品”。零件生存周期的模擬將提供精確的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)排除開發(fā)難制造的或不能制造的產(chǎn)品設(shè)計(jì)AM被稱為21世紀(jì)美國制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，而其關(guān)鍵技術(shù)之一就是虛擬制造技術(shù)第33頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月虛擬企業(yè)（VE，VirtualEnterprise）虛擬企業(yè)也稱虛擬公司，是虛擬制造環(huán)境下的一種企業(yè)生產(chǎn)模式和組織模式，是一種企業(yè)的合作伙伴關(guān)系，這些企業(yè)以快速響應(yīng)市場(chǎng)機(jī)遇的快速配套，多重關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)形式所組成。合作伙伴在地域上可能是分布在不同地方，具有不同的規(guī)模和技術(shù)組合，對(duì)虛擬企業(yè)貢獻(xiàn)其核心的能力，提高以準(zhǔn)時(shí)方式提供價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品的能力。它把不同地區(qū)的合作伙伴的現(xiàn)有資源，利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，迅速組合成為一種跨企業(yè)、跨地區(qū)的統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)工作的經(jīng)營(yíng)實(shí)體虛擬企業(yè)是AM的核心

AM的主要思想是充分意識(shí)到小規(guī)模、模塊化的生產(chǎn)方式一個(gè)公司不追求全能，而追求很有特色的、很先進(jìn)的局部?jī)?yōu)勢(shì)。當(dāng)市場(chǎng)上新的機(jī)遇出現(xiàn)時(shí)，組織幾個(gè)有關(guān)公司合作，各自貢獻(xiàn)特長(zhǎng)，以最快的速度、最優(yōu)的組合贏得這一機(jī)遇，完成之后又獨(dú)自經(jīng)營(yíng)第34頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)集成系統(tǒng)集成是綜合建模和仿真、虛擬企業(yè)中產(chǎn)生的信息，并以數(shù)據(jù)、知識(shí)和模型的形式，通過建立交互通信的網(wǎng)絡(luò)體系，支持分布式的、不同計(jì)算機(jī)平臺(tái)的和開放式的虛擬制造環(huán)境。其目標(biāo)是為合作伙伴制造企業(yè)的活動(dòng)提供一個(gè)緊密集成的健壯結(jié)構(gòu)和工具，并使虛擬企業(yè)共享合作伙伴企業(yè)的技術(shù)、資源和利益，以達(dá)到最大的敏捷性，即“在連續(xù)變化的、不可預(yù)見的環(huán)境里茁壯成長(zhǎng)的能力”通過國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)交換合作伙伴之間的信息，是虛擬企業(yè)成功的關(guān)鍵問題。在這樣一個(gè)虛擬企業(yè)里的合作伙伴通過建立基于INTERNET的Web服務(wù)器，共享產(chǎn)品、工藝過程、生產(chǎn)管理、零部件供應(yīng)和產(chǎn)品銷售、服務(wù)等信息第35頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)虛擬制造系統(tǒng)是虛擬制造環(huán)境下的一種基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的多集成的、多學(xué)科技術(shù)綜合應(yīng)用的制造系統(tǒng)虛擬制造技術(shù)：環(huán)境構(gòu)成技術(shù)過程特征抽取元模型、集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)制造特征數(shù)據(jù)集成多學(xué)科交織功能決策支持工具接口技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建模技術(shù)仿真技術(shù)信息技術(shù)…第36頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是人的想象力和電子學(xué)等相結(jié)合而產(chǎn)生的一項(xiàng)綜合技術(shù)，是為改善人與計(jì)算機(jī)的交互方式，提高計(jì)算機(jī)可操作性產(chǎn)生的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜合利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)、各種顯示和控制等接口設(shè)備及多媒體計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上生成一種特殊的、可交互的三維環(huán)境（稱為虛擬環(huán)境）虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)VRS（VirtualRealitySystem）包括操作者、機(jī)器和人機(jī)接口三個(gè)基本要素，用戶通過各種傳感系統(tǒng)與這種環(huán)境進(jìn)行自然交互，使人產(chǎn)生身臨其境的沉浸感覺。它不僅提高了人與計(jì)算機(jī)之間的和諧程度，也成為一種有力的仿真工具虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)特征：自主性交互性沉浸感第37頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月建模技術(shù)模型化處理是計(jì)算機(jī)通過抽象來表達(dá)客觀事物的主要方法要使系統(tǒng)協(xié)調(diào)地工作，首先就要為系統(tǒng)建模，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段或產(chǎn)品制造之前，實(shí)時(shí)地并行地模擬出產(chǎn)品的未來制造全過程及其對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，并在計(jì)算機(jī)上“虛擬”地運(yùn)行整個(gè)企業(yè)，在求得系統(tǒng)的最佳運(yùn)行參數(shù)后，再據(jù)此實(shí)現(xiàn)企業(yè)的物理運(yùn)行虛擬制造系統(tǒng)VMS（VirtualManufacturingSystem）是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)RMS（RealManufacturingSystem）在虛擬環(huán)境下的映射,是RMS的模型化、形式化和計(jì)算機(jī)化的抽象描述和表示VMS建模的信息體系結(jié)構(gòu)包括:

生產(chǎn)模型產(chǎn)品模型工藝模型第38頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月仿真技術(shù)仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)經(jīng)過抽象和簡(jiǎn)化形成系統(tǒng)模型，然后在分析的基礎(chǔ)上運(yùn)行此模型，從而得到系統(tǒng)一系列的統(tǒng)計(jì)性能仿真是以系統(tǒng)模型為對(duì)象的研究方法，不干擾實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)；仿真可以利用計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算能力，用很短時(shí)間模擬實(shí)際生產(chǎn)中需要很長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)周期，因此可以縮短決策時(shí)間，避免資金、人力和時(shí)間的浪費(fèi)；計(jì)算機(jī)還可以重復(fù)仿真，優(yōu)化實(shí)施方案仿真是ＶＭ的基礎(chǔ)，而另一方面，ＶＭ是仿真的擴(kuò)展仿真基本步驟：研究系統(tǒng)→收集數(shù)據(jù)→建立系統(tǒng)模型→確定仿真算法→建立仿真模型→運(yùn)行仿真模型→輸出結(jié)果并分析ＶＭ依靠仿真技術(shù)來模擬制造、生產(chǎn)和裝配過程，使設(shè)計(jì)者可以在計(jì)算機(jī)中“制造”產(chǎn)品第39頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月信息技術(shù)虛擬制造是基于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的一種新的先進(jìn)制造技術(shù)，被認(rèn)為是加速新產(chǎn)品開發(fā)的有效手段虛擬制造與現(xiàn)代設(shè)計(jì)、集成制造、柔性制造以及聯(lián)合經(jīng)營(yíng)等相關(guān)聯(lián)，產(chǎn)品信息量、過程控制信息量、生產(chǎn)管理信息量均劇增，信息復(fù)雜性也增加虛擬制造系統(tǒng)（VMS）是一個(gè)集成信息倉庫，信息流的控制和管理靠虛擬制造的信息管理系統(tǒng)，處理的對(duì)象是有關(guān)產(chǎn)品和制造系統(tǒng)的信息與數(shù)據(jù)，它來自現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)，目的是指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)，并且可以創(chuàng)造、建立、組織新的現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)在虛擬制造中，通過運(yùn)用信息技術(shù)管理、協(xié)調(diào)維護(hù)整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的信息，達(dá)到虛擬制造目的信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合形成了現(xiàn)代制造技術(shù)第40頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月虛擬制造技術(shù)在制造業(yè)中應(yīng)用目前虛擬制造技術(shù)應(yīng)用效果比較明顯的10個(gè)方面：產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)產(chǎn)品的布局設(shè)計(jì)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)仿真熱加工工藝模擬加工過程仿真產(chǎn)品裝配仿真虛擬樣機(jī)與產(chǎn)品工作性能評(píng)測(cè)產(chǎn)品的廣告與漫游企業(yè)生產(chǎn)過程仿真與優(yōu)化虛擬研究開發(fā)中心第41頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月5.快速成形技術(shù)RP快速成形技術(shù)的原理典型的快速成形技術(shù)快速成形技術(shù)的應(yīng)用

快速原型技術(shù)是一種涉及多學(xué)科的新型綜合制造技術(shù)

80年代后，隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用，產(chǎn)品造型和設(shè)計(jì)能力得到極大提高，然而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后，批量生產(chǎn)前，必須制出樣品以表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想，快速獲取產(chǎn)品設(shè)計(jì)的反饋信息，并對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性作出評(píng)估、論證快速原型技術(shù)的出現(xiàn)，為這一問題的解決提供了有效途徑，倍受國內(nèi)外重視第42頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月快速成形技術(shù)的原理基本過程：首先將零件的三維實(shí)體沿某一坐標(biāo)軸進(jìn)行分層處理，得到一系列二維截面數(shù)據(jù)按特定的成形方法每次只加工一個(gè)截面，然后自動(dòng)疊加一層成形材料。這一過程反復(fù)進(jìn)行直到所有的截面加工完畢，生成三維實(shí)體原型快速成型加工方式無切削力產(chǎn)生，無須設(shè)計(jì)復(fù)雜的夾具，亦無撞刀及刀具磨耗等問題，任何復(fù)雜的形狀，只要能在CAD軟件繪出，即可由快速原型機(jī)自動(dòng)地「成長(zhǎng)」出原型

快速成型制造是一種離散/堆積的加工技術(shù)第43頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種典型的快速成形技術(shù)激光立體光刻法（SLA）

分層實(shí)體制造法（LOM）選擇性激光燒結(jié)法（SLS）熔融沉積法（FDM）

三維印刷法（3DP）

快速成形技術(shù)是快速制造的核心，能在幾小時(shí)或幾十小時(shí)內(nèi)直接從CAD三維實(shí)體模型制作出原型，比圖紙和計(jì)算機(jī)屏幕提供了一個(gè)信息更豐富、更直觀的實(shí)體采用該技術(shù)能夠在產(chǎn)品開發(fā)的階段，全面考慮產(chǎn)品生命周期中的各種因素，力爭(zhēng)使開發(fā)能夠一次獲得成功。從而縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，避免開發(fā)的投資風(fēng)險(xiǎn)，被譽(yù)為是并行工程環(huán)境的戰(zhàn)略工具第44頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月激光立體光刻法（SLA）原理：以液態(tài)聚合物（光敏樹脂…）為基本材料，以激光或紫外光照射達(dá)到固化

激光造型裝置一直以美國3DSystems公司的SLA型產(chǎn)品獨(dú)占鰲頭，并形成壟斷市場(chǎng)

激光立體造型制造精度可達(dá)±0.1mm，主要用作為產(chǎn)品提供樣品和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?5頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月分層實(shí)體制造法（LOM）

原理：以激光或切割刀切割工件外輪廓于被覆有熱熔性黏結(jié)劑的薄片材料上，外輪廓切割好之后經(jīng)熱壓黏結(jié)于上一層已切割完成之薄片材料上，如此循環(huán)直到工件完成LOM可制作一些光造型法難以制作的大型零件和厚壁樣件，且制作成本低廉（約為光造型法的1/2）、速度高（約為木模制作時(shí)間的1/5以下），并可簡(jiǎn)便地分析設(shè)計(jì)構(gòu)思和功能第46頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月選擇性激光燒結(jié)法（SLS）

原理：以激光照射粉末，被激光照射之處粉末與粉末黏結(jié)成型，一層完成之后再照射下一層直到工件完成SLS技術(shù)造型速度快（一般制品僅需1天～2天即可完成）、造型精度高（每層粉末最小厚度約0.07mm，激光動(dòng)態(tài)精度可達(dá)±0.09mm，并具有自動(dòng)激光補(bǔ)償功能）、原型強(qiáng)度高（聚碳酸脂其彎曲強(qiáng)度可達(dá)34.5MPa，尼龍可達(dá)55MPa），因此，可用原型進(jìn)行功能試驗(yàn)和裝配模擬，以獲取最佳曲面和觀察配合狀況第47頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月熔融沉積法（FDM或MEM）原理：類似擠牙膏的方式，加工方式是以加熱頭熔化線狀之熱塑性材料，再將熱塑性的固體細(xì)絲材料由加熱頭熔化擠出而一層一層堆積成型直到整個(gè)工件完成FDM技術(shù)的速度快（一般模型僅需幾小時(shí)即可成型）、無污染，在原型開發(fā)和精鑄蠟?zāi)５确矫娴玫綇V泛應(yīng)用第48頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月三維印刷法（3DPrintingPrinted，3DP）原理：使用噴嘴噴射粉末黏著劑使得粉末顆粒產(chǎn)生鍵結(jié)，并藉由添加黏著劑以增如粉末間的鍵結(jié)力量。然后高溫下滲入金屬，密實(shí)零件，提高強(qiáng)度第49頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月快速成形技術(shù)

在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用產(chǎn)品實(shí)體造型

快速將CAD模型制成產(chǎn)品概念原型（實(shí)體模型），供設(shè)計(jì)評(píng)定和功能驗(yàn)證，取得用戶的反饋信息產(chǎn)品檢驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)

將功能原型用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檢驗(yàn)、裝配干涉檢驗(yàn)、靜力或動(dòng)力實(shí)驗(yàn)…快速模具制造

傳統(tǒng)的模具制造方法周期長(zhǎng)、成本高，一套簡(jiǎn)單的塑料注塑模具其價(jià)值也在10萬元以上。設(shè)計(jì)上的任何失誤反映到模具上都會(huì)造成不可挽回的損失?？焖僭图夹g(shù)可精確制作模具的型心和型腔，也可直接用于注射過程制作塑料樣件，以便發(fā)現(xiàn)和糾正出現(xiàn)的錯(cuò)誤第50頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月6.CIMS的體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)CIMS概述CIMS的概念CIMS的特征CIMS的體系結(jié)構(gòu)CIMS的主要功能模塊CIMS的關(guān)鍵技術(shù)CIMS的發(fā)展70年代，隨著市場(chǎng)全球化，工業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，給企業(yè)帶來了巨大的壓力，迫使企業(yè)紛紛尋求有效方法，加速推出高性能、高可靠性、成本低的產(chǎn)品，以期更有力地參與競(jìng)爭(zhēng)。另一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，并不斷應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中，為CIMS的產(chǎn)生作了技術(shù)上的準(zhǔn)備第51頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月CIMS概述80年代至90年代，CIM進(jìn)入了一個(gè)迅速發(fā)展的階段，在其內(nèi)涵與概念上都有了許多新的豐富，并與許多新概念相結(jié)合，形成互補(bǔ)。例如人工智能、準(zhǔn)時(shí)制造、精良生產(chǎn)、敏捷制造、并行工程…，研究這些方法及技術(shù)對(duì)應(yīng)用CIM技術(shù)求得企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的總體優(yōu)化有著不可低估的意義1974年美國約瑟夫.哈林頓博士提出組織企業(yè)生產(chǎn)的新思想：

1.制造業(yè)中各個(gè)部分，即從市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策、工程設(shè)計(jì)、制造過程、質(zhì)量控制、生產(chǎn)指揮到售后服務(wù)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的,互相緊密聯(lián)系在一起

2.整個(gè)制造過程本質(zhì)上可抽象成一個(gè)數(shù)據(jù)的采集、傳遞、加工和利用的過程這兩個(gè)緊密聯(lián)系的基本觀點(diǎn)構(gòu)成了CIM的概念CIMS引起了各國的重視，紛紛列入國家重點(diǎn)計(jì)劃，并取得顯著成效。如美國國家關(guān)鍵技術(shù)委員會(huì)把CIM列入影響美國長(zhǎng)期安全和經(jīng)濟(jì)繁榮的22項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，世界CIM產(chǎn)業(yè)已達(dá)數(shù)十億美元/年，與CIM有關(guān)的系統(tǒng)集成、企業(yè)管理、工程設(shè)計(jì)及制造等相關(guān)技術(shù)都取得長(zhǎng)足的進(jìn)展

第52頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月CIMS的概念

863/CIMS主題專家組根據(jù)中國國情定義：CIM是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)生產(chǎn)的哲理，它借助計(jì)算機(jī)硬件及軟件，綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全過程（市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)管理、工程設(shè)計(jì)、加工制造、裝配、物料管理、售前售后服務(wù)、產(chǎn)品報(bào)廢處理）中有關(guān)的人/組織、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理三要素與其信息流、物流有機(jī)地集成并優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)整體優(yōu)化，以達(dá)到產(chǎn)品高質(zhì)、低耗、上市快、服務(wù)好，使企業(yè)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)辦公和決策支持經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)車間管理CIMS是一種基于CIM哲理構(gòu)成的計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化、集成化的制造系統(tǒng)CIM，ComputerIntegratedManufacturing

第53頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月CIMS的特征（1）在功能上，CIMS包含了整個(gè)工廠的全部生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，即從市場(chǎng)需求分析、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、質(zhì)量管理、經(jīng)營(yíng)銷售等一直到售后服務(wù)全部活動(dòng)，各部分的活動(dòng)，通過計(jì)算機(jī)以信息流的形式進(jìn)行交互、集成控制

（2）CIMS涉及的自動(dòng)化不是工廠各個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化或計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)（即“自動(dòng)化孤島”）的簡(jiǎn)單相加，而是有機(jī)的集成第54頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月CIMS的體系結(jié)構(gòu)CIMS是一個(gè)集產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、經(jīng)營(yíng)、管理為一體的多層次、多結(jié)構(gòu)的復(fù)雜系統(tǒng)，需要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)到實(shí)施具有較高規(guī)范程度和參考價(jià)值的體系結(jié)構(gòu)。國際上CIMS體系結(jié)構(gòu)基本上分為3類：面向CIM系統(tǒng)生命周期的體系結(jié)構(gòu)面向CIM系統(tǒng)功能構(gòu)成和控制結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)面向CIMS集成平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)第55頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月面向CIM系統(tǒng)生命周期的體系結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)的生命周期包括：需求分析與定義、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施和系統(tǒng)運(yùn)行四個(gè)階段不同的企業(yè)對(duì)CIMS有不同的要求和設(shè)計(jì)思想，從而可以形成不同的CIM結(jié)構(gòu)。同時(shí)企業(yè)在不同的階段對(duì)CIMS結(jié)構(gòu)的描述有不同的要求和任務(wù)，因此在上一代制造系統(tǒng)生命周期尚沒有結(jié)束時(shí)，就要開始一個(gè)新的系統(tǒng)周期。這就要有一套結(jié)構(gòu)化方法和平臺(tái)幫助和支持需求分析與定義、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施和系統(tǒng)運(yùn)行的生命周期，它具有時(shí)空開放性，盡可能多地利用原有系統(tǒng)中的組成部分，而系統(tǒng)組成部分應(yīng)充分而無冗余歐共體ESPRIT計(jì)劃中所提出的CIM—OSA體系結(jié)構(gòu)是這類結(jié)構(gòu)的典型代表第56頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月面向CIM系統(tǒng)功能構(gòu)成和控制結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)

CIMS是一個(gè)復(fù)