《先進制造技術(shù)》-第六章-先進生產(chǎn)制造模式

1、第六章 先進消費制造方式6.1 計算機集成制造(CIM)6.2 并行工程CE6.3 精益消費(LP)6.4 矯捷制造AM6.5 智能制造系統(tǒng)IMS.第一節(jié) 計算機集成制造(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在我國的實施進展 .6.1.1 CIM和CIMS的概念計算機集成制造CIM美國Harrington博士關(guān)于CIM兩個觀念: 企業(yè)各個消費環(huán)節(jié)是一個不可分隔的整體(集成)； 企業(yè)消費制造過程本質(zhì)上是對信息的采集、傳送和加工處置的過程信息。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 諸方面集成為一個整體的消費方式。CIM：是一種思想、方式、哲理，強調(diào)企業(yè)信息集成。.CIMS三要素關(guān)系： 運營管理與技術(shù):技術(shù)支持企業(yè)到達(dá)預(yù)期的運營目的； 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)； 人與運營管理:人員素質(zhì)提高支持企業(yè)的運營管理；CIMS三要素集成 計算機集成制造系統(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、運營管理和技術(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)流和信息流暢通無阻。.6.1.2 CIMS的組成 四個功能分系統(tǒng)，兩個支撐分系統(tǒng)組成 .1、運營管理信息分系統(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、消費管理、財務(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)測未來，提供企業(yè)運營管理決策。 中心工具：制造資源方案MRPII，將企業(yè)內(nèi)各個管理環(huán)節(jié)進展集成，縮短消費周期、減少庫存、降低本錢、提高企業(yè)市場應(yīng)變才干。.2、工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)(EDIS)CAD/CAPP/CAM CAD 計算機繪圖、有限元分析、產(chǎn)品外型、圖像分析處置、優(yōu)化設(shè)計、動態(tài)分析與仿真、物料清單BOM生成等； CAPP 毛坯設(shè)計、工藝方法選擇、工序設(shè)計、工藝道路制定、工時定額計算等； 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， 是最終產(chǎn)生效益聚集地。MAS組成:機械加工系統(tǒng)-CNC、MC、FMC、FMS加工設(shè)備；物流系統(tǒng)對工件和工具存儲、搬運、裝卸等操作；控制系統(tǒng)-實現(xiàn)對加工設(shè)備和物流系統(tǒng)的控制；MAS目的:實現(xiàn)多種類、小批量消費柔性自動化；實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低本錢、短周期、高效率消費；發(fā)明溫馨平安勞動環(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，制定檢測方案、檢測規(guī)程和規(guī)范； 質(zhì)量檢測管理-包括進出廠資料檢測、產(chǎn)質(zhì)量量檢測管理，設(shè)計質(zhì)量目的管理，消費質(zhì)量數(shù)據(jù)管理； 質(zhì)量分析評價-對各類

5、質(zhì)量問題進展分析，評價各種影響要素，查明主要緣由。 質(zhì)量信息綜合與控制-報表生成，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)完成之后才開場后一任務(wù)環(huán)節(jié)的任務(wù)，各任務(wù)環(huán)節(jié)作業(yè)時序上沒有重疊和反響，即使有反響，也是事后的反響。 并行工程 將時間上先后的知識處置和作業(yè)實施過程，轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r思索，盡能夠同時處置的一種作業(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

6、一開場就思索產(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 并行工程運轉(zhuǎn)方式 并行工程運轉(zhuǎn)方式.并行工程設(shè)計網(wǎng)絡(luò).6.2.3 并行工程特征 并行特征-在產(chǎn)品設(shè)計階段并行思索產(chǎn)品整個生命 周期中的一切要素。 留意：并行工程不能省去任一消費環(huán)節(jié)，不是將 設(shè)計和消費環(huán)節(jié)重疊進展。整體特征-強調(diào)全局思索問題，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、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)計思想：強調(diào)一體化、并行地進展產(chǎn)品及其相關(guān)過程的協(xié)同設(shè)計；協(xié)同的效率：強調(diào)“1+

7、12 ，強調(diào)“工字鋼協(xié)同強度。集成特征人員集成：管理者、設(shè)計者、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)品開發(fā)過程的重構(gòu) 從產(chǎn)品特征、開發(fā)活動、組織構(gòu)造、資源配置、開發(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)計過程的協(xié)調(diào)與控制-并行設(shè)計是一個反復(fù)迭代優(yōu)化的過程，該過程的管理、協(xié)調(diào)與控制是實現(xiàn)并行設(shè)計關(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：對共享數(shù)據(jù)進展一致規(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)計問題； 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)定時間內(nèi)得到同事的反響； 基于網(wǎng)絡(luò)的視頻會議系統(tǒng)MONET：基于網(wǎng)絡(luò)的多媒領(lǐng)會議系統(tǒng)，可共商關(guān)懷的問題，減少來往耗費的時間和精神。 .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)的含義與開展 智能制造系統(tǒng)IMS含義：由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化系統(tǒng)；模擬人類專家的智能活動，進展分析、推理和決策；取代/延伸人部分腦力勞動，開展人類專家的制造智能。智能制造方式的開展：智能制造是影響未來經(jīng)濟開展的重要消費方式；制造系統(tǒng)將由能量驅(qū)動型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動型；智能制造被各國政府列為國家開展方案；智能制造特別是信息技術(shù)開展的必然，是自動化和集成技術(shù)縱向開展的結(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，基于知識的模型是系統(tǒng)自律才干的根底。 人機一

10、體化 智能機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)，沒有人的靈感思想，不能夠全面取代人類專家智能；人機一體化突出人的中心位置，使二者各顯其能。 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 借助于音像和傳感安裝，虛擬展現(xiàn)現(xiàn)實生活中各種過程，虛擬未來產(chǎn)品及其制造過程，從感官和視覺上使人獲得完全好像真實的感受。 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)才干與自我維護才干 在實際中不斷充實知識庫，具有自學(xué)習(xí)，自行進展缺點診斷與排除功能。.6.5.3 智能加工與智能加工設(shè)備技術(shù)工人職責(zé)：用覺得器官監(jiān)視加工情況；經(jīng)過大腦判別加工形狀，并作出決策；用四肢

11、實施相應(yīng)的操作和處置。智能加工：運用傳感處置、智能決策、實時控制技術(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。智能機床：運用傳感器對切削過程進展在線監(jiān)測，根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷異常形狀；缺點發(fā)生時，啟動知識處置機，參照存儲積累的知識，決策修正加工條件，排除機床缺點。預(yù)測推理模塊：事前對異常情況進展推理，提供處置對策表供檢索調(diào)用?？刂仆评砟K：對已發(fā)生的異常情況采取相應(yīng)處置對策。.智能機床的根本構(gòu)造 .智能加工中心的主機構(gòu)造 .本章小結(jié)CIMS是企業(yè)內(nèi)的人/組織、運營管理和技術(shù)三要素集成，以保證企業(yè)內(nèi)的任務(wù)流程、物質(zhì)流和信息流暢通無阻的企業(yè)信息集成系統(tǒng)。CIMS是由運營管理信息系統(tǒng)、工程設(shè)計自動化系統(tǒng)、制造自動化系統(tǒng)和質(zhì)量保證信息系統(tǒng)四個功能分系統(tǒng)，以及計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫管理兩個支撐分系統(tǒng)組成；并行工程是將時間上先后的知識處置和作業(yè)實施過程轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r思索和盡能夠的同時處置的一種消費組織管理方式。群體小組和并行工程是精益消費的根底，及時消費、成組技術(shù)和全面質(zhì)量管理是精益消費的三大支柱。矯捷制造是在“競爭-協(xié)作-協(xié)同機制下，實現(xiàn)對市場需求作出靈敏快速反響的一種消費制造方式。.本章小結(jié)CIMS是企業(yè)內(nèi)的人/組織、運營管理和技術(shù)三要素集成，以保證企業(yè)內(nèi)的任務(wù)流程、物質(zhì)流和信息流暢通無阻的企業(yè)信息集成系統(tǒng)。CIMS是由運營管理信息系統(tǒng)、工程設(shè)計自動化系統(tǒng)、