《智能制造基礎與應用》課件 第五章 智能制造柔性系統(tǒng)

智能制造基礎與應用第2版“十三五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)第一節(jié)智能制造柔性系統(tǒng)概述第二節(jié)智能制造柔性硬件系統(tǒng)第三節(jié)智能制造柔性運行控制系統(tǒng)第四節(jié)智能制造柔性系統(tǒng)應用實例第五節(jié)智能制造計算機集成系統(tǒng)智能制造柔性系統(tǒng)概述1第一節(jié)柔性制造系統(tǒng)產(chǎn)生的背景條件一、隨著經(jīng)濟的發(fā)展和消費水平的提高，人們更注重產(chǎn)品的不斷更新和多樣化，中小批量、多品種生產(chǎn)已成為機械制造業(yè)的一個重要特征；二、科學技術的迅猛發(fā)展推動了自動化程度和制造水平的提高。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的產(chǎn)生過程1950年，美國MIT誕生了第一臺三坐標數(shù)控銑床以后，機電一體化及數(shù)控（NC）的概念出現(xiàn)了。機電一體化技術進一步發(fā)展，出現(xiàn)了計算機數(shù)控（CN）、計算機直接控制（又稱群控）（DNC）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助設計（CAD）、成組技術（GT）、計算機輔助工藝規(guī)程（CAPP）、工業(yè)機器人技術（ROBOT）等新技術。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的產(chǎn)生過程在這些新技術的基礎上，為多品種、小批量生產(chǎn)的需要而興起的柔性自動化制造技術得到了迅速的發(fā)展，作為這種技術具體應用的柔性制造系統(tǒng)（FMS）、柔性制造單元（FMC）和柔性制造自動線（FML）等柔性制造設備紛紛問世，其中柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem，F(xiàn)MS）最具代表性。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的產(chǎn)生過程FMS的雛形源于美國MALROSE公司，該公司在1963年制造了世界上第一條多品種柴油機零件的數(shù)控生產(chǎn)線。FMS的概念由英國MOLIN公司最早正式提出，并在1965年取得了發(fā)明專利，1967年FMS正式形成。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展狀況FMS是先進制造技術的一部分，在歐美、日本、俄羅斯有較大的發(fā)展；1985年世界各國已投入運行的FMS有500多套，88年近800套，90年超過1000套，目前約共有4000多套FMS在運行；我國是1984年開始研制FMS，1986年從日本引進第一套FMS。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的定義根據(jù)“中華人民共和國國家軍用標準”有關“武器裝備柔性制造系統(tǒng)術語”的定義，F(xiàn)MS被定義為：“柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem，簡稱FMS）是數(shù)控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)等組成的自動化制造系統(tǒng)。它包括多個柔性制造單元，能根據(jù)制造任務或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進行調整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。”美國制造工程師協(xié)會的計算機輔助系統(tǒng)和應用協(xié)會把柔性制造系統(tǒng)定義為：“使用計算機控制柔性工作站和集成物料運儲裝置來控制并完成零件族某一系列工序的，或一系列工序的一種集成制造系統(tǒng)?！?/p>

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的組成典型的FMS主要由以下三個子系統(tǒng)組成：

（1）加工系統(tǒng)

（2）運儲系統(tǒng)

（3）計算機控制系統(tǒng)

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)FMS的組成框圖及功能特征第五章

智能制造柔性系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的主要特點柔性，是指制造系統(tǒng)對系統(tǒng)內(nèi)部及外部環(huán)境的一種適應能力，也是指制造系統(tǒng)能夠適應產(chǎn)品變化的能力，可分為瞬時、短期和長期柔性三種。凡具備上述三種柔性特征之一的、具有物料或信息流的自動化制造系統(tǒng)都可以稱為柔性自動化。

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的次要特點（1）設備利用率高，占地面積小

（2）減少直接勞動工人數(shù)

（3）產(chǎn)品質量高而穩(wěn)定

（4）減少在制品庫存量

（5）投資高、風險大，開發(fā)周期長、管理水平要求高。

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)典型的柔性制造系統(tǒng)示意圖1第五章

智能制造柔性系統(tǒng)典型的柔性制造系統(tǒng)示意圖2第五章

智能制造柔性系統(tǒng)典型的柔性制造系統(tǒng)示意圖3第五章

智能制造柔性系統(tǒng)典型的柔性制造系統(tǒng)示意圖4第五章

智能制造柔性系統(tǒng)典型的柔性制造系統(tǒng)示意圖5第五章

智能制造柔性系統(tǒng)

智能制造柔性硬件系統(tǒng)2第二節(jié)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)加工系統(tǒng)的功能與要求工序集中，減輕物流負擔，減少裝夾次數(shù)；控制功能強、擴展性好；高剛度、高精度、高速度；自保護與自維護性好；使用經(jīng)濟性好；對環(huán)境的適應性與保護性好。柔性制造系統(tǒng)的加工系統(tǒng)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)加工系統(tǒng)常用配置形式棱體類零件：立式、臥式或立臥兩用加工中心；回轉體零件：數(shù)控車床或車削加工中心機床。配置形式：

互替式-是并聯(lián)配置，各機床功能可互相代替，具有好的工藝柔性和較寬的工藝范圍。

互補式-是串聯(lián)配置，功能互相補充，各自完成特定的加工任務，生產(chǎn)率高，降低了可靠性。

混合式-互替式與互補式結合。柔性制造系統(tǒng)的加工系統(tǒng)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)臥式加工中心

1-主軸頭2-刀庫3-刀庫4-立柱底座5-回轉工作臺6-工作臺底座

柔性制造系統(tǒng)的加工系統(tǒng)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)車削加工中心

1-刀庫2-回轉刀架3-換刀機械手4-上下工件機器人5-工件存儲站

柔性制造系統(tǒng)的加工系統(tǒng)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)a)互替式b)互補式c)混合式FMS機床配置形式柔性制造系統(tǒng)的加工系統(tǒng)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)加工系統(tǒng)的輔助裝置機床夾具組合夾具：利用標準化夾具零部件快速拼裝所需夾具；柔性夾具：一部夾具能為多個加工對象服務。托盤（Pallet）承載工件和夾具完成加工任務，是各加工單元間的硬件接口。自動上下料裝置托盤交換器：聯(lián)接加工系統(tǒng)和物料運儲系統(tǒng)橋梁；工業(yè)機器人：具有較大的柔性度。柔性制造系統(tǒng)的加工系統(tǒng)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)組合夾具

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)柔性夾具

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)ISO標準規(guī)定的托盤基本形狀

1-托盤導向面2-側面定位面3-安裝螺孔4-工件安裝面5-中心孔6-托盤擱置面7底面8-工件固定孔9-托盤夾緊面10-托盤定位面第五章

智能制造柔性系統(tǒng)回轉式托盤交換器

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)往復式托盤交換器

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)FMS的工件運儲系統(tǒng)工件裝卸站設在FMS入口，由人工完成裝卸；托盤緩沖站工件中間存儲站，起緩沖物料作用；自動化倉庫多層立體布局結構，由計算機控制，服從FMS命令和調度；物料運載裝置負責在機床、自動化倉庫和托盤緩沖站之間物料搬運作業(yè)。傳送帶：用于小零件短程傳送，占據(jù)空間大、易磨損；自動運輸小車：分有軌小車、無軌小車；搬運機器人：具有較高柔性和控制水平。FMS工件運儲系統(tǒng)組成第五章

智能制造柔性系統(tǒng)FMS的工件運儲系統(tǒng)隨機布局原則這種布局方法是將若干機床隨機地排列在一個長方形的車間內(nèi)；功能原則這種布局方法是根據(jù)加工設備的功能分門別類地將同類設備組織到一起；模塊式布置原則這種布置方式的車間，是由若干功能類似的獨立模塊組成；加工單元布置原則采用這種布置的車間，每一個加工單元都能完成相應的一類產(chǎn)品，這種構思的產(chǎn)生是建立在成組技術思想基礎上的；根據(jù)加工階段來分將車間加工階段分為裝備加工階段、機械加工階段和特種加工階段。

FMS系統(tǒng)的總體布局第五章

智能制造柔性系統(tǒng)FMS物料輸送基本回路直線輸送回路沿直線路線單向或雙向移動，順序地在各個連接點?？?；環(huán)形輸送回路運載工具沿環(huán)形路線單向或雙向移動；網(wǎng)狀輸送回路由多個回路相互交叉組成，可由一條環(huán)路移動到另一回路。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)直線輸送回路第五章

智能制造柔性系統(tǒng)環(huán)形輸送回路第五章

智能制造柔性系統(tǒng)網(wǎng)狀輸送回路第五章

智能制造柔性系統(tǒng)運輸小車結構：車體安裝平臺托盤交換裝置蓄電池控制系統(tǒng)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)自動運輸小車導向有軌小車鐵軌導向，速度快，負載能力大，停靠準確，可靠好，制造成本低，線路不便更動，轉角不宜太大。線導小車電磁感應導向，柔性大、擴展性好、不怕污染、工作可靠。光導小車采用帶有熒光材料油漆或色帶，通過光電制導，改變線路非常容易，對環(huán)境要求嚴格。激光燈臺制導小車頂部裝有激光裝置，通過固定位置反射激光束信息，確定小車位置。

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)AGV電磁感應制導原理

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)激光燈臺制導原理

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)自動化倉庫貨架為一個個存儲單元，設有地址編碼，貨架之間有巷道，每個巷道配有專用堆垛機。堆垛機由托架、貨叉、支柱、上下導軌、移動電動機以及傳感器構成的三維搬運設備?？刂婆c管理系統(tǒng)負責物料信息的登錄、識別，物料自動存取，倉庫管理。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)自動化倉庫示意圖

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)堆垛機結構示意圖

1-上導軌2-支柱3-物料4-托架5-移動電動機6-傳感器

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)高架導軌式的換刀機器人

1-縱向導軌2-橫梁3-滑臺4-換刀機器人

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)高架導軌式的換刀機器人

1-AGV2-裝載刀架3-機器人4-機床刀庫智能制造柔性運行控制系統(tǒng)3第三節(jié)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)控制系統(tǒng)是FMS的核心，它管理和協(xié)調FMS內(nèi)各項活動，以保證生產(chǎn)計劃的完成，實現(xiàn)最大的生產(chǎn)效率。由于FMS是一個復雜的自動化集成體，其控制系統(tǒng)的體系結構和性能直接影響整個FMS的柔性,可靠性和自動化程度?？刂葡到y(tǒng)的結構第五章

智能制造柔性系統(tǒng)

FMS少數(shù)由人工控制，大多由計算機控制。如裝卸，調整和維修少數(shù)操作由人工控制完成，而其他的操作基本由計算機自動控制完成。正是由于其控制范圍廣，所以其承擔的任務較繁重。為避免用一臺計算機過于集中控制，目前幾乎所有的FMS都采用了多級計算機遞階控制結構，以此來分散主計算機的負荷，提高系統(tǒng)的可靠性，同時也便于控制系統(tǒng)的設計和維護?？刂葡到y(tǒng)的結構第五章

智能制造柔性系統(tǒng)通常采用遞階控制的結構形式，即通過對系統(tǒng)的控制功能進行正確、合理地分解，劃分成若干層次，各層次分別進行獨立處理，完成各自的功能，層與層之間在網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫的支持下，保持信息交換，上層向下層發(fā)送命令，下層向上層回送命令的執(zhí)行結果。

通過信息聯(lián)系，構成完整的系統(tǒng)，以減少全局控制的難度和控制軟件開發(fā)的難度。

控制系統(tǒng)的結構第五章

智能制造柔性系統(tǒng)FMS控制與管理系統(tǒng)的體系結構遞階控制結構：將復雜系統(tǒng)分層分模塊設置，各層相對獨立，便于系統(tǒng)的開發(fā)和維護。遞階控制特點：愈往底層，實時性愈強；愈到上層，處理信息量愈大，實時性要求愈小。FMS三層遞階控制結構系統(tǒng)管理與控制層（單元控制層）-接受上級任務，制定系統(tǒng)作業(yè)計劃，進行任務分配，監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行；過程協(xié)調與監(jiān)控層（工作站層）-加工程序分配、協(xié)調工件流動、運行狀態(tài)采集監(jiān)控、向上層反饋信息；設備控制層-控制設備工作循環(huán)，執(zhí)行上層控制指令，反饋現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

控制系統(tǒng)的結構第五章

智能制造柔性系統(tǒng)單元控制器銑削工作站車削工作站……物流管理工作站CNCNo1CNCNo2PLC自動化倉庫AGVROBOT刀具管理...FMS遞階控制結構CNCNo1CNCNo2PLC...單元層工作站層設備層控制系統(tǒng)的結構第五章

智能制造柔性系統(tǒng)現(xiàn)場總線ProfibusethernetWin-ACCP5613(一類主站)P4微機Win-CC(二類主站)ET200I/O接口工業(yè)機器人數(shù)控銑床加工中心成品庫毛坯庫RGV緩沖庫CAD/CAMMISProfibus接口DNC管理層單元層設備層YG－FMS單元控制器層次結構第五章

智能制造柔性系統(tǒng)

FMS單元控制器功能通信管理與運行控制--實現(xiàn)上下層信息通訊，控制內(nèi)部模塊運行；系統(tǒng)信息管理--對單元信息進行存儲、管理和維護；作業(yè)計劃制定--根據(jù)上級下達任務制定本單元作業(yè)計劃，并進行計劃調整；系統(tǒng)作業(yè)調度--具有系統(tǒng)仿真、靜/動態(tài)調度、系統(tǒng)資源調度等功能；系統(tǒng)過程監(jiān)控--監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)變化，故障處理，其結果傳送至系統(tǒng)信息管理模塊和上級控制器。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)FMS單元控制器的功能模型

FMS控制系統(tǒng)的信息流第五章

智能制造柔性系統(tǒng)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)質量保證體系柔性制造系統(tǒng)是一個將機械制造、計算機技術、自動化技術、信息通訊技術集于一身的具有高度自動化水平、高度柔性的先進制造系統(tǒng)。質量保證系統(tǒng)QAS(QualityAssuranceSystem)是其一個重要組成部分。柔性制造環(huán)境下的質量保證系統(tǒng)的作用在于：(1)通過質量信息的集成，實現(xiàn)質量信息的及時處理與反饋，從而保證產(chǎn)品質量及制造過程的改善。(2)可以將用戶的需求直接用于控制產(chǎn)品的設計工作，并對設計及工藝進行分析和審核，盡早發(fā)現(xiàn)在制造過程中可能出現(xiàn)的質量缺陷，實現(xiàn)在設計階段保證產(chǎn)品質量。(3)及時向操作者和管理人員提供正確的制造過程信息及產(chǎn)品質量信息。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)質量保證系統(tǒng)特點對產(chǎn)品的整個制造過程進行質量控制。通過分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)及計算機網(wǎng)實現(xiàn)質量信息的提取、交換、共享和處理。廣泛采用各種智能技術(專家系統(tǒng)、神經(jīng)元網(wǎng)絡等)進行各種復雜信息處理，實現(xiàn)系統(tǒng)功能。強調在質量問題的“源”處控制質量，即在質量缺陷產(chǎn)生的初期進行控制，而不是僅僅對已產(chǎn)生的質量缺陷進行處理；進行過程控制而不僅僅是產(chǎn)品控制。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)質量保證(QA)是指：對某一產(chǎn)品或服務能滿足規(guī)定質量要求，提供適當信任所必需的全部有計劃、有系統(tǒng)的活動。質量管理(QM)是指：制定和實施質量方針的全部管理職能。質量控制(QC)是指：為達到質量要求所采取的作業(yè)技術和活動。質量系統(tǒng)(QS)是指：為實施質量管理的組織結構、職責、程序、過程和資源。質量保證、質量管理、質量控制的概念第五章

智能制造柔性系統(tǒng)質量保證、質量管理、質量控制的關系智能制造柔性系統(tǒng)應用實例4第四節(jié)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)板材智能制造柔性系統(tǒng)的主要優(yōu)點由計算機監(jiān)控保證的連續(xù)工作，大大提高了機床等生產(chǎn)設備的使用效率。計算機控制提供的自動化生產(chǎn)，減少了人員配備。計算機的合理調度與管理，減少了在制品存量和原材料庫存量。采用數(shù)控機床和計算機計劃管理，縮短了生產(chǎn)周期，增強了柔性，大大提高了中小批量生產(chǎn)的效率。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)自動倉庫單元沖加工單元剪加工單元、中央控制單元和自動工藝編程單元系統(tǒng)組成：第五章

智能制造柔性系統(tǒng)1—中央控制室；2—立體儲料庫；3—堆垛機；4—進出料臺車；5—裝料臺；6—裝載機械手；7—自動定位運輸機；8—工作臺；9—數(shù)據(jù)控回轉頭沖床；10—中間滾柱臺；11—裝卸料機械手；12—TPP數(shù)控箱；13—沖加工單元控制器；14—定位機械手；15—數(shù)據(jù)控直角剪切機；16—中小件自動分類運輸機；17—大件自動分類運輸機；18—RAS數(shù)控箱；19—剪加蓬單元控制器板材FMS總體布局第五章

智能制造柔性系統(tǒng)板材FMS功能模型AO圖第五章

智能制造柔性系統(tǒng)遞階控制結構示意圖第五章

智能制造柔性系統(tǒng)板材FMS的通信連接實施FMS的過程中應注意的問題應與企業(yè)的經(jīng)營計劃和發(fā)展方向掛鉤，做到目標明確、資金落實。具體地、仔細地分析企業(yè)的技術力量和需求，做到技術落實。分析引進設備后對生產(chǎn)管理方面的影響，做到組織落實。制定與設備引進相關的人才培訓計劃，做到人員落實。（1）實施FMS的基本原則第五章

智能制造柔性系統(tǒng)（2）分析選擇FMS的加工對象時應考慮如下因素：多品種、中小批量、形狀類似的工件（降低成本）?？偢郊觾r值高的工件（提高質量、縮短交貨期、有可觀的利潤）。被切削性好、切屑處理容易、加工任務穩(wěn)定的工件（易于無人值守自動加工）。加工部位的形狀和切削條件穩(wěn)定的工件（易于數(shù)控加工）。加工工序可大幅度集約的工件（縮短產(chǎn)品開發(fā)、研制周期，適合數(shù)控加工）。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)（3）實施方法實施方法可采用外購、用戶與制造廠家共同研制開發(fā)、用戶自行開發(fā)三種方式。不管采用哪一種方式，應首先考慮用戶現(xiàn)有設備、現(xiàn)有技術和特長的應用與發(fā)展。（4）設備投資費用的預算FMS投資費較高，在技術上選用適合于用戶的最佳系統(tǒng)的同時，還須在經(jīng)濟上對系統(tǒng)設備投資進行核算，篩選出對企業(yè)經(jīng)營最合適的系統(tǒng)。（5）系統(tǒng)的擴展性由于很多不可預測的因素，如生產(chǎn)計劃的變動、加工對象種類的增加等，實施時應充分考慮系統(tǒng)的可擴展性。FMS的運行設備安裝與系統(tǒng)調試的準備。工件毛坯的準備。工裝夾具的準備。刀具的準備。數(shù)控加工程序的準備。系統(tǒng)操作實習。（l）準備階段第五章

智能制造柔性系統(tǒng)FMS的運行嚴格把關，反復測試，確保系統(tǒng)及系統(tǒng)中所有設備的軟、硬件性能均滿足設計要求。在系統(tǒng)運行初期，應仔細觀察、認真分析，找出系統(tǒng)的各種異?，F(xiàn)象和原因，采取必要的改進措施，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。制定相應的管理制度和使用規(guī)程，以強化操作人員的責任心，方便管理，防止事故?？偨Y經(jīng)驗，探求系統(tǒng)的最佳使用方法，提高系統(tǒng)應用水平。（2）系統(tǒng)調試與運行初期第五章

智能制造柔性系統(tǒng)智能制造計算機集成系統(tǒng)5第五節(jié)圖片第五章

智能制造柔性系統(tǒng)

20世紀70年代以來，隨著電子信息技術、自動化技術的發(fā)展以及各種先進制造技術的進步，制造系統(tǒng)中許多以自動化為特征的單元技術得以廣泛應用。如CAD、CAPP、CAM、工業(yè)機器人、FMS等單元技術的應用，為企業(yè)帶來顯著效益。

然而，人們同時發(fā)現(xiàn)，如果局部發(fā)展這些自動化單元技術，會產(chǎn)生“自動化孤島”現(xiàn)象。“自動化孤島”具有較大封閉性，相互之間難以實現(xiàn)信息的傳遞與共享，從而降低系統(tǒng)運行的整體效率，甚至造成資源浪費。計算機集成制造系統(tǒng)的產(chǎn)生CIMS的產(chǎn)生

73第五章

智能制造柔性系統(tǒng)“自動化孤島”74例：離散制造業(yè)CADCAPPCAMCAEROBOTFMSFAS自動化立體倉庫MRPIIOAMISDSS銷售系統(tǒng)DatabaseNetwork未經(jīng)集成化處理的計算機應用,形成了多個“自動化孤島”Internet75第五章

智能制造柔性系統(tǒng)

自動化單元如果能夠實現(xiàn)信息集成，則各種生產(chǎn)要素之間的配置會得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮，各種資源浪費可以減少，從而獲得更好的整體效益。這正是計算機集成制造系統(tǒng)的出發(fā)點。

將“自動化孤島”集成在一起76

CIMS國外發(fā)展簡況美國——不僅企業(yè)重視，國家也極為重視，認為CIM是奪回失去市場、取得競爭成功的關鍵技術，并將不可逆轉地成為21世紀占主導地位的新的生產(chǎn)方式。20世紀80年代初，美國國家標準局（NBA）所屬AMRF（自動化研究實驗基地）建立了世界上第一個CIMS實驗系統(tǒng)歐共體——1984年開始實施ESPRIT（歐洲信息技術研究戰(zhàn)略計劃），在130個合作項目中，關于CIM項目占28項日本——CNC、DNC、FMS已處于世界領先地位，1985年通產(chǎn)省主持開發(fā)“筑波綜合實驗工廠”，相當于CIMS實驗基地。新加坡、以色列、韓國、巴西、南非等——也在積極跟蹤和發(fā)展CIM技術CIMS國內(nèi)外發(fā)展狀況第五章

智能制造柔性系統(tǒng)CIMS國內(nèi)發(fā)展簡況863/CIMS主題確立：研究內(nèi)容包括應用基礎研究、關鍵技術攻關、目標產(chǎn)品開發(fā)、應用示范工程四個層次；

1994年清華大學CIMS工程中心獲美國SME“大學領先獎”；

1995年北京第一機床廠CIMS工程獲SME“工業(yè)領先獎”十五863/CIMS主題內(nèi)涵更新（ContemporaryIntegratedManufacturingSystem,CIMS）十五863/CIMS主題研究專題：行業(yè)/區(qū)域現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)專題

數(shù)字化設計與制造專題；

過程自動化系統(tǒng)專題；

企業(yè)管理與電子商務系統(tǒng)專題；

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)平臺專題。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)概念計算機集成制造CIM美國Harrington博士關于CIM兩個觀點:

企業(yè)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)是一個不可分隔的整體(集成)；企業(yè)生產(chǎn)制造過程實質上是對信息的采集、傳遞和加工處理的過程（信息）。ISO關于CIM定義：是將企業(yè)所有的人員、功能、信息和組織等諸方面集成為一個整體的生產(chǎn)方式。CIM：是一種思想、模式、哲理，強調企業(yè)信息集成。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)CIMS三要素關系：經(jīng)營管理與技術:技術支持企業(yè)達到預期的經(jīng)營目標；人與技術:技術支持各類人員互相配合、協(xié)調一致工作；人與經(jīng)營管理:人員素質提高支持企業(yè)的經(jīng)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核心:是將企業(yè)內(nèi)的人/組織、經(jīng)營管理和技術三要素之間的集成，以保證企業(yè)內(nèi)的工作流程、物質流和信息流暢通無阻。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)計算機集成制造系統(tǒng)的組成四個功能分系統(tǒng)，兩個支撐分系統(tǒng)組成

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)1、經(jīng)營管理信息分系統(tǒng)（MIS)

信息處理包括信息的收集、傳輸、加工和查詢；事務管理包括計劃管理、物料管理、生產(chǎn)管理、財務管理、人力資源管理等；輔助決策根據(jù)現(xiàn)有信息，利用數(shù)學分析手段預測未來，提供企業(yè)經(jīng)營管理決策。核心工具：制造資源計劃MRPII，將企業(yè)內(nèi)各個管理環(huán)節(jié)進行集成，縮短生產(chǎn)周期、減少庫存、降低成本、提高企業(yè)市場應變能力。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)2、工程設計信息分系統(tǒng)(EDIS)（CAD/CAPP/CAM）

CAD計算機繪圖、有限元分析、產(chǎn)品造型、圖像分析處理、優(yōu)化設計、動態(tài)分析與仿真、物料清單（BOM）生成等；

CAPP毛坯設計、工藝方法選擇、工序設計、工藝路線制定、工時定額計算等；

CAM刀具路徑確定、刀位文件生成、刀具軌跡仿真、NC代碼的生成等作業(yè)。

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)3、制造自動化分系統(tǒng)(MAS)MAS地位:位于企業(yè)底層，是企業(yè)信息流和物料流的結合點，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)對加工設備和物流系統(tǒng)的控制；MAS目標:實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)柔性自動化；實現(xiàn)優(yōu)質、低成本、短周期、高效率生產(chǎn)；創(chuàng)造舒適安全勞動環(huán)境。

第五章

智能制造柔性系統(tǒng)4、質量保證信息分系統(tǒng)（QIS)

質量計劃--建立質量技術標準，制定檢測計劃、檢測規(guī)程和規(guī)范；質量檢測管理--包括進出廠材料檢測、產(chǎn)品質量檢測管理，設計質量指標管理，生產(chǎn)質量數(shù)據(jù)管理；質量分析評價--對各類質量問題進行分析，評價各種影響因素，查明主要原因。質量信息綜合與控制--報表生成，質量綜合查詢，采取各種質量控制措施。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)5、數(shù)據(jù)庫管理分系統(tǒng)對各類數(shù)據(jù)進行存儲和調用，滿足各分系統(tǒng)信息的交換和共享。數(shù)據(jù)的分布：采用分布式異型數(shù)據(jù)庫技術，通過互連網(wǎng)絡體系，完成全局數(shù)據(jù)調用和分布式事務處理。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)類型：工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對圖形數(shù)據(jù)和非圖形數(shù)據(jù)處理。

6、計算機網(wǎng)絡分系統(tǒng)是CIMS信息集成工具，常用局域網(wǎng)，對地理范圍大的企業(yè)，可通過遠程網(wǎng)進行互連，使CIMS同時兼有局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的特點。第五章

智能制造柔性系統(tǒng)第五章

智能制造柔性系統(tǒng)CIMS五層遞階控制結構

工廠層-最高決策層，制定長期生產(chǎn)計劃、確定資源需求、產(chǎn)品開發(fā)、成本核算，規(guī)劃周期幾個月/幾年時間。車間層-協(xié)調車間作業(yè)和資源配置，作用周期幾周/幾個月。單元層-完成本單元作業(yè)調度，包括作業(yè)順序和指令發(fā)放、進行任務分配調度、協(xié)調物料運輸，規(guī)劃時間幾小時/幾周。工作站層-負責協(xié)調設備小組活動，規(guī)劃時間幾分鐘/幾小時。設備層