集成制造系統

第八章 集成制造系統 教學目的及要求 了解制造系統的構成，系統集成的要求、方式，掌握“集成”的思想 了解柔性制造系統、CIMS系統的基本概念 了解其它先進制造技術 第一節 基本概念 1. 制造系統的構成 1) 機械制造系統的特征 結構方面：制造過程涉及的硬件及相關軟件的統一整體 功能方面：將制造資源轉變為成品或半成品的輸入輸出系統 過程方面：制造生產的運行過程，多個制造環節的統一共同體 2) 機械制造系統內部的三個組成部分： 物料流：加工過程是物料輸入和輸出的動態過程，這些物料(包括各種材料、工具、量具、夾具以及其他輔助材料)在系統內的運動，構成了物料流。 信息流：加工過程中靜態信息與動態信息和機械加工過程的各個組成部分之間的交換、交流以及相互作用，構成了信息流。 能量流：機械制造系統內各部件的運轉所消耗的能量以及加工過程中發生的能量轉移構成了系統的能量流。 三個組成部分相互聯系、相互影響，不可分割。 2. 集成的概念 集成來源于企業的實際需求，是系統概念的延伸，它強調組成系統各部分之間的有機、協調工作已發揮整體效益，達到整體優化的目的。 企業實現集成的收獲： ? 減少數據冗余，實現信息共享 ? 便于合理的規劃和分布數據 ? 便于進行規模優化 ? 便于實現并行工程，提高效率和效益 3. 集成的要求和方式 集成的要求： ? 應包括各種加工設備以及通信設備在內的部分或全部硬件資源 ? 應包括軟件資源 ? 應建立企業信息模型，做到信息共享 ? 企業各部門應協調一致，各職能緊密聯系 ? 強調人的地位和作用 方式： 硬件集成、軟件集成、數據和信息集成、各功能集成、人和組織的集成，尤其是要注意人和組織的集成。 第二節 柔性制造技術 應用計算機輔助制造技術，將數控機床、加工中心、物料自動儲存傳送裝置和輔助控制裝置等在計算機的統一控制下，形成柔性加工自動生產線，既柔性制造系統。 1. 柔性制造技術中“柔性”的概念 1) 設備柔性：指制造系統中能加工不同類型零件所具備的轉換能力，其中包括刀具轉換、夾具轉換等。 2) 工藝柔性：能以多種工藝方法加工某一零件組的能力。如鏜、銑、鉆、鉸、攻螺紋等加工。 3) 工序柔性：能自動改變零件加工工序的能力。 4) 路徑柔性：能自動更變零件加工路徑。如遇到系統中某臺設備的故障,能自動將工件轉換到另一臺設備上加工。可以根據負荷,自動改變加工路線,提高利用率,減少等待時間。 5) 產品柔性：產品改變時能經濟、迅速的轉產。 6) 批量柔性：能在不同批量下運行都能獲取經濟效益。 7) 擴展柔性：能根據生產的需要組建和擴展生產能力。 第三節 計算機集成制造系統 美國學者Joseph Harrington博士1973年首先提出“計算機集成制造” (Computer Integrated Manufacturing, CIM)概念，其基本思想是： ? 企業的各個生產環節是不可分割的，應該加以統一處理； ? 整個生產過程實質上也是對信息的采集、傳遞和加工處理的過程，在企業中主要存在信息流和物流這兩種運動過程，而物流又是受信息流控制的。 CIMS輸入輸出 CIMS相關技術 CIMS的組成及其功能 CIMS包含了一個制造企業的設計、制造、經營管理三種主要功能，要使這三者集成起來，還需要一個支持環境，即分布式數據庫和計算機網絡以及指導集成運行的系統技術。 組成： 四個功能分系統 管理信息系統(MIS)：以MRPII為核心，CIMS的神經中樞，指揮與控制其它部分的運行。 工程設計自動化系統：含CAD、CAPP、CAM三部分。CIMS的主要信息源。 制造自動化系統：CIMS信息流與物料流的結合點，CIMS最終產生經濟效益的聚集地。 質量保證系統：采集CIMS內與質量有關的數據，保障企業生產目標的實現。含決策、檢測與數據采集、評價、控制與跟蹤幾個子系統。 兩個支撐分系統 CIMS數據庫系統：支撐系統，CIMS信息集成的關鍵之一，實現企業數據的集成與共享。一般采用集中與分布相結合的方式。 CIMS計算機通信網絡系統：CIMS的另一個主要支撐技術，實現各分系統之間的通信、交流，完成系統的集成。 CIMS面向功能構成的系統結構 為控制CIMS控制系統的復雜性和簡化實施，采用橫向或縱向的分解與集成，形成多層遞階

總結

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