集成制造系統(tǒng)

第八章 集成制造系統(tǒng) 教學目的及要求 了解制造系統(tǒng)的構(gòu)成，系統(tǒng)集成的要求、方式，掌握“集成”的思想 了解柔性制造系統(tǒng)、CIMS系統(tǒng)的基本概念 了解其它先進制造技術(shù) 第一節(jié) 基本概念 1. 制造系統(tǒng)的構(gòu)成 1) 機械制造系統(tǒng)的特征 結(jié)構(gòu)方面：制造過程涉及的硬件及相關(guān)軟件的統(tǒng)一整體 功能方面：將制造資源轉(zhuǎn)變?yōu)槌善坊虬氤善返妮斎胼敵鱿到y(tǒng) 過程方面：制造生產(chǎn)的運行過程，多個制造環(huán)節(jié)的統(tǒng)一共同體 2) 機械制造系統(tǒng)內(nèi)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(tài)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(tǒng)內(nèi)的運動，構(gòu)成了物料流。 信息流：加工過程中靜態(tài)信息與動態(tài)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(gòu)成了信息流。 能量流：機械制造系統(tǒng)內(nèi)各部件的運轉(zhuǎn)所消耗的能量以及加工過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移構(gòu)成了系統(tǒng)的能量流。 三個組成部分相互聯(lián)系、相互影響，不可分割。 2. 集成的概念 集成來源于企業(yè)的實際需求，是系統(tǒng)概念的延伸，它強調(diào)組成系統(tǒng)各部分之間的有機、協(xié)調(diào)工作已發(fā)揮整體效益，達到整體優(yōu)化的目的。 企業(yè)實現(xiàn)集成的收獲： ? 減少數(shù)據(jù)冗余，實現(xiàn)信息共享 ? 便于合理的規(guī)劃和分布數(shù)據(jù) ? 便于進行規(guī)模優(yōu)化 ? 便于實現(xiàn)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(shè)備以及通信設(shè)備在內(nèi)的部分或全部硬件資源 ? 應包括軟件資源 ? 應建立企業(yè)信息模型，做到信息共享 ? 企業(yè)各部門應協(xié)調(diào)一致，各職能緊密聯(lián)系 ? 強調(diào)人的地位和作用 方式： 硬件集成、軟件集成、數(shù)據(jù)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(jié) 柔性制造技術(shù) 應用計算機輔助制造技術(shù)，將數(shù)控機床、加工中心、物料自動儲存?zhèn)魉脱b置和輔助控制裝置等在計算機的統(tǒng)一控制下，形成柔性加工自動生產(chǎn)線，既柔性制造系統(tǒng)。 1. 柔性制造技術(shù)中“柔性”的概念 1) 設(shè)備柔性：指制造系統(tǒng)中能加工不同類型零件所具備的轉(zhuǎn)換能力，其中包括刀具轉(zhuǎn)換、夾具轉(zhuǎn)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(tǒng)中某臺設(shè)備的故障,能自動將工件轉(zhuǎn)換到另一臺設(shè)備上加工。可以根據(jù)負荷,自動改變加工路線,提高利用率,減少等待時間。 5) 產(chǎn)品柔性：產(chǎn)品改變時能經(jīng)濟、迅速的轉(zhuǎn)產(chǎn)。 6) 批量柔性：能在不同批量下運行都能獲取經(jīng)濟效益。 7) 擴展柔性：能根據(jù)生產(chǎn)的需要組建和擴展生產(chǎn)能力。 第三節(jié) 計算機集成制造系統(tǒng) 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(yè)的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的，應該加以統(tǒng)一處理； ? 整個生產(chǎn)過程實質(zhì)上也是對信息的采集、傳遞和加工處理的過程，在企業(yè)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(guān)技術(shù) CIMS的組成及其功能 CIMS包含了一個制造企業(yè)的設(shè)計、制造、經(jīng)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(huán)境，即分布式數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡(luò)以及指導集成運行的系統(tǒng)技術(shù)。 組成： 四個功能分系統(tǒng) 管理信息系統(tǒng)(MIS)：以MRPII為核心，CIMS的神經(jīng)中樞，指揮與控制其它部分的運行。 工程設(shè)計自動化系統(tǒng)：含CAD、CAPP、CAM三部分。CIMS的主要信息源。 制造自動化系統(tǒng)：CIMS信息流與物料流的結(jié)合點，CIMS最終產(chǎn)生經(jīng)濟效益的聚集地。 質(zhì)量保證系統(tǒng)：采集CIMS內(nèi)與質(zhì)量有關(guān)的數(shù)據(jù)，保障企業(yè)生產(chǎn)目標的實現(xiàn)。含決策、檢測與數(shù)據(jù)采集、評價、控制與跟蹤幾個子系統(tǒng)。 兩個支撐分系統(tǒng) CIMS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：支撐系統(tǒng)，CIMS信息集成的關(guān)鍵之一，實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)的集成與共享。一般采用集中與分布相結(jié)合的方式。 CIMS計算機通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：CIMS的另一個主要支撐技術(shù)，實現(xiàn)各分系統(tǒng)之間的通信、交流，完成系統(tǒng)的集成。 CIMS面向功能構(gòu)成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 為控制CIMS控制系統(tǒng)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(jié)

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