计算机集成与柔性制造.doc

第一章 绪论 什么是CIMS？ CIMS－ 计算机集成制造系统（ Computer Integrated Manufacturing Systems ） CIMS－ 现代集成制造系统（ Contemporary Integrated Manufacturing Systems） C是手段M是指大制造（ 制造业）S是指整个系统I是核心， 即通过集成提高制造企业的竞争能力 机械制造业发展的几个阶段 第一阶段－－手工单件生产 第二阶段－－大批量重复生产 第三阶段－－自动化生产第四阶段－－集成制造 单件手工生产（第1阶段） 生产流程 几个主要伙伴讨论用户需求，确定产品规格 定购主要零件、各个承包商制造零件、汇总安装 特点 劳动力在设计、制造工艺水平上较高、组织十分分散 产量低、价格高、产品维护费用高?? 追求的目标 全面满足客户的要求 较高的制造装配工艺水平 产品的机械性能 大批量重复生产（第2阶段） Ford生产线方式的引入（1908年） －零件互换、标准化技术的引入 －装配线（固定线－流动线） －结果：生产成本大量下降、生产率提高、产品的维护费用下降、维护方法简化 特点 －劳动力专业化分工、培训时间缩短 －组织结构一体化、大而全，计划管理，由上而下协调生产组织－官僚主义，对市场的响应能力下降 －机床的能力不断提高?? 大批量生产追求的目标（50年代前） －大量生产－低成本－提高劳动生产率 自动化生产（第三阶段，50-70年代） 计算机应用水平提高 CAD、CAPP、CAM、CAE技术应用 MRPII技术应用 车间控制技术?? 局部集成技术 MRPII（计划、物料、库存、生产能力、财务、销售信息集成） CAD/CAPP/CAM集成 FMS、独立制造岛（加工设备、物料传送、仓库存储设备的集成〕 优化 MRPII系统优化了物料供应和生产计划?? FMS应用优化了生产调度和控制策略?? 车间作业计划与调度系统的应用优化了制造资源分配 集成制造（20世纪80年代后） 以信息技术为基础，系统集成与优化为手段，以提高企业的市场竞争能力为目标，致力于全面提高企业的T、Q、C、S 水平。 “自动化孤岛”问题：片面提高自动化水平并不能够带来企业效益的提高?? “信息孤岛”问题：孤立的信息单元作用有限 集成成为现代制造业发展的主旋律 信息技术引发了制造业的深刻变革 信息技术促使工业产品知识化，制造业信息化 产品信息化 设计制造过程信息化 管理信息化 资源信息化 服务信息化 信息技术推动了新技术经济体系的形成 产生了新的生产管理和组织形式 形成了当代最先进的生产力 为制造业注入了新的活力 增强了制造业的技术创新和管理创新能力。 信息技术促进了经济全球化与制造全球化。 轨迹：工具的变革 计算机软硬件的发展； 网络的发展； 自动化装备的发展 轨迹：生产方式的变革 制造技术的发展方向 自动化；柔性化；智能化；集成化；全球化；微型化； 高精度。 刚性自动化 数控加工 柔性制造 计算机集成制造 信息化制造 智能制造 1 . 2 . 1 刚性自动化 形式： 自动化单机、自动化流水线。 采用的设备： 专用机床、组合机床。 采用的主要技术：机械化自动化技术（继电器控制、凸轮等）。 特点：??? 自动化程度高； 投资巨大； 适应性差； 加工内容简单。 1 . 2 . 2 数控加工 NC（Numerical Control）的产生??????? CNC（Computer Numerical Control）的产生??? 70－80年代，计算机技术、集成电路技术飞速发展，计算 机变得可靠性高，成本低、体积小、功能强； 通用计算机替代专用计算机成为可能，PLC技术得到发展； CNC机床无论在性能和功能上比NC机床有了很大的发展， 最具代表性的产品是：CNC车削中心、加工中心（Machining Center）。通用计算机替代专用计算机成为可能，PLC技术得 到发展； 1．2．3 柔性制造技术 DNC（Distributed/Direct Numerical Control）技术 DNC系统是由一台中央控制器的控制多台NC机床运行， 从而提高NC机床的利用率和生产效率，有两种方式。 （1）群控方式（Direct Numerical Control） （2）分布式（Distributed Numerical Control） 柔性制造技术（Flexible Manufacturing Technology） 应用FMS这样的高技术具有投资大、风险高、难度大三大问题。 FMS（Flexible Manufacturing System） FTL（Flexible T