现代制造系统第六章精要.ppt

先进制造模式和相关理论 现代生产模式：JIT、网络化制造 先进制造技术与装备 柔性制造系统 FMS 系统科学理论与系统工程技术 离散事件动态系统 现代管理控制理论与技术 运筹学、现代管理理论 计算机与信息技术 信息技术、计算机控制技术 1. 先进制造模式和相关理论: 制造模式决定了制造系统的体系结构、运行原理以及管理和控制方法，因此，要对现代制造系统进行深入研究，要使现代制造系统技术的发展保持正确的方向，就必须以先进制造模式为基础，以正确、先进的理论为指导。 2. 先进制造技术与装备 : 制造技术与制造装备是构成制造系统的重要元素，要使制造系统发挥出高效益，必须有先进制造技术和先进制造装备作为支撑。 例如,柔性制造系统和计算机集成制造系统的发展,必须以数控加工技术和先进数控机床为基础。 3. 系统科学理论与系统工程技术 : 制造系统属于复杂大系统，并且为典型的离散事件动态系统（Discrete Event Dynamic System，简称DEDS），其状态变量数目巨大，不确定性因素和随机性影响突出，非线性和混沌（chaos）现象严重。因此，制造系统研究、开发和应用中所涉及的许多问题，都必须从系统科学与工程的高度去分析和解决。 4. 现代管理控制理论与技术: 一方面，要使已有的制造系统运行于最佳状态，发挥出最佳效益，必须采用有效的管理控制理论、模式和方法；另一方面，要研究、开发性能优良的新型制造系统，也必须十分重视其管理控制子系统的研究开发。在管理控制子系统的研究开发中，最重要的就是要研究适合先进制造系统的新的管理控制理论与技术。 5. 计算机与信息技术 : 现代制造系统的研究开发和运行已越来越多地与计算机和信息技术相融合。例如，制造系统研究中建立的复杂数学模型必须借助计算机进行分析和求解，制造系统的开发过程通常都要使用计算机进行仿真分析，制造系统的运行则更是需要通过先进的计算机系统和网络通讯系统进行信息化管理和数字化控制。 制造系统的概念 制造系统的发展历程 现代制造系统的特征 典型制造系统及其发展趋势 制造特征的转变 过去：个人、孤立的机器完成的简单过程 现代：众多制造要素组成的制造系统实现的复杂工程 例：大型船只、大型飞行器 现代制造系统的特征 结构复杂性 过去：简单单一 现代：系统集成 关联复杂性 系统间 信息交换、信息处理复杂性 支撑技术跨学科集成：机、电、液 环境复杂性 社会环境 地域范围 从制造领域自身的发展看，制造主体（如制造企业等）作为一个系统不但规模不断扩大，而且结构日趋复杂。 在手工业生产时代，产品的设计、加工、装配和检验基本上都由个人完成，如果讲系统，这时的制造系统规模小、结构简单、易于驾驭。 18世纪的西方工业革命，虽然有力促进了制造技术和制造装备的发展，但制造作为系统仍很简单。 到了19世纪中叶后的大批量生产时代，通过劳动分工实现作业专业化，在机械化和电气化技术支撑下，进行流水线方式生产，形成了较大规模的制造系统，但此时制造系统的结构却并不复杂，其分析设计、信息处理、管理控制等问题也相对易于处理。 到了20世纪后半叶特别是近三十年来，市场需求朝多样化方向发展且竞争加剧，迫使产品生产朝多品种、变批量、短生产周期方向演进，由此形成柔性制造、计算机集成制造、敏捷制造等先进制造模式，按此构成的现代制造系统不但规模庞大，而且结构十分复杂，系统的分析与综合已具有相当的难度，系统的优化管理控制问题更是难以解决，已成为全球范围内具有挑战性的课题。 系统科学性： 随着计算机技术和信息技术的发展，制造系统内部各组成环节间的信息联系以及制造系统与外部环境的信息联系，在广泛性和复杂性方面均在不断加强，系统中信息交换、信息处理的速度亦在迅速提高，从而使制造系统中各组成环节间的相互作用、相互依赖以及环境对制造系统的影响日益加强，“牵一发而动全身”的效应日益凸现。 因此，注重关联，把握全局在制造过程中将变得越来越重要。这些结果使得制造活动和制造过程呈现出越来越强的系统科学性。 学科综合性： 相关学科的理论与方法日益向制造学科渗透，对制造学科和制造系统的发展产生了深刻的影响。 在制造系统的底层，机电一体化的制造装备和加工系统，大幅度提高了制造过程的柔性和效益； 在管理控制层，随着计算机技术、现代管理理论和控制方法的应用，使制造系统的管理与控制不断发展、不断创新，走出了从MRP、MRPII到ERP的发展历程； 在全局上，系统科学与工程的理论与方法使制造领域广大人员的思维模式、分析问题和解决问题的方法等都正在发生深刻的变化。 我国的经济体制正在从计划经济向社会主义市场经济转轨，众多制造企业失去了计划经济