CIMS环境下制造自动化信息集成技术教案分析.ppt

第七章 CIMS环境下制造自动化信息集成技术 7.1 引言 7.2 车间控制系统结构 7.3 车间物流管理 7.4 柔性制造系统(FMS)信息集成 7.1 引言 制造自动化系统既是自上而下信息传输的末端，又是自下而上信息采集的源头。 车间是制造自动化的核心，制造自动化系统又称为车间制造自动化系统。包括：车间控制系统、加工系统、物料储运系统、刀具管理系统等。 7.1.1 车间控制系统的发展 MRP：以BOM为主线，通过产品的逐级分解，把产品分解成为若干部件，部件分解为零件，依据零件确定原材料，然后根据交货日期逐一确定各加工阶段的完工时间，该系统被形象称之为推系统。 MRPII 7.1 引言 JIT：在理论上完全没有任何资源浪费和排队现象，可以最大限度地清除任何不产生效益的垃圾，它以产品交货日期反过来要求各分承制商、供货商的交货时间，该系统被称为拉系统。 OPT：欧洲人的JIT是最优化生产控制技术， 认为制造企业的最终目标是获取利润，企业的一切活动以此为中心。但由于制造复杂性，并不能保证制造系统达到所期望的目标。 在新的生产模式下，具有自行决策、相互协调、相互适应的一种结构和最优化运行方式 7.1.2 车间控制系统与CIMS其它分系统的关系 7.1.2 车间控制系统与CIMS其它分系统的关系 7.1.2 车间控制系统与CIMS其它分系统的关系 7.1.2 车间控制系统与CIMS其它分系统的关系 信息联系 按性制分: 静态信息：在零件加工过程中，基本保持不变的信息：产品工艺规程、加工程序。 动态信息：在零件加工过程中，信息是变化的，如车间计划跟踪信息、库存信息、设备、人员状态信息。 按信息来源和去向分： 输入信息：外系统输入给车间控制系统的信息，如生产作业计划、工艺规程、NC代码。 输出信息：车间控制系统输出给外系统的信息，如作业计划完成情况、库存信息、刀量具准备情况。 7.2 车间控制系统的结构 7.2.1 车间控制系统递阶结构 递阶控制 把一个复杂控制系统的控制功能进行正确、合理的分解，划分为若干层次，上层向下层发布命令，下层向上层反馈命令执行结果，并共同构成一个完整的控制系统 特点 通过对复杂系统分解，使各层功能相对简单、易于实现 便于模块化开发，使功能的增加、删除、修改、扩充较为方便，增加了系统的开放性 减少资源浪费 车间控制系统覆盖了车间层、单元层、工作站层和设备层四个层次 7.2.1 车间控制系统递阶结构 组成 设备控制器 由各种数控机床、加工中心、机器人、坐标测量及、AGV、自动化立体仓库等的控制器组成 是车间控制系统中实时性要求最高的一级 向上与各个工作站控制器相连，向下直接控制各个设备，把工作站控制器的命令转换成可操作的、有次序地简单任务，并通过传感器监控这些任务的执行情况 工作站控制器 负责指挥和协调车间中一个设备小组的活动 根据单元控制器下达的命令完成各种加工设备、加工过程监控及协调、加工检验等工作 7.2.1 车间控制系统递阶结构 单元控制器 是车间控制系统中同时兼有计划、调度功能的重要环节 完成任务的实时分解、调度、资源需求分析，向各个工作站分配任务及监控任务的执行情况，并向车间控制器报告作业完成情况和单元状态 车间控制器 车间控制系统的最高级 负责制订并协调车间的生产计划和资源优化分配，使车间以最低的成本生产最好的产品 是车间控制系统与外界交换信息的核心与枢纽，具有计划、调度、监控三大功能 7.2.1 车间控制系统递阶结构 计划的主要任务是根据MIS分系统下达的主生产作业计划和由CAD/CAPP/CAM分系统提供的生产工艺信息制订车间一定时期内的生产计划。计划制订的依据是车间生产能力和生产任务的评价和分析。 调度的任务是根据各生产单元的计划完成情况对单元间的生产任务或资源分配做适当调整，保证车间生产任务按期完成。 监控主要用于监视各单元在生产过程中出现的各种异常现象，并把这种异常情况提供给调度功能，供其决策之用。 7.2.2 车间控制系统开放体系结构 开放性 功能结构上的开放性。车间控制系统能根据不同的生产任务灵活地分割及组合其自身的功能，提供不同的服务，使车间以最低的成本生产最好的产品，并能够方便地开发新的功能，从而适应多种多样的生产环境。 平台软件对硬件系统的开放性。按软件操作系统接口标准化要求，从保证平台软件的可移植性和版本延续性出发，在平台软件开发中采用通用的操作系统和通用的开发环境，以保证平台软件适应新技术发展、容纳新设备的能力。 平台软件对支撑系统的开放性。平台软件的开发应采用国