机械原理第章绪论.ppt

1.3.3 计算机集成制造（CIM） 图1-31 1994年 CASA/SME 颁发的“University LEAD Award” 1.3.3 计算机集成制造（CIM） CAD/CAPP/CAM 工程DB 日作业计划 计划DB 计划管理系统 仿真 监控DB NC DB 调度 生产监控管理 实时 DB 车削MC 立式MC 卧式MC 物流 刀具 装夹 测量 运输车 物流 DB 刀具 DB 夹具 DB 单元控制 图1-32 CIMS-ERC 4级递阶控制结构 1.3.3 计算机集成制造（CIM） 注重研究 → 注重应用 大型企业 → 中小型企业 “技术推动”→ “需求牵动” 强调技术支撑 → 强调人、技术、经营集成 CIM应用模式越来越多 CIM实施过程中不断吸收新技术、新思想、新概念 CIMS发展趋势 1.3.4 并行工程（CE） 并行工程（ Concurrent Engineering ——CE）定义 1988年，美国国防部防卫分析研究所（IDA）发表R338 报告： 并行工程（CE）是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。这种工作模式力图使开发者从一开始就考虑到产品全生命周期（从概念形成到产品报废）中所有的因素，包括质量、成本、进度与用户需求。 注：支持过程 —— 包括对制造过程的支持（原材料的获取,中间产品的库存，工艺过程设计，生产计划制定…）和使用过程的支持（产品销售，使用维护，售后服务，产品报废后的处理…） 1.3.4 并行工程（CE） CE 与 CIM 的目标都是为了赢得市场竞争，着眼点均为“TQCSE”。随着市场竞争的日趋激烈，“TQCSE”五要素中“T”变的越来越重要，减小新产品开发周期成为“TQCSE”的“瓶颈”。 CIM 着眼于信息集成与信息共享，通过网络与数据库将自动化孤岛集成起来。但生产过程的组织结构与管理仍是传统的，独立、顺序进行。生产管理者在信息集成的基础上，对整个生产进程有清楚的了解，从而可以进行有效的控制，并最终在 TQCSE 上取得成功。 CE与CIM具有相同的背景 1.3.4 并行工程（CE） 图1-33 顺序方法开发产品的弊端 产品设计 工艺规划 加工装配 市场需求 无法加工 装配困难 ◆ 当新产品开发成为赢得竞争的主要手段后，单纯集成已不够。按顺序方法开发产品常需要多次反复，不仅延误了时间，而且在资金上也造成巨大浪费。 1.3.4 并行工程（CE） 图1-34 串行与并行方法 需求分析 产品设计 过程设计 原型产品 a） 串行方法 需求分析 产品设计 过程设计 原型产品 b） 并行方法 顺序方法与并行方法 （图1-34） 1.3.4 并行工程（CE） ◆ CE依赖于产品开发中各学科、各职能部门人员相互合作，相互信任和共享信息，通过彼此间有效地通讯和交流，尽早考虑产品全生命周期中的各种因素，尽早发现和解决问题，以达到各项工作协调一致。 ◆ CE方法有别于传统的强调“分工”的管理方式，是一种在更深层次上的集成（人、技术、管理的集成；产品设计及其相关过程设计的集成）。 ◆ CE的核心是产品及其相关过程（加工工艺、装配、检测、质量控制、销售、售后服务…）设计的集成。 CE 基本方法与效益 ◆ CE 效益——缩短新产品开发周期40～60%；提高设计质量（早期生产中工程变更次数减小一半以上，产品报废及反复工作减小75%）；制造成本下降30～40% 1.3.4 并行工程（CE） ◆ 据统计，新产品提案中只有约6.5％能够制造出产品，其中能够商品化的比例不到15％，商品化产品进入市场后又有将近半数未能获得成功。 ◆ 原因：在产品设计时对影响产品的多种因素考虑不周全，或不充分和不深入，面向“X”设计应运而生。 ◆ 产品设计在产品寿命循环中占有重要的地位，它决定了产品制造成本的70～80％。 面向X的设计 ◆ 面向“X”的设计最初是以DFM（面向加工的设计）和DFA（面向装配的设计）的形式出现，进一步发展，便形成了DFX（面向“X”的设计）。 ◆ X可以指经营、销售、加工、装配、检验、使用、维护、质量、成本等。 1.3.4 并行工程（CE） 表1-4 便于加工和装配的设计规则 减少装配工作量，便于装配，易于保证装配质量，降低装配成本，易于维护 所有零件从一个方向进行装配 尽量在垂直方向进行装配 减少装配工作面 在外部进行装配 零件进入端设计倒角和锥度 避免错误装配 装配结构 工艺性 减小最终产品装配时间，减小库存，缩短交货期，易于保证质量，易于维护 采用模块化设计方法，每个模块包含的零件数不宜过多 模块化 设计 减小设计、制造时间，降低设计制