1机械制造技术概论.ppt

机械制造技术基础 北京交通大学机电学院 刘伟 神舟七号 1.3.3 计算机集成制造（CIM） 主控制室 辅助 控制室 运输小车 入口 出口 货架 车削MC 立式 MC 卧式MC 清洗机 CMM 图1-30 AMRF 的 CIMS 实验系统（FMS部分） 1.3.3 计算机集成制造（CIM） CIMS发展简况（国内） ◆ 863计划 ◎目标：跟踪世界高技术必威体育精装版发展 ◎自动化领域两个主题：1）CIM；2）工业机器人 ◎组织与领导机构（图1-27） 自动化领域总体战略、分阶段战略部署，对外合作，总经费、年度经费分配，学术领导 具体领导各项工作开展 专题学术领导，组长由主题专家组成员担任 图1-31 863自动化领域组织结构 自动化领域专家委员会 CIM主题专家组 CIM专题专家小组 1.3.3 计算机集成制造（CIM） ◆ CIMS 实验工程（CIMS-ERC） 技术原则： 1）包括实际工厂主要功能递推结构； 2）最小配置实际制造环境； 3）采用开放系统概念，多厂家设备（软、硬件）集成； 4）以信息集成为主，不追求机械设备完善； 5）自顶向下设计与自下而上实现相结合。 1987.6 —— 可行性论证 1988.3 —— 通过国家评审 1988.5～1989.5 —— 总体设计 1989.6～1992.12 —— 开发实施 1993.3 —— 国家验收 1994年获美国CASA/SME（美国机械工程师协会计算机与自动化系统分会）“University LEAD Award”（大学领先奖） 1.3.3 计算机集成制造（CIM） 图1-32 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1-33 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1-34 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1-35 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1-35） 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