现代制造系统(v4.1)6B 集成相关汇编.pdf

现代制造系统 第6章 计算机集成制造系统（4） 东北大学秦皇岛分校 黄亮 n-xyz@163.com 第6章 计算机集成制造系统 6.1 计算机集成制造系统概述 6.2 企业资源计划简介 6.3 制造执行系统简介 6.4 其它相关理论与方法 6.4 其它相关理论与方法 除了上述计算机集成制造系统及其相关概念外， 还存在许多从集成角度提高系统性能的先进理论 与方法，包括 （1）产品全生命周期管理、 （2）并行工程、 （3）协同制造、（4）网络化制造、（5）企业 动态联盟、（6）虚拟制造系统、（7）敏捷制 造系统、（8）分布式制造系统、（9）云制造 系统、（10）工业4.0、（11）全球制造和（12） 面向21世纪的制造系统。 （1）产品全生命周期管理（product life cycle management, PLM ） 传统的市场营销学定义的产品生命周期为：导入、 成长、成熟、衰退,这个已经不能概括产品生命周 期的全过程。现在我们把这个四个阶段定义为： 产品市场生命周期。 产品全生命周期管理则包含产品战略、产品市场、 产品需求、产品规划、产品开发、产品上市、产 品市场生命周期管理7个部分。为了与传统的产品 生命周期的概念区分，因此称为产品的全生命周 期。 引入产品全生命周期管理的核心意义在于通过考察 产品产生到消亡的各个阶段，更好地定义产品，并 以此为基础更好地设计产品，让产品获得持续的市 场生命力。 由此，出现了产品全生命周期设计（life cycle design，LCD ）、全生命周期成本（life cycle cost， LCC ）、全生命周期评价（life cycle assessment，LCA ） 和全生命周期仿真（life cycle simulation，LCS ）等 相关概念，主要应用领域为产品的设计阶段。 而目前的全生命周期管理软件（通常简称为PLM软件 ） 的主要功能类似于产品数据管理（PDM），集成了 CAD、CAE等设计工具，并支持新产品数据向生产的 快速导入。 产品全生命周期设计（LCD ）比起传统设计方法， 更多地考虑产品的长期使用性能、制造成本等因 素，目前其考虑最多的问题就是生态与环保问 题，故有的文献将之称为生态设计（Eco-Design ）。 案例：啤酒产品的全生 命周期设计不仅仅涉及啤 酒酿造工艺和酿造设备的 设计，还涉及啤酒的包装 问题。 在瓶装啤酒中，包括啤 酒瓶、瓶盖、标签等的设 计。 案例，啤酒产品的全生命周期设计： 啤酒瓶是灌装含气液体并多次重复使用的包装容器， 应具备足够的坚固性，同时又要减小质量、易于清 洗； 瓶盖直接与啤酒接触，瓶盖材料和垫片材料应无毒 性，并能保证在保质期内有足够的密封性能； 标签纸要有足够的牢度，以免在运输过程中脱落，印 制图案的油墨应不含毒性。 显然，有关啤酒瓶、瓶盖、标签纸、印制油墨、黏结 剂等问题都不是啤酒工艺设计师的擅长。 多学科的合作设计，可以从一开始就仔细谋划设 计的各个方面，集思广益，做出最佳的选择。这 样不但可以增加产品成功开发的机会，而且可以 缩短设计周期。 （2）并行工程（concurrent engineering，CE ） 源于并行设计方法： 最早出现于 产品设计领域， 后来扩展到 整个制造过程。 并行设计（concurrent design ）的相关研究很多， 先后出现了一些不同的提法，例如同时工程 （ simultaneous engineering ）和协同设计（co- design ）(第13.1节)等。 直到上世纪80年代中期，美国国防分析研究所 （IDA）的R. I. Winner提出的研究报告给出了并 行工程（concurrent engineering，CE ）的定义： 并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程及其 支持