《數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造》第08章.ppt

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1、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造第八章計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)1一、CIMS的概念隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在生產(chǎn)中的普遍推廣和應(yīng)用，在各項(xiàng)制造功能子集（子系統(tǒng)）中很快發(fā)展了計(jì)算機(jī)輔助的自動(dòng)化系統(tǒng)。如：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助作業(yè)計(jì)劃編制（CAS）、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量控制（CAQC）、計(jì)算機(jī)輔助庫(kù)存管理（CAIM）等。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)各功能子系統(tǒng)都是獨(dú)立的，在企業(yè)中逐個(gè)建立起來(lái)的，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整體規(guī)劃，只是從改進(jìn)各單項(xiàng)功能目標(biāo)和效益出發(fā)而發(fā)展起來(lái)的。各系統(tǒng)之間往往會(huì)產(chǎn)生矛盾，雖然各功能子系統(tǒng)能取得某些效益，但因功能間耦合關(guān)

2、系的不緊密而導(dǎo)致企業(yè)的整體效益不高。2一、CIMS的概念計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)必須把這些計(jì)算機(jī)化的“自動(dòng)化孤島”集成起來(lái)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，把企業(yè)各部門的功能從市場(chǎng)信息收集、投資決策、研究開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、裝配直至供銷、人事和財(cái)務(wù)等聯(lián)結(jié)成一個(gè)統(tǒng)一的整體，消除企業(yè)內(nèi)部信息和數(shù)據(jù)間不該有的矛盾和數(shù)據(jù)的冗余。這種集成不是各系統(tǒng)疊加式的組合，而應(yīng)達(dá)到企業(yè)內(nèi)部信息和數(shù)據(jù)處理具有充分的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、一致性和共享性，把冗余信息和數(shù)據(jù)減至最少。這就是CIM技術(shù)產(chǎn)生的客觀原因。3一、CIMS的概念計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS—ComputerIntegratedManufacturingSys

3、tem)一詞最早在1973年由美國(guó)學(xué)者約瑟夫·哈林頓(JoSephHarrington)提出。其中有兩個(gè)基本觀點(diǎn)：①企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)管理及售后服務(wù)的全部經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，是一個(gè)不可分割的整體，要緊密連接，統(tǒng)一考慮。②整個(gè)制造過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過(guò)程，最終形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)4一、CIMS的概念我國(guó)“８６３”計(jì)劃ＣＩＭ主題專家組把ＣＩＭ和ＣＩＭＳ定義為：ＣＩＭ是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)生產(chǎn)的哲理，它借助計(jì)算機(jī)硬件與軟件，綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)

4、生產(chǎn)的全過(guò)程（包括市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)管理、工程設(shè)計(jì)、加工制造、裝配、物料管理、售前售后服務(wù)、產(chǎn)品報(bào)廢處理）中的有關(guān)人/組織、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理三要素與其信息流、物質(zhì)流有機(jī)地集成并優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)整體優(yōu)化，以達(dá)到產(chǎn)品的高質(zhì)、低耗、上市快、服務(wù)好，從而贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)5一、CIMS的概念２０世紀(jì)８０年代至９０年代，ＣＩＭ進(jìn)入了迅速發(fā)展階段，在其內(nèi)涵和概念上都有了許多新的豐富，并與許多新概念相結(jié)合形成互補(bǔ)。如人工智能（ＩＡ）、準(zhǔn)確制造（ＪＩＴ）、精良產(chǎn)品（ＬｅａｎＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）、敏捷制造（ＡｇｉｌｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）、并行工程（ＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＥｎｇｉｎｅ

5、ｅｒｉｎｇ）等，研究這些方法和技術(shù)對(duì)應(yīng)用ＣＩＭ技術(shù)求得企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的總體優(yōu)化有著不可低估的意義。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)6二、CIMS的組成以機(jī)械產(chǎn)品制造企業(yè)為例，總體上可CIMS劃分為如下五個(gè)功能子系統(tǒng)和兩個(gè)支撐子系統(tǒng)：(1)企業(yè)管理軟件系統(tǒng)(2)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)(3)制造過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)(4)質(zhì)量保證系統(tǒng)(5)物流系統(tǒng)(6)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支撐子系統(tǒng)(7)數(shù)據(jù)庫(kù)支撐子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)7計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)二、CIMS的組成(1)企業(yè)管理軟件系統(tǒng)該系統(tǒng)是以管理信息系統(tǒng)（MIS)、制造資源計(jì)劃（MRPⅡ）或企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）為核心，包括市場(chǎng)及技術(shù)預(yù)測(cè)、企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策、企業(yè)及車間生產(chǎn)

6、計(jì)劃、原材料采購(gòu)、供應(yīng)鏈管理、財(cái)務(wù)管理、成本管理、設(shè)備管理、人力資源管理、銷售管理等功能模塊。企業(yè)管理軟件系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，利用信息集成及資源共享，可以有效地縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場(chǎng)反應(yīng)速度。8二、CIMS的組成(2)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)該系統(tǒng)包括利用計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造以及產(chǎn)品性能分析等，即涵蓋通常意義的CAD/CAM/CAPP/CAE等功能。產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中、用數(shù)字化的信息完成了產(chǎn)品制造之前的所有環(huán)節(jié)，在很大程度上保證了新產(chǎn)品開發(fā)的高質(zhì)量、高效率。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)9二、CIMS的組成(3)制造過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)該系統(tǒng)的功能是在計(jì)算

7、機(jī)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，通過(guò)科學(xué)的控制與調(diào)度，利用NC代碼和數(shù)控機(jī)床將毛坯加工成合格的零件，并裝配成部件或產(chǎn)品。其主要組成部分有：數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、焊接或裝配用機(jī)器人等。此外，與自動(dòng)化制造過(guò)程密切相關(guān)的運(yùn)輸小車、立體倉(cāng)庫(kù)、自動(dòng)上下料裝置、計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)等也是該系統(tǒng)的重要組成部分。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)10二、CIMS的組成(4)質(zhì)量保證系統(tǒng)該系統(tǒng)是指在企業(yè)范圍內(nèi)為保證產(chǎn)品質(zhì)量而建立的一套科學(xué)、合理的規(guī)范、制度和綱領(lǐng)性文件。它通