CAME計(jì)算機(jī)輔助制造ppt第一章

1、1第一章第一章 緒論緒論21.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念1.2 1.2 計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容1.3 1.3 計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境1.4 1.4 計(jì)算機(jī)輔助制造工程的應(yīng)用和發(fā)展計(jì)算機(jī)輔助制造工程的應(yīng)用和發(fā)展主要內(nèi)容主要內(nèi)容31.1.1 制造業(yè)、制造工程與制造系統(tǒng)制造業(yè)、制造工程與制造系統(tǒng)q 制造業(yè)的重要性制造業(yè)的重要性 2020世紀(jì)是以世紀(jì)是以大規(guī)模生產(chǎn)大規(guī)模生產(chǎn)為特征的制造業(yè)。一個國家的實(shí)為特征的制造業(yè)。一個國家的實(shí)力及其繁榮，最終將取決于其制造業(yè)所提供的力及其繁榮

2、，最終將取決于其制造業(yè)所提供的產(chǎn)品產(chǎn)品和和服務(wù)服務(wù)的的競爭力。競爭力。 工業(yè)化國家的經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值大約工業(yè)化國家的經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值大約50%50%（日本）到（日本）到68%68%（德國（德國）是由）是由制造工業(yè)制造工業(yè)創(chuàng)造的創(chuàng)造的 。 制造工業(yè)對制造工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有決定性的影響，已成為國民的發(fā)展有決定性的影響，已成為國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)，其先進(jìn)與否是一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)，其先進(jìn)與否是一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)志。志。 制造業(yè)涉及制造業(yè)涉及機(jī)械產(chǎn)品制造、電氣電子產(chǎn)品制造、儀器儀表機(jī)械產(chǎn)品制造、電氣電子產(chǎn)品制造、儀器儀表業(yè)、輕工紡織與服裝業(yè)、化工產(chǎn)品制造、醫(yī)藥行業(yè)業(yè)、輕工紡織與服

3、裝業(yè)、化工產(chǎn)品制造、醫(yī)藥行業(yè)等諸多行等諸多行業(yè)。業(yè)。1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念掌握：掌握：q制造業(yè)制造業(yè)q機(jī)械制造機(jī)械制造業(yè)業(yè)了解：了解：q大規(guī)模生大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)q大規(guī)模定大規(guī)模定制制 41.1.1 1.1.1 制造業(yè)、制造工程與制造系統(tǒng)制造業(yè)、制造工程與制造系統(tǒng)q機(jī)械制造業(yè)機(jī)械制造業(yè) 機(jī)械制造業(yè)機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的基礎(chǔ)，它承擔(dān)著為國民經(jīng)濟(jì)各是制造業(yè)的基礎(chǔ)，它承擔(dān)著為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供各種部門提供各種裝備裝備的任務(wù)。的任務(wù)。 【行業(yè)：航空、航天、船舶、汽車、裝備、通用機(jī)械行業(yè)：航空、航天、船舶、汽車、裝備、通用機(jī)械】q大規(guī)模定制與大規(guī)模生產(chǎn)大規(guī)模定制與大

4、規(guī)模生產(chǎn) 掌握：掌握：q制造業(yè)制造業(yè)q機(jī)械制造機(jī)械制造業(yè)業(yè)了解：了解：q大規(guī)模生大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)q大規(guī)模定大規(guī)模定制制 1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念5制造過程制造過程 通過通過生產(chǎn)對象生產(chǎn)對象在在幾何形狀和材料性能幾何形狀和材料性能上的變化來為社會上的變化來為社會提供所需的產(chǎn)品與服務(wù)。提供所需的產(chǎn)品與服務(wù)。【冷工藝、熱工藝?yán)涔に嚒峁に嚒恐圃旒夹g(shù)制造技術(shù) 為工業(yè)界生產(chǎn)一系列為工業(yè)界生產(chǎn)一系列創(chuàng)新的成本上有競爭能力和高質(zhì)量的創(chuàng)新的成本上有競爭能力和高質(zhì)量的產(chǎn)品與服務(wù)產(chǎn)品與服務(wù)投入市場打下基礎(chǔ)，是支撐制造工業(yè)的關(guān)鍵。投入市場打下基礎(chǔ)，是支撐制造工業(yè)的關(guān)鍵。 現(xiàn)代

5、的制造技術(shù)現(xiàn)代的制造技術(shù)是融合集成機(jī)械與結(jié)構(gòu)技術(shù)、設(shè)計(jì)與工藝是融合集成機(jī)械與結(jié)構(gòu)技術(shù)、設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制與輔助技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)、微電技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制與輔助技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、材料技術(shù)、財(cái)會金融與工商管理為一體，綜合應(yīng)用于子技術(shù)、材料技術(shù)、財(cái)會金融與工商管理為一體，綜合應(yīng)用于市場開拓、產(chǎn)品供銷、設(shè)計(jì)、加工、檢測、生產(chǎn)管理與售后服市場開拓、產(chǎn)品供銷、設(shè)計(jì)、加工、檢測、生產(chǎn)管理與售后服務(wù)全過程。務(wù)全過程。q 按按制造過程制造過程劃分，制造技術(shù)包括設(shè)計(jì)技術(shù)、制造工程技術(shù)劃分，制造技術(shù)包括設(shè)計(jì)技術(shù)、制造工程技術(shù)、經(jīng)營管理技術(shù)、加工與制造過程控制技術(shù)等。、經(jīng)營管理技術(shù)

6、、加工與制造過程控制技術(shù)等。q 按按技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域劃分，制造技術(shù)包括設(shè)計(jì)技術(shù)、精密成形與加劃分，制造技術(shù)包括設(shè)計(jì)技術(shù)、精密成形與加工技術(shù)、快速成型（工技術(shù)、快速成型（RPRP，Rapid PrototypingRapid Prototyping）技術(shù)、制造自動）技術(shù)、制造自動化與計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)等?；c計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)等。 掌握：掌握：q制造過程制造過程q制造技術(shù)制造技術(shù)及分類及分類 1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念6制造工程技術(shù)制造工程技術(shù) 是將工程科學(xué)與分析方法應(yīng)用于是將工程科學(xué)與分析方法應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造、制造過程產(chǎn)

7、品設(shè)計(jì)與制造、制造過程與系統(tǒng)的控制與系統(tǒng)的控制等所形成的專業(yè)化知識、技術(shù)與技能。等所形成的專業(yè)化知識、技術(shù)與技能。制造工程制造工程 是從是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造過程產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造過程實(shí)現(xiàn)的中間環(huán)節(jié)和支撐體系，是制實(shí)現(xiàn)的中間環(huán)節(jié)和支撐體系，是制造技術(shù)的重要組成部分。其基本活動包括：產(chǎn)品設(shè)計(jì)與規(guī)范的可造技術(shù)的重要組成部分。其基本活動包括：產(chǎn)品設(shè)計(jì)與規(guī)范的可制造性審查；制造工藝過程的選擇與設(shè)計(jì)；產(chǎn)品制造、裝配與測制造性審查；制造工藝過程的選擇與設(shè)計(jì)；產(chǎn)品制造、裝配與測試的方法和順序的確定；生產(chǎn)設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)；工裝與測試設(shè)試的方法和順序的確定；生產(chǎn)設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)；工裝與測試設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)；工廠建筑、機(jī)

8、器、設(shè)備、材料與儲存設(shè)施的布備的選擇與設(shè)計(jì)；工廠建筑、機(jī)器、設(shè)備、材料與儲存設(shè)施的布置；工時(shí)定額的確定；制造成本估計(jì)、分析與轉(zhuǎn)換研究；生產(chǎn)管置；工時(shí)定額的確定；制造成本估計(jì)、分析與轉(zhuǎn)換研究；生產(chǎn)管理、協(xié)調(diào)與控制等。理、協(xié)調(diào)與控制等。 制造系統(tǒng)制造系統(tǒng) 以以系統(tǒng)論、信息論和控制論系統(tǒng)論、信息論和控制論等所形成的系統(tǒng)科學(xué)和方法論為等所形成的系統(tǒng)科學(xué)和方法論為工具，從系統(tǒng)各組成部分之間的相互聯(lián)系、相互作用、相互制約工具，從系統(tǒng)各組成部分之間的相互聯(lián)系、相互作用、相互制約的關(guān)系來分析和研究制造過程，制造系統(tǒng)是由的關(guān)系來分析和研究制造過程，制造系統(tǒng)是由物質(zhì)流、能量流、物質(zhì)流、能量流、信息流信息流三個基本

9、要素組成的，而三個基本要素組成的，而信息流信息流的引入是形成制造系統(tǒng)最的引入是形成制造系統(tǒng)最關(guān)鍵的因素。關(guān)鍵的因素。 掌握：掌握：q制造工程制造工程技術(shù)技術(shù)q制造工程制造工程q制造系統(tǒng)制造系統(tǒng) 1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念71.1.1 1.1.1 制造業(yè)、制造工程與制造系統(tǒng)制造業(yè)、制造工程與制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)制造工程生產(chǎn)管理工藝設(shè)計(jì)數(shù)控編程設(shè)備設(shè)計(jì)工裝設(shè)計(jì)制造過程存儲運(yùn)輸零件加工產(chǎn)品裝配經(jīng)營管理財(cái)務(wù)會計(jì)市場策劃營銷管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)工程分析圖1.1 制造系統(tǒng)構(gòu)成1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念8 產(chǎn)品開

10、發(fā)工藝規(guī)劃加工庫存裝配包裝發(fā)貨運(yùn)輸售后服務(wù)回收利用經(jīng)營管理功能產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造功能 信息交換與反饋圖1.2 制造系統(tǒng)的兩大功能主線訂單控制（銷售）主生產(chǎn)計(jì)劃物料需求計(jì)劃能力需求計(jì)劃生產(chǎn)指令發(fā)送生產(chǎn)控制生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整質(zhì)量管理財(cái)務(wù)管理成本核算銷售管理后勤管理 客戶滿意度客戶滿意度更短的開發(fā)周期更短的開發(fā)周期高質(zhì)量高質(zhì)量低成本低成本創(chuàng)新速度創(chuàng)新速度全球化的市場全球化的市場產(chǎn)品的生命周期越來越短產(chǎn)品的生命周期越來越短1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念9離散型制造離散型制造 產(chǎn)品要通過有限次數(shù)的產(chǎn)品要通過有限次數(shù)的生產(chǎn)或裝配生產(chǎn)或裝配操作，制造過程操作，制造過程

11、的各個環(huán)節(jié)之間可以彼此關(guān)聯(lián)或不關(guān)聯(lián)。機(jī)電產(chǎn)品和的各個環(huán)節(jié)之間可以彼此關(guān)聯(lián)或不關(guān)聯(lián)。機(jī)電產(chǎn)品和機(jī)械制造過程是一種典型的離散生產(chǎn)過程。機(jī)械制造過程是一種典型的離散生產(chǎn)過程。 本書主要討論離散型制造，特別是機(jī)械加工零件的本書主要討論離散型制造，特別是機(jī)械加工零件的加工制造。加工制造。 連續(xù)處理型（流程型）制造連續(xù)處理型（流程型）制造 是連續(xù)性產(chǎn)品的生產(chǎn)，其整個處理過程是通過是連續(xù)性產(chǎn)品的生產(chǎn)，其整個處理過程是通過閥門閥門、泵、加熱器等、泵、加熱器等進(jìn)行控制的，例如，化工行業(yè)中的一進(jìn)行控制的，例如，化工行業(yè)中的一種化學(xué)反應(yīng)將原材料轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)品，這類生產(chǎn)也稱種化學(xué)反應(yīng)將原材料轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)品，這類生產(chǎn)也

12、稱為流程型生產(chǎn)為流程型生產(chǎn) 。掌握：掌握：q離散型制離散型制造造q連續(xù)處理連續(xù)處理型（流程型型（流程型）制造）制造 1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念10設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)樣機(jī)樣機(jī)產(chǎn)品發(fā)布產(chǎn)品發(fā)布工程變更工程變更維護(hù)維護(hù)/ /服務(wù)服務(wù)概念概念生產(chǎn)制造生產(chǎn)制造信息信息信息信息信息信息信息信息信息信息信息信息信息優(yōu)勢已逐漸成為企業(yè)競爭的優(yōu)先級競爭優(yōu)勢。 信息信息加速了制造技術(shù)創(chuàng)新速度和新產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏，提高了制造業(yè)自身素質(zhì)與水平。制造企業(yè)制造企業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造中應(yīng)用的意義計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造中應(yīng)用的意義1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念11 1

13、.1.2 1.1.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工程中的應(yīng)用及發(fā)展歷史沿革計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工程中的應(yīng)用及發(fā)展歷史沿革 隨著隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，企業(yè)的的迅速發(fā)展，企業(yè)的制造工程環(huán)境制造工程環(huán)境發(fā)生了一系列發(fā)生了一系列的革命性變化，計(jì)算機(jī)技術(shù)在的革命性變化，計(jì)算機(jī)技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝過程設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝過程設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控編程與仿真、生產(chǎn)管理制造、數(shù)控編程與仿真、生產(chǎn)管理等方面得到了廣泛的應(yīng)用。等方面得到了廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)輔助制造工程（計(jì)算機(jī)輔助制造工程（CAMECAME） 它它是指是指計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工程中計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工程中的應(yīng)用技術(shù)的總稱。的應(yīng)用技術(shù)的總稱。

14、1 1計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工程中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工程中的應(yīng)用q 輔助作用：主要體現(xiàn)在輔助作用：主要體現(xiàn)在數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲與管理、圖形處理、數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲與管理、圖形處理、邏輯決策等邏輯決策等方面。方面。 q 計(jì)算的優(yōu)越性：復(fù)雜運(yùn)算精確度和準(zhǔn)確性、人工錯誤避免、設(shè)計(jì)計(jì)算的優(yōu)越性：復(fù)雜運(yùn)算精確度和準(zhǔn)確性、人工錯誤避免、設(shè)計(jì)分析方法的實(shí)現(xiàn)，例如優(yōu)化方法、有限元分析等（分析方法的實(shí)現(xiàn)，例如優(yōu)化方法、有限元分析等（CAE），離開計(jì)算），離開計(jì)算機(jī)便難以實(shí)現(xiàn)機(jī)便難以實(shí)現(xiàn) 。q 存儲管理的優(yōu)越性存儲管理的優(yōu)越性:可靠的記憶能力，數(shù)據(jù)存儲與管理方面發(fā)揮可靠的記憶能力，數(shù)據(jù)存儲與管理方面發(fā)揮重要作用重要

15、作用 ,數(shù)據(jù)資料檢索方面。數(shù)據(jù)資料檢索方面。q 計(jì)算機(jī)輔助繪圖：設(shè)計(jì)工作量的計(jì)算機(jī)輔助繪圖：設(shè)計(jì)工作量的60%以上以上 ，重復(fù)使用，可以進(jìn)行，重復(fù)使用，可以進(jìn)行修改與編輯。修改與編輯。 q 智能特性：智能特性： CAD/CAM、 人工智能技術(shù)，提高之咱系統(tǒng)智能水平人工智能技術(shù)，提高之咱系統(tǒng)智能水平。掌握：掌握：q計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助制造工程助制造工程q計(jì)算機(jī)技計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工術(shù)在制造工程中的應(yīng)用程中的應(yīng)用 1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念12 1.1.2 1.1.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工程中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工程中的應(yīng)用 及發(fā)展歷史沿革及發(fā)展歷史沿革2 2

16、計(jì)算機(jī)輔助制造工程的發(fā)展歷史沿革計(jì)算機(jī)輔助制造工程的發(fā)展歷史沿革 CAME技術(shù)的發(fā)展是以各種技術(shù)的發(fā)展是以各種計(jì)算機(jī)輔助單元技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助單元技術(shù)在制造工程在制造工程某些環(huán)節(jié)上的應(yīng)用為起點(diǎn)，它以相關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)。某些環(huán)節(jié)上的應(yīng)用為起點(diǎn)，它以相關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（）、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP）、計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工與測量、計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔、計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工與測量、計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助企業(yè)生產(chǎn)管理等助企業(yè)生產(chǎn)管理等一系列計(jì)算機(jī)輔助單元技術(shù)的發(fā)展，而這些計(jì)一系列計(jì)算機(jī)輔助單元技術(shù)的發(fā)展，而這些計(jì)

17、算機(jī)輔助單元技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而不斷算機(jī)輔助單元技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而不斷完善，并向完善，并向CIMS等先進(jìn)制造系統(tǒng)模式發(fā)展。等先進(jìn)制造系統(tǒng)模式發(fā)展。 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)支持環(huán)境計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)支持環(huán)境：1、2、3、4代計(jì)算機(jī)。代計(jì)算機(jī)。 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)支持系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)支持系統(tǒng)：FEA、APT、GT、CAD、MRP、CAPP、CAD/CAM、MRPII、CIMS。掌握：掌握：q計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助單元技術(shù)助單元技術(shù)q計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)助設(shè)計(jì)q計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)助工藝設(shè)計(jì)q計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工助數(shù)控加工與測量與測量q計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)

18、助工裝設(shè)計(jì)q計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助企業(yè)生產(chǎn)助企業(yè)生產(chǎn)管理管理qCAMECAME技術(shù)技術(shù)支持環(huán)境支持環(huán)境qCAMECAME技術(shù)技術(shù)支持系統(tǒng)支持系統(tǒng) 1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念13 圖1.2 計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)的發(fā)展 14 q2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代中期第一臺計(jì)算機(jī)的問世及其發(fā)展年代中期第一臺計(jì)算機(jī)的問世及其發(fā)展 q19521952年，美國麻省理工學(xué)院（年，美國麻省理工學(xué)院（MITMIT）研制了世界上第一臺數(shù)控機(jī)床）研制了世界上第一臺數(shù)控機(jī)床q第一臺平板繪圖儀第一臺平板繪圖儀 ，第一臺滾筒式繪圖儀，第一臺滾筒式繪圖儀q成組技術(shù)成組技術(shù)(Group Te

19、chnology, GT)(Group Technology, GT)的概念和方法的概念和方法 q零件分類編碼系統(tǒng)零件分類編碼系統(tǒng) q交互式圖形生成與顯示的基本理論和技術(shù)交互式圖形生成與顯示的基本理論和技術(shù) q計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)(Computer Aided Process Planning, CAPP)(Computer Aided Process Planning, CAPP)技術(shù)技術(shù) q計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（Computer Numerical ControlComputer Numerical Control）、直接數(shù)控（）、直接數(shù)控（DNC Dir

20、ect DNC Direct Numerical ControlNumerical Control）和自適應(yīng)控制等技術(shù)）和自適應(yīng)控制等技術(shù) q物料需求計(jì)劃（物料需求計(jì)劃（MRP, Material RequriementsMRP, Material Requriementslanninglanning）技術(shù)）技術(shù)q制造資源計(jì)劃（制造資源計(jì)劃（Manufacturing Resources PlanningManufacturing Resources Planning） qERPERP（nterprise Resource Planningnterprise Resource Planning

21、） q計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMSCIMS，Computer Integrated Manufacturing SystemComputer Integrated Manufacturing System） q柔性制造系統(tǒng)（柔性制造系統(tǒng)（FMSFMS，F(xiàn)lexible Manufacturing SystemFlexible Manufacturing System） 1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念15 1.1.2 1.1.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工程中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造工程中的應(yīng)用 及發(fā)展歷史沿革及發(fā)展歷史沿革計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)的新模

22、式計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)的新模式q并行工程并行工程（CE，Concurrent Engineering）q敏捷制造敏捷制造（AM，Agile Manufacturing）q虛擬制造虛擬制造（VM，Virtual Manufacturing）q智能制造智能制造（IMT，Intelligent Manufacturing Technology） 掌握：掌握：qCECEqAMAMqVMVMqIMTIMT 1.1 1.1 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念計(jì)算機(jī)輔助制造工程基本概念161.21.2計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容 1. 1.計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系計(jì)算機(jī)輔助制造工

23、程技術(shù)體系 第第1個層次個層次是以計(jì)算機(jī)輔助制造是以計(jì)算機(jī)輔助制造工程應(yīng)用軟件工程應(yīng)用軟件及其它相及其它相關(guān)的關(guān)的計(jì)算機(jī)輔助軟件計(jì)算機(jī)輔助軟件有機(jī)結(jié)合與集成所構(gòu)成的基于有機(jī)結(jié)合與集成所構(gòu)成的基于CIMS等等先進(jìn)制造系統(tǒng)模式的先進(jìn)制造系統(tǒng)模式的計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)。 第第2個層次個層次由計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造工由計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造工程、計(jì)算機(jī)輔助企業(yè)經(jīng)營管理等程、計(jì)算機(jī)輔助企業(yè)經(jīng)營管理等專業(yè)化技術(shù)與軟件專業(yè)化技術(shù)與軟件以及相以及相應(yīng)的應(yīng)的基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)與與集成技術(shù)集成技術(shù)所構(gòu)成。所構(gòu)成。 第第3個層次個層次由數(shù)控機(jī)床、存儲運(yùn)輸裝置等制造硬件環(huán)境由數(shù)控

24、機(jī)床、存儲運(yùn)輸裝置等制造硬件環(huán)境和計(jì)算機(jī)硬件、支撐軟件環(huán)境、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等和計(jì)算機(jī)硬件、支撐軟件環(huán)境、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等計(jì)算機(jī)環(huán)境計(jì)算機(jī)環(huán)境構(gòu)成。構(gòu)成。 掌握：掌握：q計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助制造工程助制造工程技術(shù)體系技術(shù)體系q計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)助制造系統(tǒng)qCAMECAME基礎(chǔ)基礎(chǔ)技術(shù)與集成技術(shù)與集成技術(shù)技術(shù)q計(jì)算機(jī)環(huán)計(jì)算機(jī)環(huán)境境 17 1. 1.計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系 基于CIMS等先進(jìn)制造系統(tǒng)與模式的計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)與軟件計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)與管理計(jì)算機(jī)輔助制造 計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理等計(jì)算機(jī)輔助企業(yè)經(jīng)營管理技術(shù)

25、與軟件計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工與生產(chǎn)過程控制技術(shù)與軟件基礎(chǔ)技術(shù)與集成技術(shù)GT、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫技術(shù)、人工智能技術(shù)、人機(jī)一體化技術(shù)、集成技術(shù)等制造硬件環(huán)境數(shù)控機(jī)床、存儲運(yùn)輸裝置等計(jì)算機(jī)環(huán)境計(jì)算機(jī)硬件與系統(tǒng)軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與Internet/Intranet等圖1.3 計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系 1.21.2計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容18 2. 2. 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基礎(chǔ)技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助制造工程基礎(chǔ)技術(shù)（1 1）成組技術(shù)成組技術(shù)（GTGT） 成組技術(shù)成組技術(shù)（GT，Group Technology）是提高多品種、）是提高多品種、中小批量機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)效率和水平，增加

26、生產(chǎn)效益的一中小批量機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)效率和水平，增加生產(chǎn)效益的一種基礎(chǔ)技術(shù)。種基礎(chǔ)技術(shù)。 （2 2）數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫技術(shù)數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫技術(shù) 產(chǎn)品的開發(fā)制造過程實(shí)質(zhì)上是一個產(chǎn)品的開發(fā)制造過程實(shí)質(zhì)上是一個數(shù)據(jù)采集、傳遞和加數(shù)據(jù)采集、傳遞和加工處理的過程工處理的過程，其制造形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)，其制造形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)。因此如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的收集、存儲、處理和共享表現(xiàn)。因此如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的收集、存儲、處理和共享是是計(jì)算機(jī)輔助制造工程的共性技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助制造工程的共性技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫技數(shù)據(jù)庫技術(shù)術(shù)與數(shù)據(jù)交換技術(shù)的發(fā)展為計(jì)算機(jī)輔助制造工程的發(fā)展提與數(shù)據(jù)交換技術(shù)

27、的發(fā)展為計(jì)算機(jī)輔助制造工程的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。供了良好的基礎(chǔ)。 概念：概念：q成組技術(shù)成組技術(shù)q數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理q數(shù)據(jù)庫技數(shù)據(jù)庫技術(shù)術(shù) 1.21.2計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容19 2. 2. 計(jì)算機(jī)輔助制造工程基礎(chǔ)技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助制造工程基礎(chǔ)技術(shù)（3 3）人工智能與專家系統(tǒng)技術(shù)人工智能與專家系統(tǒng)技術(shù) 在在制造智能化制造智能化發(fā)展中，人們將人工智能融進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、發(fā)展中，人們將人工智能融進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝過程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、工藝過程控制等制造系統(tǒng)工藝過程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、工藝過程控制等制造系統(tǒng)環(huán)節(jié)，使環(huán)節(jié)，使計(jì)算機(jī)能夠幫助人們完成一定的邏輯決策功能計(jì)算機(jī)

28、能夠幫助人們完成一定的邏輯決策功能，從而提高制造系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的智能水平。其中以從而提高制造系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的智能水平。其中以專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)為代表的為代表的符號化人工智能技術(shù)符號化人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助制造工程中得在計(jì)算機(jī)輔助制造工程中得到廣泛應(yīng)用，成為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造工程智能化的重要到廣泛應(yīng)用，成為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造工程智能化的重要基礎(chǔ)技術(shù)?；A(chǔ)技術(shù)。 (4(4）人機(jī)一體化技術(shù)人機(jī)一體化技術(shù) 在計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)中，注意在計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)中，注意人和計(jì)人和計(jì)算機(jī)有機(jī)結(jié)合算機(jī)有機(jī)結(jié)合，恰當(dāng)?shù)匕l(fā)揮二者的作用十分重要。，恰當(dāng)?shù)匕l(fā)揮二者的作用十分重要。 概念：概念：q人

29、工智能人工智能q專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)q人機(jī)一體人機(jī)一體化化 1.21.2計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容20 人機(jī)的特點(diǎn)人機(jī)的特點(diǎn) q經(jīng)驗(yàn)與判斷經(jīng)驗(yàn)與判斷 ，設(shè)計(jì)過程必須由人控制，設(shè)計(jì)過程必須由人控制 ，算機(jī)完成一些工作量大的，算機(jī)完成一些工作量大的選擇性邏輯決策任務(wù)，而不必片面追求決策的自動化選擇性邏輯決策任務(wù)，而不必片面追求決策的自動化 。q人可以從過去的設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，而計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)能力差，人可以從過去的設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，而計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)能力差，學(xué)習(xí)的任務(wù)應(yīng)由人來完成學(xué)習(xí)的任務(wù)應(yīng)由人來完成 。q數(shù)值分析工作，計(jì)算機(jī)可高速精確地完成數(shù)值分析工作，計(jì)算機(jī)可

30、高速精確地完成 。q計(jì)算機(jī)具有永久存儲信息的能力，對重復(fù)性工作有極強(qiáng)的耐力。計(jì)算機(jī)具有永久存儲信息的能力，對重復(fù)性工作有極強(qiáng)的耐力。 q計(jì)算機(jī)具有系統(tǒng)檢錯的能力，人則可用直覺方式檢錯計(jì)算機(jī)具有系統(tǒng)檢錯的能力，人則可用直覺方式檢錯 。q改正錯誤、修放設(shè)計(jì)的任務(wù)應(yīng)通過人的控制來完成改正錯誤、修放設(shè)計(jì)的任務(wù)應(yīng)通過人的控制來完成 。 人和計(jì)算機(jī)在計(jì)算機(jī)輔助制造工程中起著不同的作用，人和計(jì)算機(jī)在計(jì)算機(jī)輔助制造工程中起著不同的作用，人人的主要的主要作用是控制整個設(shè)計(jì)過程，利用自身的經(jīng)驗(yàn)、直覺思維和想象力進(jìn)行作用是控制整個設(shè)計(jì)過程，利用自身的經(jīng)驗(yàn)、直覺思維和想象力進(jìn)行創(chuàng)造性的工作；創(chuàng)造性的工作；計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)

31、的作用則是擴(kuò)展人腦的記憶功能，加強(qiáng)設(shè)計(jì)者的作用則是擴(kuò)展人腦的記憶功能，加強(qiáng)設(shè)計(jì)者的分析能力，將設(shè)計(jì)者從繁瑣的重復(fù)性的工作中解放出來，在計(jì)算機(jī)的分析能力，將設(shè)計(jì)者從繁瑣的重復(fù)性的工作中解放出來，在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)中人與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，共同進(jìn)行設(shè)計(jì)。輔助技術(shù)中人與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，共同進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.21.2計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容21 3. 3. 計(jì)算機(jī)輔助制造工程單元技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助制造工程單元技術(shù)（1 1）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD) (CAD) ，Computer Aided Design技術(shù)具有兩層含義：一層技術(shù)具有兩層含義：一層含義是指含義是指產(chǎn)品

32、零件與工程產(chǎn)品零件與工程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，另一層含義是的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，另一層含義是指指計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、幾何造型、圖形數(shù)據(jù)存儲與管理、標(biāo)準(zhǔn)件庫計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、幾何造型、圖形數(shù)據(jù)存儲與管理、標(biāo)準(zhǔn)件庫等基礎(chǔ)技術(shù)。等基礎(chǔ)技術(shù)。 （2 2）計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（CAPPCAPP） 工藝設(shè)計(jì)確定制造過程及制造所需的制造資源、制造時(shí)間等工藝設(shè)計(jì)確定制造過程及制造所需的制造資源、制造時(shí)間等，是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息向制造信息轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。，是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息向制造信息轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。CAPP技技術(shù)應(yīng)用對于縮短產(chǎn)品制造周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本術(shù)應(yīng)用對于縮短產(chǎn)品制造周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量

33、，降低產(chǎn)品成本具有重要意義。具有重要意義。 （3 3）計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì) 工藝裝備工藝裝備設(shè)計(jì)的過程中，要把大量的人力、時(shí)間花費(fèi)在繁瑣設(shè)計(jì)的過程中，要把大量的人力、時(shí)間花費(fèi)在繁瑣的資料檢索、分析計(jì)算、繪圖、編制文件等工作上，采用計(jì)算的資料檢索、分析計(jì)算、繪圖、編制文件等工作上，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，可顯著地提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，從而縮短產(chǎn)機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，可顯著地提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。品開發(fā)周期。 概念：概念：qCADCADqCAPPCAPPq計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)助工裝設(shè)計(jì) 1.21.2計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容2

34、2 3. 3. 計(jì)算機(jī)輔助制造工程單元技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助制造工程單元技術(shù)（4 4）計(jì)算機(jī)輔助制造計(jì)算機(jī)輔助制造（CAMCAM） 從從廣義角度廣義角度，是指利用計(jì)算機(jī)來完成從原材料到產(chǎn)，是指利用計(jì)算機(jī)來完成從原材料到產(chǎn)品的全部制造過程，其中包括制造過程監(jiān)控與控制等直接或品的全部制造過程，其中包括制造過程監(jiān)控與控制等直接或“在線在線”（On Line）制造過程和、編程、生產(chǎn)管理）制造過程和、編程、生產(chǎn)管理等間接制造過程或等間接制造過程或“離線離線”（ff Line）支援輔助功能。在此）支援輔助功能。在此意義上，包含了本書所論述的計(jì)算機(jī)輔助制造工程概念意義上，包含了本書所論述的計(jì)算機(jī)輔助制造工程概念；從

35、；從狹義角度狹義角度，通常是指一些主要的離線支援功能，甚，通常是指一些主要的離線支援功能，甚至被看作編程的同義詞。在本書中，主要是指編程等至被看作編程的同義詞。在本書中，主要是指編程等離線支援輔助功能。離線支援輔助功能。（5 5）計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理 計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng)或生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)是企業(yè)管理信系統(tǒng)或生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)是企業(yè)管理信息系統(tǒng)的重要組成部分。它根據(jù)市場預(yù)測、客戶訂單、指令性息系統(tǒng)的重要組成部分。它根據(jù)市場預(yù)測、客戶訂單、指令性計(jì)劃等，制定產(chǎn)品交付、零部件配套的主生產(chǎn)計(jì)劃，并編制包計(jì)劃等，制定產(chǎn)品交付、零部件配套的主生產(chǎn)計(jì)劃，并編制包括生產(chǎn)作業(yè)計(jì)

36、劃和采購供應(yīng)計(jì)劃的物料需求計(jì)劃。在制造過程括生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃和采購供應(yīng)計(jì)劃的物料需求計(jì)劃。在制造過程中，以車間為單元，以能力需求和平衡為依據(jù)，對車間內(nèi)部進(jìn)中，以車間為單元，以能力需求和平衡為依據(jù)，對車間內(nèi)部進(jìn)行動態(tài)調(diào)度和控制。行動態(tài)調(diào)度和控制。 概念：概念：qCAMCAMq計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理助生產(chǎn)管理 1.21.2計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容23 4. 4. 計(jì)算機(jī)輔助制造工程集成技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助制造工程集成技術(shù)（1 1）面向裝配的設(shè)計(jì)（）面向裝配的設(shè)計(jì)（DFADFA）與面向制造的設(shè)計(jì)（）與面向制造的設(shè)計(jì)（DFMDFM）技術(shù)）技術(shù) 在制造企業(yè)中，在制造企業(yè)

37、中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)相對獨(dú)立，相對獨(dú)立，甚至分屬于不同部門，造成了工藝從屬與設(shè)計(jì)、工甚至分屬于不同部門，造成了工藝從屬與設(shè)計(jì)、工藝與設(shè)計(jì)相脫離等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了制造技術(shù)的發(fā)藝與設(shè)計(jì)相脫離等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了制造技術(shù)的發(fā)展。展。 面向裝配的設(shè)計(jì)（面向裝配的設(shè)計(jì)（DFADFA，Design for AssemblyDesign for Assembly）與面向制造的設(shè)計(jì)（與面向制造的設(shè)計(jì)（DFM,Design for ManufactureDFM,Design for Manufacture）。 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)DFA/DFMDFA/DFM的關(guān)鍵是的關(guān)鍵是CAPPCAPP及工裝及工裝CA

38、DCAD等系統(tǒng)等系統(tǒng)，能與產(chǎn)品設(shè)計(jì)動態(tài)集成，隨時(shí)向產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)提，能與產(chǎn)品設(shè)計(jì)動態(tài)集成，隨時(shí)向產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供產(chǎn)品可制造性的評價(jià)信息。供產(chǎn)品可制造性的評價(jià)信息。 概念：概念：q集成技術(shù)集成技術(shù)qDFADFAqDFMDFM 1.21.2計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容24 （2 2）特征基）特征基CAD/CAPP/CAMCAD/CAPP/CAM集成技術(shù)集成技術(shù) 以特征技術(shù)為基礎(chǔ)的以特征技術(shù)為基礎(chǔ)的CAD/CAPP/CAM集成技術(shù)集成技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)NC編程的高度自動化，大大提高數(shù)控編程編程的高度自動化，大大提高數(shù)控編程的效率和數(shù)控加工程序的質(zhì)量。的效率和數(shù)控加

39、工程序的質(zhì)量。 （3 3）CAPPCAPP與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度的過程集成技術(shù)與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度的過程集成技術(shù) CAPP CAPP與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度的過程集成要求與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度的過程集成要求CAPPCAPP在制在制訂零件工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)充分考慮機(jī)床、刀具等制造資訂零件工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)充分考慮機(jī)床、刀具等制造資源對工藝過程的動態(tài)約束，實(shí)現(xiàn)工藝過程的動態(tài)優(yōu)源對工藝過程的動態(tài)約束，實(shí)現(xiàn)工藝過程的動態(tài)優(yōu)化，保證制造資源的平衡，使整個生產(chǎn)過程處于整化，保證制造資源的平衡，使整個生產(chǎn)過程處于整體最優(yōu)，并且能夠在機(jī)床過載、機(jī)床故障、刀具損體最優(yōu)，并且能夠在機(jī)床過載、機(jī)床故障、刀具損壞等動態(tài)偶發(fā)事件發(fā)生時(shí)，及時(shí)消除生產(chǎn)阻塞，保壞等動

40、態(tài)偶發(fā)事件發(fā)生時(shí)，及時(shí)消除生產(chǎn)阻塞，保證生產(chǎn)過程的暢通。證生產(chǎn)過程的暢通。 概念：概念：q特征基特征基CAD/CAPP/CACAD/CAPP/CAM M集成技術(shù)集成技術(shù)qCAPPCAPP與生與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度過程集成技過程集成技術(shù)術(shù) 1.21.2計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容25 （4 4）CIMSCIMS等先進(jìn)制造系統(tǒng)等先進(jìn)制造系統(tǒng)/ /模式下的系統(tǒng)集成技術(shù)模式下的系統(tǒng)集成技術(shù) CIMS CIMS等先進(jìn)制造系統(tǒng)等先進(jìn)制造系統(tǒng)/ /模式下的系統(tǒng)集成，不是制模式下的系統(tǒng)集成，不是制造系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的簡單疊加，而是造系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的簡

41、單疊加，而是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫支持下的有機(jī)集成，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫支持下的有機(jī)集成，它包括它包括信息集成、功能集成、過程集成信息集成、功能集成、過程集成等多方面的等多方面的集成。近年來，在系統(tǒng)集成實(shí)施中有兩個很重要的集成。近年來，在系統(tǒng)集成實(shí)施中有兩個很重要的變化：變化：由強(qiáng)調(diào)技術(shù)支撐變?yōu)閺?qiáng)調(diào)技術(shù)、人和經(jīng)營組織的由強(qiáng)調(diào)技術(shù)支撐變?yōu)閺?qiáng)調(diào)技術(shù)、人和經(jīng)營組織的集成，通過管理把技術(shù)、組織（包括人）和經(jīng)營（集成，通過管理把技術(shù)、組織（包括人）和經(jīng)營（包括策略）集成起來；包括策略）集成起來；由由“技術(shù)推動技術(shù)推動”變?yōu)樽優(yōu)椤靶枨鬆恳枨鬆恳?，?qiáng)調(diào)用戶的，強(qiáng)調(diào)用戶的需求是成功實(shí)施的關(guān)鍵，用

42、戶是核心。需求是成功實(shí)施的關(guān)鍵，用戶是核心。 概念：概念：qCIMSCIMSq先進(jìn)制造先進(jìn)制造系統(tǒng)系統(tǒng)q信息集成信息集成q功能集成功能集成q過程集成過程集成 1.21.2計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)體系與內(nèi)容26 1.3.1 1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件與系統(tǒng)軟件計(jì)算機(jī)硬件與系統(tǒng)軟件1. 1. 計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件 硬件環(huán)境硬件環(huán)境主要包括主機(jī)、外存儲器、顯示設(shè)備、輸入設(shè)主要包括主機(jī)、外存儲器、顯示設(shè)備、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等。備、輸出設(shè)備等。( (1) 1)主機(jī)主機(jī) (2)(2)顯示器顯示器(3)(3)輸入設(shè)備輸入設(shè)備(4)(4)輸出設(shè)備輸出設(shè)備 2. 2. 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟

43、件 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、匯編系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)和包括操作系統(tǒng)、匯編系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)和診斷系統(tǒng)等。診斷系統(tǒng)等。 1.3計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境27 1.3.2 1.3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是用通信線路將分散在不同地點(diǎn)、并具有是用通信線路將分散在不同地點(diǎn)、并具有獨(dú)立功能的多臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相連接，并按照獨(dú)立功能的多臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相連接，并按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)共享資源共享資源（如網(wǎng)絡(luò)中的硬件、軟件（如網(wǎng)絡(luò)中的硬件、軟件、數(shù)據(jù)等）的計(jì)算機(jī)以及線路與設(shè)備的集合。、數(shù)據(jù)等）的計(jì)算機(jī)以及線

44、路與設(shè)備的集合。 通訊網(wǎng)絡(luò)與各種功能的網(wǎng)絡(luò)軟件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)不同條通訊網(wǎng)絡(luò)與各種功能的網(wǎng)絡(luò)軟件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)不同條件下的通信以支持系統(tǒng)集成。件下的通信以支持系統(tǒng)集成。 計(jì)算機(jī)輔助制造工程的功能需求是多方面的，任何一計(jì)算機(jī)輔助制造工程的功能需求是多方面的，任何一種計(jì)算機(jī)或工作站都難以適應(yīng)各種不同的需求；同時(shí)，種計(jì)算機(jī)或工作站都難以適應(yīng)各種不同的需求；同時(shí)，所使用的軟件、數(shù)據(jù)庫以及外部設(shè)備也常常是多種多樣所使用的軟件、數(shù)據(jù)庫以及外部設(shè)備也常常是多種多樣的。的。 概念：概念：q計(jì)算機(jī)網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)q網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 1.3計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境28 1.3.

45、2 1.3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按連網(wǎng)計(jì)算機(jī)分布的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按連網(wǎng)計(jì)算機(jī)分布的地理范圍及通信地理范圍及通信要求要求的不同，有的不同，有廣域網(wǎng)（廣域網(wǎng)（WAM）、市域網(wǎng)（）、市域網(wǎng)（MAN）和局域網(wǎng)）和局域網(wǎng)（LAN）三種類型，。）三種類型，。 局域網(wǎng)局域網(wǎng)(Local Area Network) 指的是較小的地理區(qū)指的是較小的地理區(qū)域內(nèi)域內(nèi)(0.125km范圍，通常是范圍，通常是12km距離以內(nèi)距離以內(nèi))高數(shù)據(jù)傳高數(shù)據(jù)傳輸率的通信網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)以各節(jié)點(diǎn)相互連接的輸率的通信網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)以各節(jié)點(diǎn)相互連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分分星型、總線型、環(huán)型、樹型星型、總線型、環(huán)型、樹型等不同結(jié)構(gòu)，

46、以及集星型等不同結(jié)構(gòu)，以及集星型、環(huán)型兩種型式優(yōu)點(diǎn)于一身的星型環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。、環(huán)型兩種型式優(yōu)點(diǎn)于一身的星型環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 概念：概念：q廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)q城域網(wǎng)城域網(wǎng)q局域網(wǎng)局域網(wǎng)q拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 1.3計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境29 1.3.2 1.3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)( (不講不講) ) 網(wǎng)絡(luò)通信是在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持下進(jìn)行的，網(wǎng)絡(luò)通信是在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持下進(jìn)行的，協(xié)議協(xié)議是信息是信息交流規(guī)則的集合。交流規(guī)則的集合。 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的專門委員會曾制訂了一個的專門委員會曾制訂了一個開放開放系統(tǒng)互連模型系統(tǒng)互連模型OSI(Open Sy

47、stem Interconnection)。它。它為通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，以及分布式處理的開放系統(tǒng)的互連為通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，以及分布式處理的開放系統(tǒng)的互連通信提供了基礎(chǔ)。通信提供了基礎(chǔ)。OSI由由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層等等7個層次構(gòu)成。其中個層次構(gòu)成。其中，下面四層為，下面四層為底層協(xié)議底層協(xié)議，主要解決各種情況下數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，主要解決各種情況下數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院屯暾詥栴}，上面三層為可靠性和完整性問題，上面三層為高層協(xié)議高層協(xié)議，主要為應(yīng)用，主要為應(yīng)用所需的專門服務(wù)。所需的專門服務(wù)。 概念：概念：q協(xié)議協(xié)

48、議q開放系統(tǒng)開放系統(tǒng)互連模型互連模型 1.3計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境30 1.3.2 1.3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 目 前 ， 較 著 名 的 通 信 協(xié) 議 標(biāo) 準(zhǔn) 有目 前 ， 較 著 名 的 通 信 協(xié) 議 標(biāo) 準(zhǔn) 有 T C P / I P 和和MAP/TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)即傳輸控制協(xié)議即傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議，是由美國國防網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議，是由美國國防部定義的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，相當(dāng)于部定義的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，相當(dāng)于ISO-OSI7層模型中的傳輸層層模型中的傳輸層和

49、網(wǎng)絡(luò)層。和網(wǎng)絡(luò)層。 MAP(Manufacturing Automation Protocol)是美國是美國通用汽車公司通用汽車公司(General Motor)提出的專門用于生產(chǎn)自動提出的專門用于生產(chǎn)自動化的局域網(wǎng)協(xié)議，主要涉及生產(chǎn)部門和自動裝配線?；木钟蚓W(wǎng)協(xié)議，主要涉及生產(chǎn)部門和自動裝配線。 TOP(Technical and Of-fice protocol)是由美國波音是由美國波音公司公司(Boeing Company)開發(fā)的一種用于辦公室自動化開發(fā)的一種用于辦公室自動化的局域網(wǎng)協(xié)議。的局域網(wǎng)協(xié)議。 概念：概念：qTCP/IPTCP/IPqMAPMAPqTOPTOP 1.3計(jì)算機(jī)輔助

50、制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境31 總線網(wǎng)總線網(wǎng)是是CAD/CAM集成系統(tǒng)中常用的網(wǎng)絡(luò)形式。它的集成系統(tǒng)中常用的網(wǎng)絡(luò)形式。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：傳輸速率高，用戶節(jié)點(diǎn)的重新配置較容易實(shí)主要優(yōu)點(diǎn)是：傳輸速率高，用戶節(jié)點(diǎn)的重新配置較容易實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，通信距離較大等。如果用戶較分散，現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，通信距離較大等。如果用戶較分散，而且信息流量不是太大時(shí)，采用總線網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以獲得較為而且信息流量不是太大時(shí)，采用總線網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以獲得較為理想的信息吞吐量。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)常采用理想的信息吞吐量。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)常采用“以太網(wǎng)以太網(wǎng)(Ethernet)”為物理連接介質(zhì)，已列入國際標(biāo)準(zhǔn)為物理連

51、接介質(zhì)，已列入國際標(biāo)準(zhǔn)ISO8802/3。兩個節(jié)點(diǎn)的總長度最大可達(dá)兩個節(jié)點(diǎn)的總長度最大可達(dá)2.5km。當(dāng)前世界上的局域網(wǎng)。當(dāng)前世界上的局域網(wǎng)大約大約50%都采用都采用“以太網(wǎng)以太網(wǎng)”。 1.3.3 1.3.3 Internet/IntranetInternet/Intranet Internet 是一種基于是一種基于TCP/IP協(xié)議發(fā)展起來的國際互聯(lián)協(xié)議發(fā)展起來的國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。 Intranet，企業(yè)開始關(guān)注如何利用，企業(yè)開始關(guān)注如何利用Internet技術(shù)建立企技術(shù)建立企業(yè)信息公路，即業(yè)信息公路，即Intranet ，并將企業(yè)計(jì)算機(jī)環(huán)境中的資源，并將企業(yè)計(jì)算機(jī)環(huán)境中的資源與與Inter

52、net集成在一起。集成在一起。 概念：概念：q總線網(wǎng)總線網(wǎng)q以太網(wǎng)以太網(wǎng)qInternetInternetqIntranetIntranet 1.3計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境32 Web（WWW）應(yīng)用迅速成為最廣泛支持的應(yīng)用模）應(yīng)用迅速成為最廣泛支持的應(yīng)用模式。式。Web模式以模式以瀏覽器瀏覽器作為客戶端軟件，以作為客戶端軟件，以HTML頁頁面作為用戶交互界面的描述，統(tǒng)一、直觀的操作界面面作為用戶交互界面的描述，統(tǒng)一、直觀的操作界面和操作風(fēng)格方便了用戶的使用，減少了系統(tǒng)培訓(xùn)和服和操作風(fēng)格方便了用戶的使用，減少了系統(tǒng)培訓(xùn)和服務(wù)的工作量，同時(shí)務(wù)的工作量，同

53、時(shí)Web模式的易用、開放和支持動態(tài)模式的易用、開放和支持動態(tài)變化等特性決定了它將成為未來網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)發(fā)展的變化等特性決定了它將成為未來網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)發(fā)展的主導(dǎo)方向。以主導(dǎo)方向。以Internet/Web技術(shù)和現(xiàn)實(shí)環(huán)境的支撐技術(shù)和現(xiàn)實(shí)環(huán)境的支撐, 通過通過Internet/Intranet網(wǎng)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)異地協(xié)同設(shè)計(jì)與制造及異地協(xié)同設(shè)計(jì)與制造及企業(yè)制造信息管理企業(yè)制造信息管理，為計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)提出，為計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)提出了新的應(yīng)用與發(fā)展需求。了新的應(yīng)用與發(fā)展需求。 概念：概念：qWWWWWWqWebWebqHTMLHTMLq異地協(xié)同異地協(xié)同 1.3計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)環(huán)境計(jì)算機(jī)輔助制造工程系統(tǒng)