現(xiàn)代制造系統(tǒng)教學(xué)課件羅振璧朱耀祥等編著第一章制造系統(tǒng)工程基礎(chǔ)

1、在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：http:/教材其余課件及動畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)教材其余課件及動畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187 或者直接輸入下面地址：或者直接輸入下面地址：http:/現(xiàn) 代 制 造 系 統(tǒng) 主編羅振璧第一章制造系統(tǒng)工程基礎(chǔ)第一節(jié)制造第二節(jié)制造系統(tǒng)及其發(fā)展第三節(jié)制造系統(tǒng)的柔性自動化及自動化制造系統(tǒng)的技術(shù)分析第四節(jié)計算機(jī)集成制造CIM系統(tǒng)第五節(jié)集成制造系統(tǒng)分析和功能模型IDEFO第一節(jié)制造一、制造及其發(fā)展二、我國制造業(yè)面對的挑戰(zhàn)三、應(yīng)對未來挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略與關(guān)鍵技術(shù)一、制造及其發(fā)展1.制造的內(nèi)涵2.制造是我國工業(yè)化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心支柱3.制造是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)動機(jī)的

2、強(qiáng)大支柱1.制造的內(nèi)涵 1999年，美國麻省理工學(xué)院(MIT)定義現(xiàn)代制造包括：產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)、產(chǎn)品規(guī)劃、銷售和服務(wù)，以及實現(xiàn)這些功能所應(yīng)用的技術(shù)、流程過程以及人與技術(shù)結(jié)合的途徑等。 2002年，美國生產(chǎn)與庫存控制學(xué)會(APICS)定義制造：包括設(shè)計、物料選擇、規(guī)劃、生產(chǎn)、質(zhì)量保證、管理和對離散顧客與耐用貨物營銷的一系列相互關(guān)聯(lián)的活動和運作作業(yè)。1.制造的內(nèi)涵美國機(jī)械科學(xué)研究院（AMST）提出了一個由多層次技術(shù)群構(gòu)成的體系如圖11所示。圖11 現(xiàn)代制造技術(shù)的內(nèi)涵、層次及其技術(shù)構(gòu)成2.制造是我國工業(yè)化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心支柱(1)國家工業(yè)化的程度決定了社會發(fā)展的特征、國力、防務(wù)能力與人民物質(zhì)文化生

3、活的水平。(2)制造是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)的強(qiáng)大支柱。(3)制造是增強(qiáng)國家綜合實力、防務(wù)能力和提高人民物質(zhì)文化生活水平的保證。(4)在實現(xiàn)國家工業(yè)化和現(xiàn)代化的過程中，制造業(yè)具有獨特而不可替代的作用，必須重視與振興它。(5)制造業(yè)市場是世界最大的產(chǎn)品與服務(wù)市場，也是世界各國許多實業(yè)公司和跨國公司的最大競爭角斗場。(6)制造業(yè)的改造、革新與創(chuàng)造都不應(yīng)該也不可能“靠買進(jìn)來”或“照搬照抄”。3.制造是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)動機(jī)的強(qiáng)大支柱 建立一個強(qiáng)大、先進(jìn)、有競爭力的現(xiàn)代制造業(yè)是我國不容輕視的長期戰(zhàn)略任務(wù)。歷史經(jīng)驗和現(xiàn)實告誡我們，中國的防務(wù)能力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國家防務(wù)與經(jīng)濟(jì)的安全、人民的幸福只能依賴不斷發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和國家

4、防務(wù)能力，中國必須為此而發(fā)展中國制造，把中國建成世界制造大國與強(qiáng)國。二、我國制造業(yè)面對的挑戰(zhàn)(一)企業(yè)成功的要素(二)制造企業(yè)面對的形勢(三)未來制造面對的挑戰(zhàn)(一)企業(yè)成功的要素(1)企業(yè)的市場定位、目標(biāo)和實現(xiàn)目標(biāo)的戰(zhàn)略與商務(wù)實踐。(2)能否形成相對于其他競爭對手的競爭優(yōu)勢。(3)建成企業(yè)競爭的核心能力。(4)建立成功的制造戰(zhàn)略。(5)建立誠信、合作、實干與創(chuàng)新的企業(yè)文化。(6)對企業(yè)或核心公司建立加盟企業(yè)群集(Enterprises Cluster)聯(lián)盟，形成有核心能力與競爭優(yōu)勢的制造企業(yè)群集中心或地域制造中心，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化與區(qū)域化和激烈的市場競爭。(一)企業(yè)成功的要素(7)熟悉WTO

5、與市場相關(guān)的法規(guī)、議定書與慣例，在遵守法律與法規(guī)的條件下，發(fā)揚中華文明悠久的謀略傳統(tǒng)，在戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)或策略及方法上進(jìn)行創(chuàng)新，“克敵制勝”。(8)認(rèn)清我們的競爭優(yōu)勢，研究改進(jìn)規(guī)避風(fēng)險的戰(zhàn)略、策略與措施，從國情和企業(yè)的實際出發(fā)，不斷創(chuàng)新和改進(jìn)組織與管理，培育和發(fā)展自己的品牌、獨有的核心能力、建立競爭優(yōu)勢。(二)制造企業(yè)面對的形勢1.傳統(tǒng)制造面對的困境2.新興工業(yè)化國家必須走可持續(xù)發(fā)展的道路3.傳統(tǒng)制造業(yè)的投資效益下滑4.產(chǎn)品的壽命周期迅速縮短1.傳統(tǒng)制造面對的困境(1)現(xiàn)有產(chǎn)品飽和，現(xiàn)存的制造生產(chǎn)能力大量閑置。(2)產(chǎn)業(yè)與研究開發(fā)RD的轉(zhuǎn)移迫使發(fā)達(dá)國家的低中技術(shù)產(chǎn)品、基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與部分研究開發(fā)向發(fā)展中國

6、家與地區(qū)轉(zhuǎn)移。(3)制造企業(yè)的職業(yè)吸引力迅速下滑，一流的工程技術(shù)、管理人才和技術(shù)工人后繼乏人。(4)由于過去工業(yè)化過程中資源的濫用，已經(jīng)引發(fā)了人類的生存危機(jī)。2.新興工業(yè)化國家必須走可持續(xù)發(fā)展的道路 所謂信息化，指的是加快信息高技術(shù)的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化，并利用它們提高信息技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)與社會各領(lǐng)域的應(yīng)用水平和推動經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的進(jìn)程。企業(yè)信息化指的是，利用現(xiàn)代信息技術(shù)有效地開發(fā)與利用信息資源的過程。3.傳統(tǒng)制造業(yè)的投資效益下滑造成傳統(tǒng)制造業(yè)投資效益下滑的主要原因有三個：一是現(xiàn)代制造業(yè)在戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變時期遇到了種種困難，傳統(tǒng)制造業(yè)的管理不但不能即時發(fā)現(xiàn)和解決這些問題反而強(qiáng)調(diào)“更多地做更少地想”，使制造企業(yè)

7、成為“苦、累、報酬低”的行業(yè)；二是制造產(chǎn)品與服務(wù)所創(chuàng)造的利潤中相當(dāng)多的部分被商業(yè)貿(mào)易和流通、證券、股市或期貨等金融領(lǐng)域吸納，留給制造企業(yè)的利潤已經(jīng)相當(dāng)?shù)?；三是傳統(tǒng)的制造技術(shù)不能適應(yīng)新的市場競爭要求，譬如由于長期很少研究與改進(jìn)傳統(tǒng)制造技術(shù)，使產(chǎn)品與制造系統(tǒng)不能利用快速實現(xiàn)重構(gòu)(重組)技術(shù)而無法適應(yīng)產(chǎn)品個性化與市場壽命周期迅速縮短的需求。4.產(chǎn)品的壽命周期迅速縮短表1-1主要制造產(chǎn)品的市場壽命周期新產(chǎn)品開發(fā)周期(年)年代電 子 產(chǎn) 品發(fā)動機(jī)汽車機(jī)床機(jī) 械 制 造其 他 制 造19911325782014519132517320200187132513551388162013壓縮比率()334878

8、35633132368335(三)未來制造面對的挑戰(zhàn)(1)充分利用信息技術(shù)提升制造企業(yè)對市場需求及其變化的快速反應(yīng)能力。(2)快速準(zhǔn)確地捕捉與搜集競爭信息，并迅速地把它們轉(zhuǎn)換成競爭情報與知識。(3)快速配置與系統(tǒng)地集成人、技術(shù)和資源，建立基于互聯(lián)網(wǎng)的溝通與通信，為發(fā)展網(wǎng)絡(luò)制造或群集制造建立良好的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。(4)消除或控制污染，提高企業(yè)對環(huán)境的適應(yīng)性。(5)發(fā)展可重構(gòu)(可重組)企業(yè)(Reconfigurable Enterprise)。(6)創(chuàng)新與改進(jìn)了的流程過程。三、應(yīng)對未來挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略與關(guān)鍵技術(shù)1.應(yīng)對挑戰(zhàn)的制造戰(zhàn)略2.應(yīng)對未來制造挑戰(zhàn)的十個關(guān)鍵制造技術(shù)1.應(yīng)對挑戰(zhàn)的制造戰(zhàn)略 制造戰(zhàn)略所作出的

9、選擇將長期影響企業(yè)的業(yè)績與市場競爭力。為了獲取最多的效益，制造戰(zhàn)略應(yīng)該在支持總體商務(wù)戰(zhàn)略決策與提升競爭優(yōu)勢方面發(fā)揮作用。成功的制造戰(zhàn)略使企業(yè)可以根據(jù)市場需求、市場環(huán)境與企業(yè)競爭優(yōu)勢提升的要求剪裁和重構(gòu)企業(yè)的組織與管理，運作流程，產(chǎn)品、制造系統(tǒng)和商務(wù)活動，以及顧客服務(wù)，以達(dá)到提升企業(yè)競爭優(yōu)勢的目標(biāo)。所以，可以把制造戰(zhàn)略理解為制造組織實現(xiàn)其目標(biāo)的行為與實施程序，它的重點放在企業(yè)系統(tǒng)的外部，側(cè)重解決企業(yè)全局、全過程與全壽命的重大和長遠(yuǎn)問題。2.應(yīng)對未來制造挑戰(zhàn)的十個關(guān)鍵制造技術(shù)(1)可重構(gòu)制造系統(tǒng)(RMS，Reconfigurable Manufacturing Systems)。(2)無損耗的處理

10、(Waste-free Processing)。(3)新的物料過程(New Material Process)。(4)制造用的生物技術(shù)(Biotechnology for Manufacturing)。(5)企業(yè)建模與仿真(Enterprise Modeling and Simulation)。(6)信息技術(shù)(Information Technology)。(7)產(chǎn)品與過程的設(shè)計方法(Product and Process Design Methods)。(8)增強(qiáng)了的機(jī)器人的接口(Enhanced Machine-Human Interfaces)。(9)教育與培訓(xùn)(Workforce Ed

11、ucation and Training)。(10)智能合作系統(tǒng)軟件(Software for Intelligent Collaboration Systems)。表1-2未來的重大制造挑戰(zhàn)與十項優(yōu)先發(fā)展的重大關(guān)鍵技術(shù)間的相關(guān)關(guān)系優(yōu)先技術(shù)挑戰(zhàn)快速響應(yīng)信息轉(zhuǎn)變成知識人 技術(shù)資源的集成環(huán)境的適應(yīng)性可重構(gòu)企業(yè)創(chuàng)新的過程可重構(gòu)制造系統(tǒng)YYYNYY無損耗的處理NNNYNY新的物料過程NNNNNY制造用生物技術(shù)NNNYNY企業(yè)建模與仿真YYYYYY信息技術(shù)YYYYYY產(chǎn)品與過程的設(shè)計方法YNNYYY增強(qiáng)了的機(jī)器與人接口NYYYYY教育與培訓(xùn)NYYNNN智能合作系統(tǒng)軟件YNNNYN圖1-2獲取持久競爭優(yōu)勢

12、的概念模型第二節(jié)制造系統(tǒng)及其發(fā)展一、制造系統(tǒng)基礎(chǔ)二、制造模式與社會的變革深刻地影響著制造系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計與運作結(jié) 果三、現(xiàn)代制造系統(tǒng)存在的問題四、設(shè)計制造系統(tǒng)的基本要求五、制造系統(tǒng)的組成要素一、制造系統(tǒng)基礎(chǔ)1.制造系統(tǒng)的概念2.從系統(tǒng)工程觀點定義制造系統(tǒng)3.制造系統(tǒng)的發(fā)展4.研究和開發(fā)先進(jìn)的制造系統(tǒng)設(shè)計理論與方法1.制造系統(tǒng)的概念 “制造系統(tǒng)(ManufacturingSystem)”一詞最早出現(xiàn)于1815年，其原意是“工廠系統(tǒng)”。1911年F.W.Taylor用“科學(xué)管理”表達(dá)制造與管理中系統(tǒng)的概念。2.從系統(tǒng)工程觀點定義制造系統(tǒng)(1)制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)定義。(2)制造系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換定義。(3)制造

13、系統(tǒng)的程序定義。(1)制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)定義。 根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靜態(tài)的定義，制造系統(tǒng)是由硬件(生產(chǎn)設(shè)施、機(jī)床、夾具等)、物料傳送裝置、工人和其他附屬裝置組成的統(tǒng)一集合體，由生產(chǎn)信息知識、技術(shù)、方法和軟件支持它。(2)制造系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換定義。 按照系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的定義，可以把它定義為，把生產(chǎn)資源，特別是原材料轉(zhuǎn)換成最終產(chǎn)品的變換轉(zhuǎn)換過程。(3)制造系統(tǒng)的程序定義。 從系統(tǒng)的程序(流程)角度可以把制造系統(tǒng)定義為，制造生產(chǎn)的運作程序，即制造的管理系統(tǒng)。它由規(guī)劃、實施和控制組成的“管理循環(huán)”構(gòu)成。3.制造系統(tǒng)的發(fā)展傳統(tǒng)制造系統(tǒng)的不足(1)由通用機(jī)床組成的單件生產(chǎn)線主要特征是機(jī)群式組態(tài)，工序分散，要求公認(rèn)的技藝高。(2)

14、專用機(jī)床或組合機(jī)床組成的自動化流水線其主要不足是設(shè)備的平均利用率低。(3)現(xiàn)有柔性制造系統(tǒng)的主要不足是冗余功能與生產(chǎn)線投資高昂。為了克服上述傳統(tǒng)制造系統(tǒng)的不足，期望新一代的制造系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)以下五個目標(biāo)： (1)能根據(jù)商務(wù)運作和顧客需求的變化快速響應(yīng)顧客需求期望的產(chǎn)品品種與產(chǎn)量。(2)能降低因產(chǎn)品生產(chǎn)壽命期縮短和產(chǎn)品訂貨批量變化造成的制造系統(tǒng)建造與運行的高投資風(fēng)險，保證企業(yè)獲得合理的投資回報率ROI。 (3)可以重復(fù)利用和便于技術(shù)改進(jìn)、技術(shù)革新和升級的。(4)可診斷的，能保證系統(tǒng)組態(tài)快速變更的系統(tǒng)試運行時間最短、質(zhì)量缺陷最少。(5)系統(tǒng)及其組元有高的可靠性、魯棒性(容錯能力)與確定性。3.制造系

15、統(tǒng)的發(fā)展3.制造系統(tǒng)的發(fā)展達(dá)到這些目標(biāo)后可以滿足以下制造業(yè)市場的要求：(1)可按顧客的訂單與生產(chǎn)組織要求快速組成新產(chǎn)品或變換產(chǎn)品的批量生產(chǎn)能力。(2)能夠?qū)崿F(xiàn)無縫地“縮放”的制造系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模和布局(組態(tài))。(3)允許方便快捷地組織多品種產(chǎn)品的混流生產(chǎn)或并流生產(chǎn)。(4)能夠達(dá)到低的系統(tǒng)重構(gòu)與技術(shù)升級費用、高的生產(chǎn)效率，從根本上改變在現(xiàn)代市場環(huán)境下傳統(tǒng)制造系統(tǒng)高投資、高風(fēng)險與低的投資回報率的現(xiàn)況。(5)短的制造系統(tǒng)試生產(chǎn)周期和穩(wěn)定可靠的加工質(zhì)量與產(chǎn)量。3.制造系統(tǒng)的發(fā)展圖1-3制造系統(tǒng)的市場環(huán)境與技術(shù)特點圖1-41. 超高速加工方面 仍處于低級階段，還沒有形成完整、系統(tǒng)的研究體系和方法。國內(nèi)磨削砂

16、輪的線速度一般在4560m/s，尚未超過80 m/s。 超高速切削/磨削技術(shù)和其機(jī)床裝備，與國際先進(jìn)水平相比，還有較大差距。 2. 超精密加工方面 國內(nèi)研發(fā)的超精密切削機(jī)床，無論性能穩(wěn)定性和可靠性，還是精度指標(biāo)，與國外產(chǎn)品相比，還有較大差距；而且國外的商品化機(jī)床都配有精度補(bǔ)償軟件。 我國現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 3. 特種加工方面 國內(nèi)在電加工、激光加工、超聲加工、聚焦離子束和電子束加工等方面，與國際先進(jìn)水平相比，還有較大差距。 4. 微納加工方面 與國外相比，基礎(chǔ)研究還很落后，高水平的裝備和儀器大都依賴進(jìn)口。5. 自動化技術(shù)方面 我國目前尚處在單機(jī)自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在

17、少數(shù)企業(yè)中使用。 我國現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀6. 現(xiàn)代生產(chǎn)管理方面 國內(nèi)只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機(jī)輔助管理，多數(shù)中、小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。與國際先進(jìn)水平相比，還有較大差距。 7. 創(chuàng)新能力方面 我國在經(jīng)費投入強(qiáng)度、技術(shù)水平、技術(shù)引進(jìn)、生產(chǎn)能力等體現(xiàn)企業(yè)核心竟?fàn)幜统掷m(xù)發(fā)展能力方面，遠(yuǎn)低于工業(yè)發(fā)達(dá)國家。 8. 完整的體系方面 目前我國絕大多數(shù)企業(yè)技術(shù)開發(fā)能力薄弱，尚末成為技術(shù)創(chuàng)新的主體；還缺乏一支精干、相對穩(wěn)定的力量從事產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的研究與開發(fā)。 我國現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀4.研究和開發(fā)先進(jìn)的制造系統(tǒng)設(shè)計理論與方法 近幾年，由于制造企業(yè)信息管理的改進(jìn)和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，取得了一系列提

18、高制造效率與效益的可喜成果。如：為制造系統(tǒng)集成決策及其運作活動建模而開發(fā)的IDEFO方法，成為描述制造系統(tǒng)的工具。準(zhǔn)時生產(chǎn)JIT/精益制造等新的生產(chǎn)方式對制造系統(tǒng)的設(shè)計和實際運行產(chǎn)生了重要的影響。約束理論的應(yīng)用使制造系統(tǒng)的設(shè)計直接為企業(yè)的商務(wù)業(yè)績目標(biāo)服務(wù)。二、制造模式與社會的變革深刻地影響著制造系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計與運作結(jié)果 大量生產(chǎn)方式的主要社會技術(shù)特征是：零件是全部、連貫的互換性；可實現(xiàn)裝配線的生產(chǎn)，但它的主要生產(chǎn)特征不是以移動或連續(xù)流水方式裝配，而是具有規(guī)模效應(yīng)，產(chǎn)量增多后產(chǎn)品的成本下降；產(chǎn)品的質(zhì)量得到提升，可保證產(chǎn)品的互換性與質(zhì)量的一致性；同一種產(chǎn)品的產(chǎn)量可以達(dá)到200萬輛或更多；設(shè)計為用

19、戶提供了顯著的使用與維護(hù)方便性；三、現(xiàn)代制造系統(tǒng)存在的問題1.現(xiàn)代制造系統(tǒng)發(fā)展方面的問題2.制造系統(tǒng)設(shè)計方面的問題1.現(xiàn)代制造系統(tǒng)發(fā)展方面的問題 有關(guān)制造系統(tǒng)發(fā)展方面應(yīng)該汲取的教訓(xùn)有：制造系統(tǒng)創(chuàng)新改進(jìn)的基礎(chǔ)首先是顧客的需求、制造企業(yè)的承受力與可利用的資源，并得到強(qiáng)有力的現(xiàn)代設(shè)計科學(xué)與方法工具(例如，可重構(gòu)系統(tǒng)與技術(shù))、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、社會可利用的資源(特別是人力資源)與工業(yè)工程及供應(yīng)保障的支持；制造系統(tǒng)的設(shè)計、建造與運行必須同過程技術(shù)與合理的管理匹配集成實施；制造系統(tǒng)只是為現(xiàn)在與將來企業(yè)的商務(wù)目標(biāo)服務(wù)的，換言之它只能為企業(yè)實現(xiàn)“使顧客完全滿意”與“使受益者完全滿意”的目的與目標(biāo)服務(wù)。2.制造系統(tǒng)

20、設(shè)計方面的問題 綜上所述，近期在制造系統(tǒng)領(lǐng)域中的革新正在圍繞著提高系統(tǒng)的設(shè)計能力進(jìn)行，以此為提升企業(yè)的核心能力、競爭優(yōu)勢和業(yè)績服務(wù)。四、設(shè)計制造系統(tǒng)的基本要求(1)必須把制造系統(tǒng)的設(shè)計建立在創(chuàng)新設(shè)計理論與公理設(shè)計理論等先進(jìn)設(shè)計理論與方法的基礎(chǔ)上，才可能開發(fā)出有效、快速而可靠的設(shè)計技術(shù)與工具。(2)推式與拉式制造系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該滿足下列設(shè)計定理：在通過制造系統(tǒng)加工處理相同的零件時，可以利用可控的排隊功能退(解)偶器，把推式系統(tǒng)設(shè)計成生產(chǎn)率最高的系統(tǒng)；在不同零件及其要求的不同加工處理運作時拉式系統(tǒng)是最有效的系統(tǒng)。(3)推式制造系統(tǒng)的設(shè)計。(4)拉式制造系統(tǒng)。(5)可重構(gòu)制造系統(tǒng)。五、制造系統(tǒng)的組成要

21、素 制造(設(shè)備)系統(tǒng)總是企業(yè)制造生產(chǎn)系統(tǒng)中最重要的子系統(tǒng)，是制造活動集合的子集。但是，制造企業(yè)的其他子系統(tǒng)與活動也會不同程度地影響制造系統(tǒng)，所以制造系統(tǒng)經(jīng)常是一個復(fù)雜的社會-工程系統(tǒng)?，F(xiàn)代制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)面向制造的設(shè)計技術(shù)群 產(chǎn)品/工藝設(shè)計 計算機(jī)輔助設(shè)計 工藝過程建模和仿真 工藝規(guī)程設(shè)計 系統(tǒng)工程基礎(chǔ) 快速成型技術(shù) 并行工程制造工藝技術(shù)群 材料生產(chǎn)工藝 加工工藝 聯(lián)接與裝配 測試和檢測 環(huán)保技術(shù) 維修技術(shù) 其他 信息技術(shù) 接口技術(shù) 集成技術(shù) 人工智能 數(shù)據(jù)庫 軟件工程 決策支持 標(biāo)準(zhǔn)和框架 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 工藝標(biāo)準(zhǔn) 接口框架 產(chǎn)品定義和標(biāo)準(zhǔn) 檢驗標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)床和工具技術(shù) 傳感器和控制技術(shù) 質(zhì)量管理

22、用戶/供應(yīng)商交互作用 工作人員培訓(xùn)和教育 全國監(jiān)督和基準(zhǔn)評測 技術(shù)獲取和利用主主體體技技術(shù)術(shù)群群支撐支撐技術(shù)群技術(shù)群制造基礎(chǔ)制造基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境設(shè)施環(huán)境圖1-5第三節(jié)制造系統(tǒng)的柔性自動化及一、柔性自動化二、提高生產(chǎn)率的基本策略三、生產(chǎn)的數(shù)量指標(biāo)四、制造自動化的策略與自動化方案的評價五、自動化制造系統(tǒng)的組成和布局類型六、工件傳輸方法七、自動線設(shè)計與制造的考慮因素八、自動線的技術(shù)分析一、柔性自動化1.概述2.自動化與工程師的作用3.機(jī)械化與自動化的實施程序1.概述表1-3制造系統(tǒng)的比較制造系統(tǒng)類型特征機(jī)械化機(jī)器(MM)機(jī)械自動化流水線(DML)柔性制造系統(tǒng)(FMS)可重組制造系統(tǒng)(RMS或RRMS)基

23、本制造特征產(chǎn)品生產(chǎn)特征多品種單件小批量生產(chǎn)單一或少品種大量生產(chǎn)一組零件的批量生產(chǎn)多組零件變批量生產(chǎn)制 造 柔 性高極低或無中等按訂貨要求變化過程可變性大無或極小中等大功能可變性小無無或小大可縮放性中等無中等大成本效益低最高中等較高高投資回報率低較高較高中最高低中等或最高1.概述表1-3制造系統(tǒng)的比較系統(tǒng)特征系統(tǒng)組態(tài)能力以機(jī)器為模塊可重組革新后可重組革新后可重組硬軟件系統(tǒng)均可重組機(jī)床(器)結(jié)構(gòu)固定式通用固定式專用固定式通用可重組機(jī)床(器)部件結(jié)構(gòu)固定式固定式固定式可重組部件加工作業(yè)單刀為主多刀作業(yè)單刀為主可變2.自動化與工程師的作用表1-4機(jī)械工程師與工業(yè)工程師的職責(zé)機(jī)械工程師工業(yè)工程師裝備的自

24、動化生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化裝備的設(shè)計生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計、新裝備的應(yīng)用模塊、模具、工具與夾具的設(shè)計工具、夾具的技術(shù)要求技術(shù)條件新裝備(含切削刀具等)的試驗研究新刀具、夾具與裝備的導(dǎo)入3.機(jī)械化與自動化的實施程序(1)搞清自動化的目標(biāo)。(2)自動化與產(chǎn)品的壽命期。(3)實施柔性自動化的工廠再設(shè)計。(4)建立柔性自動化系統(tǒng)的信息結(jié)構(gòu)。(5)自動化與產(chǎn)品的設(shè)計。(6)自動化的必要條件與建立的目標(biāo)。(7)自動化的水平與過程流程的測試(8)結(jié)論與未來的趨勢。圖1-6柔性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的信息結(jié)構(gòu)二、提高生產(chǎn)率的基本策略(1)采用柔性制造原理與技術(shù)，壓縮變換產(chǎn)品品種的導(dǎo)入(準(zhǔn)備)時間，適應(yīng)產(chǎn)品批量的變化。(2)采用高效

25、的加工方法與設(shè)備。(3)壓縮制造的輔助時間。(4)提高過程變量或切削用量。(5)實現(xiàn)少人的或無人化加工。(6)利用“零時間哲學(xué)”。三、生產(chǎn)的數(shù)量指標(biāo)1.制造時間(Manufacturing)2.生產(chǎn)率Rp與工序時間To的組成3.制造能力PC4.利用率U5.可靠性指標(biāo)工作效率6.制造過程件(WIP)四、制造自動化的策略與自動化方案的評價1.制造自動化的策略2.自動化方案的評價1.制造自動化的策略(1)工序?qū)ｉT化。(2)工序集中(組合)。(3)工序同步(并行)化。(4)工序集成。(5)提高柔性。(6)改進(jìn)物流系統(tǒng)，縮短制造時間，降低在制件數(shù)。(7)增強(qiáng)質(zhì)量瓶頸設(shè)備的過程質(zhì)量控制，提高過程質(zhì)量及其穩(wěn)

26、定性。(8)控制和優(yōu)化制造過程。(9)集成。(10)計算機(jī)集成制造(CIM)。2.自動化方案的評價(1)可行性研究。(2)方案評審。(1)可行性研究 可行性研究包括：對項目背景的了解，搞清項目的重要性和必要性，對相關(guān)的國家調(diào)控政策、法律、法規(guī)、市場環(huán)境、用戶需求及限制因素進(jìn)行調(diào)查與分析研究；捕捉客戶需求，經(jīng)反復(fù)協(xié)商深入了解需求，預(yù)測市場前景；進(jìn)行產(chǎn)品需求分析，以及產(chǎn)品成熟度與技術(shù)革新度、競爭對手分析，確定技術(shù)條件與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；對加工方法與工藝流程成熟性和穩(wěn)定性，制造系統(tǒng)硬軟件及工具成套性、可靠性、穩(wěn)定性和兼容性進(jìn)行分析研究；方案設(shè)計評審與優(yōu)選；進(jìn)行現(xiàn)金流分析和投資回報率、最佳投資規(guī)模與投資時機(jī)、

27、投資風(fēng)險(市場變化、金融與匯率風(fēng)險)與產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)風(fēng)險及其風(fēng)險管理保證的評價；實施計劃及其可操作性評審；資源需求分析；綜合的可行性結(jié)論和建議。(2)方案評審 方案評審包含：對可行性結(jié)論和建議的復(fù)審與評價。進(jìn)行技術(shù)評審：評審工藝方法和流程的成熟性、可靠性與穩(wěn)定性；評審主要技術(shù)條件與指標(biāo)；審查制造系統(tǒng)自動化方案與硬件成套性；審查并驗證故障率、容錯能力、兼容性和可維護(hù)性；系統(tǒng)的功能和柔性驗證；軟件有效性、可維護(hù)性及兼容性測試與審查；資源可獲得性、利用率評估；技術(shù)先進(jìn)性、成熟度與革新度，以及技術(shù)管理的評估；仿真分析驗證；可重組與擴(kuò)展性評估。技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價，即對投標(biāo)、效益、投資回報率和成本估計的審查，以及

28、對風(fēng)險與靈敏度的審查。其他因素的評審，如形勢變化，匯率、股市與期貨的影響的評審等。確定進(jìn)一步調(diào)查、試驗和論證的問題和改進(jìn)建議。作出評價結(jié)論。五、自動化制造系統(tǒng)的組成和布局類型1.直線型布置2.回轉(zhuǎn)型布置1.直線型布置圖1-7直線型汽車后轎齒輪箱加工自動線2.回轉(zhuǎn)型布置圖1-8回轉(zhuǎn)型自動線示例a)5個站的回轉(zhuǎn)自動線b)6個站的回轉(zhuǎn)自動線六、工件傳輸方法圖1-9典型的自動線傳輸機(jī)構(gòu)a)步行移動系統(tǒng)b)鏈傳動傳輸系統(tǒng)c)齒輪齒條機(jī)構(gòu)d)棘輪機(jī)構(gòu)e)星形輪機(jī)構(gòu)f)立體凸輪機(jī)構(gòu)七、自動線設(shè)計與制造的考慮因素(1)加工件的尺寸、重量、材質(zhì)和幾何形狀。(2)裝配零部件的尺寸、重量和件數(shù)。(3)公差與加工類型

29、、加工順序。(4)要求的生產(chǎn)率，傳輸系統(tǒng)的類型。(5)工件定位安裝方法。(6)裝配零部件送進(jìn)和導(dǎo)向方法。(7)各工作站設(shè)備和傳輸機(jī)構(gòu)的可靠性，整個自動線的可靠性。(8)中間緩沖存儲容量。(9)維護(hù)的方便性。(10)要求的控制特征。(11)生產(chǎn)可用的空間。(12)產(chǎn)品設(shè)計改變后自動線的適應(yīng)性(柔性)。(13)自動線的初期投資。七、自動線設(shè)計與制造的考慮因素(14)自動線加工的成本。(15)自動線是自制還是外承包。設(shè)計建造自動線的兩種方法是：(1)利用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床和加工裝配工作站上的加工、處理與裝配設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)的或?qū)Ｓ玫奈锪蟼鬏斚到y(tǒng)連接各工作站形成自動線。(2)自動線的設(shè)計與制造由機(jī)床制造廠完成，采用專

30、用的傳輸線、裝配機(jī)及其他設(shè)備，對自動線進(jìn)行專門的設(shè)計和單獨制造。八、自動線的技術(shù)分析1.自動線運行性能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2.無存儲自動線的分析3.局部自動化4.有緩沖存儲自動線的分析1.自動線運行性能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(1)自動線的理論循環(huán)時間(周期)Tc。(2)自動線平均實際生產(chǎn)時間Tp。(3)自動線的平均生產(chǎn)率Rp與理論生產(chǎn)率Rc(4)自動線的效率E(5)自動線單件成本Cpc3.局部自動化 工業(yè)上實際應(yīng)用的自動線大多由手工操作與自動化兩類工作站組成，稱它們?yōu)榫植孔詣踊?。產(chǎn)生局部自動化的原因，首先是因為技術(shù)發(fā)展總是逐步由自動化操作替代手工操作，而不是立即全線自動化；其二是因為某些手工操作難以自動化或

31、自動化在經(jīng)濟(jì)上不合理。因此，在自動線設(shè)計制造中，常有一些工作站由手工操作。4.有緩沖存儲自動線的分析(1)緩沖存儲有效性的極限(2)兩段自動線的分析。(1)緩沖存儲有效性的極限1)無緩沖存儲能力。2)無限量緩沖存儲。3)實際緩沖存儲有效性E。有緩沖存儲自動線的效率達(dá)到最大值的條件為： 1)設(shè)定的段數(shù)等于工作站數(shù)，即相鄰站間均有緩沖存儲。2)裝置緩沖存儲的各工作站有相等的故障概率。3)把緩沖存儲器設(shè)計成大容量的。4)提高自動線效率最多的是設(shè)置第一個緩沖存儲器時。(2)兩段自動線的分析 若用內(nèi)存量為b的緩沖存儲器把自動線分為兩部分，F(xiàn)1與F2分別表示兩部分中第1與第2段的故障停機(jī)率，則定義為故障停

32、機(jī)率之比F2F1表1-5在幾種停機(jī)狀態(tài)下兩段自動線的h(b)計算公式假定兩段有相等的循環(huán)時間和修理時間，即，設(shè)bBL(1 41)式中B滿足以下關(guān)系的最大整數(shù) bB L剩余件數(shù)，在bB時出現(xiàn)。 bBL第四節(jié)計算機(jī)集成制造CIM系統(tǒng)一、產(chǎn)生計算機(jī)集成制造的技術(shù)經(jīng)濟(jì)背景二、計算機(jī)集成制造的基本概念三、我國實施CIMS的簡況四、CIMS的組成五、CIMS遞階控制系統(tǒng)六、CIMS實驗工程一、產(chǎn)生計算機(jī)集成制造的技術(shù)經(jīng)濟(jì)背景(1)制造業(yè)產(chǎn)品的市場已由各國或局部地區(qū)變成世界市場。(2)產(chǎn)品多樣化，型號、規(guī)格日益增加，批量減小。(3)產(chǎn)品生命周期，即產(chǎn)品更新?lián)Q代的時間越來越短。(4)在國內(nèi)外市場上，產(chǎn)品的競爭

33、主要表現(xiàn)在質(zhì)量、價格、交貨期的競爭。二、計算機(jī)集成制造的基本概念概念：CIMS是企業(yè)生產(chǎn)活動全過程中各了系統(tǒng)的完美集成，即從市場預(yù)測、經(jīng)營決策、計算控制、工程設(shè)計、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制到產(chǎn)品銷售等支持功能部門，合理地通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)成一個整體，以保證企業(yè)內(nèi)部信息的一致性、共享性、可靠性、精確性和及時性，綜合運用現(xiàn)代管理、信息、制造、自動化和系統(tǒng)工程等領(lǐng)域的技術(shù)、實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化和柔性化，達(dá)到高效率、高質(zhì)量、低成本和靈活生產(chǎn)的目的。(1)從功能上，CIM包含一個制造企業(yè)的全部生產(chǎn)和經(jīng)營管理活動，從市場預(yù)測、產(chǎn)品設(shè)計、制造裝配、經(jīng)營管理到售后服務(wù)是一個整體，要全面。(2)從信息上，整個生產(chǎn)過程實質(zhì)

34、上是一個數(shù)據(jù)采集、傳送和處理決策的過程，最終形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)(信息)的物質(zhì)表現(xiàn)。三、我國實施CIMS的簡況 我國在80年代中期已關(guān)注到國際上CIMS的發(fā)展，在國家高技術(shù)發(fā)展計劃(863計劃)中，CIMS作為自動化領(lǐng)域的一個主題被列入。國家科委組織了2000多人的研究隊伍進(jìn)行了近10年的研究和在工廠中的實施，取得了許多研究成果和工作經(jīng)驗。設(shè)在清華大學(xué)的CIMS實驗工程研究中心(CIMSERC)和北京第一機(jī)床廠的CIMS應(yīng)用工程，先后在1994年和1995年獲得了美國制造工程師學(xué)會(SME)的CIMS“大學(xué)領(lǐng)先獎”和“工業(yè)領(lǐng)先獎”，標(biāo)志著我國對CIMS的研究和實施進(jìn)入了國際先進(jìn)水平。此外，

35、CIMS的推廣應(yīng)用已發(fā)展到機(jī)械、電子、航空、航天、輕工、紡織、化工、冶金、石油、通信、煤炭等行業(yè)的60多家企業(yè)，獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為推動我國制造企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步作出了貢獻(xiàn)。四、CIMS的組成1.工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)2.制造自動化分系統(tǒng)3.質(zhì)量保證分系統(tǒng)4.管理信息分系統(tǒng)5.計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)6.數(shù)據(jù)庫圖1-10CIMS組成圖1.工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)(1)CAD計算機(jī)輔助設(shè)計。(2)CAE計算機(jī)輔助工程分析。(3)CAPP計算機(jī)輔助工藝設(shè)計。(4)CAT計算機(jī)輔助工藝裝備設(shè)計(Computer Aided Tooling，CAT)。(5)CAM計算機(jī)輔助制造。2.制造自動化分系統(tǒng)(1)加

36、工工作站。(2)物料輸送及儲存工作站。(3)夾具與裝卸工作站。(4)刀具管理工作站。(5)檢測工作站。(6)裝配工作站。圖1-11制造自動化分系統(tǒng)典型代表3.質(zhì)量保證分系統(tǒng) 此分系統(tǒng)主要是采集、存儲、評價與處理存在于設(shè)計、制造過程中與質(zhì)量有關(guān)的大量數(shù)據(jù)，從而及時正確處理各種質(zhì)量問題，促進(jìn)提高產(chǎn)品質(zhì)量。分系統(tǒng)具有質(zhì)量決策、質(zhì)量檢測與數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量評價、控制與追蹤等功能。4.管理信息分系統(tǒng) 通常，管理信息分系統(tǒng)以MRP為核心，根據(jù)企業(yè)管理高層的經(jīng)營決策，中期和短期生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)工場(車間)的作業(yè)計劃，以及各種生產(chǎn)活動和操作，來編制制造資源規(guī)劃，其功能覆蓋了市場營銷、物料供應(yīng)、各級生產(chǎn)計劃與控制、財

37、務(wù)管理、成本、庫存和技術(shù)管理等部分的活動。此系統(tǒng)包含了企業(yè)經(jīng)營規(guī)劃、主生產(chǎn)計劃、物料需求計劃、生產(chǎn)能力需求計劃、車間或工場生產(chǎn)作業(yè)計劃、車間調(diào)度與控制等軟件。這一分系統(tǒng)在CIMS中處于中樞地位，指揮與控制其余各分系統(tǒng)進(jìn)行有條不紊的工作。5.計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò) 此系統(tǒng)采用國際上標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實現(xiàn)異種機(jī)互聯(lián)、異構(gòu)局部網(wǎng)絡(luò)及多種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。實際上這是一個局域網(wǎng)，要滿足各分系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)支持服務(wù)的不同需求，支持資源共享、分布數(shù)據(jù)庫、各種遞階和實時控制。6.數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫是支持CIMS各分系統(tǒng)并包含企業(yè)全部信息的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。此數(shù)據(jù)庫在邏輯上是統(tǒng)一的，在物理上可以是分布的，用以支持企業(yè)數(shù)據(jù)共享和信息的集成。由于

38、各企業(yè)產(chǎn)品不同，生產(chǎn)規(guī)模和性質(zhì)都不一樣，因此在實施CIM時都有不同的結(jié)構(gòu)，有的分系統(tǒng)復(fù)雜，有的就簡單，但兩個支撐分系統(tǒng)是決不可少的。五、CIMS遞階控制系統(tǒng)1.工廠層控制系統(tǒng)2.車間層控制系統(tǒng)3.單元層控制系統(tǒng)4.工作站層控制系統(tǒng)5.設(shè)備層控制系統(tǒng)1.工廠層控制系統(tǒng) (1)決策支撐。包括市場分析預(yù)測、經(jīng)營決策等。 (2)經(jīng)營管理。包括成本估算和財務(wù)、用戶訂單處理、庫存統(tǒng)計、采購、人事管理、工資管理等。有關(guān)決策支撐和經(jīng)營管理，既與生產(chǎn)有聯(lián)系，又有一定獨立性。在研制了各獨立模塊后很容易集成。(3)生產(chǎn)管理。制定主生產(chǎn)計劃，明確生產(chǎn)資源需求，確定生產(chǎn)能力，應(yīng)用生產(chǎn)計劃數(shù)據(jù)確定交給下一級的生產(chǎn)指令。(

39、4)生產(chǎn)準(zhǔn)備(制造工程)。即包括了有關(guān)CADCAM的各項目。生產(chǎn)管理和生產(chǎn)準(zhǔn)備對下級控制的關(guān)系十分密切，也是研究的重點。(5)信息管理。2.車間層控制系統(tǒng)(1)任務(wù)管理。安排生產(chǎn)能力計劃，對訂單進(jìn)行分批處理，將任務(wù)分配給各單元(Cell)，跟蹤設(shè)備利用情況，安排各項設(shè)備的維修。(2)資源分配。分配單元層各項目具體加工時所需的工作站、儲存區(qū)、托盤、刀具及材料等。3.單元層控制系統(tǒng)(1)排隊管理。(2)調(diào)度。(3)分配。3.單元層控制系統(tǒng)圖1-12AMRF/CIMS遞階控制結(jié)構(gòu)4.工作站層控制系統(tǒng) 此級控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)指揮和協(xié)調(diào)車間中一個設(shè)備小組的活動。一個工作站通常由一臺NC機(jī)床、一臺機(jī)器人、一個物

40、料儲運器和一臺控制計算機(jī)組成。工作站級負(fù)責(zé)處理物料儲運系統(tǒng)交來的零件托盤。控制器為設(shè)備級各子系統(tǒng)對零件安裝、切削加工、卸下工件等各項操作進(jìn)行排序。5.設(shè)備層控制系統(tǒng) 這是控制系統(tǒng)的底層，是指一臺具體的設(shè)備，如機(jī)床、機(jī)器人、坐標(biāo)測量機(jī)、自動導(dǎo)引車等。此級控制器向上與工作站控制系統(tǒng)用接口連接，向下與各設(shè)備控制器接口相通。設(shè)備控制器的功能是將工作站控制器命令轉(zhuǎn)換成可操作的、有順序的簡單任務(wù)運行各種設(shè)備。六、CIMS實驗工程1.CIMS實驗工程概況2.CIMS實驗工程的總體集成3.CIMS總體簡化集成運行情況1.CIMS實驗工程概況技術(shù)原則技術(shù)原則(1)實驗工程能體現(xiàn)實際工廠的主要功能，即產(chǎn)品設(shè)計、制

41、造和管理的多層遞階結(jié)構(gòu)。(2)用最少的機(jī)械設(shè)備配置原則，為實驗工程提供一個生產(chǎn)環(huán)境，用以實現(xiàn)信息集成。(3)用多廠生產(chǎn)的異種設(shè)備，包括各種硬件和軟件進(jìn)行集成，更好體現(xiàn)實際生產(chǎn)現(xiàn)狀。(4)從現(xiàn)有成熟的單元技術(shù)的集成過渡到更先進(jìn)技術(shù)的研究開發(fā)和集成。(5)重視軟件開發(fā)的軟件工程規(guī)范化方法和各種標(biāo)準(zhǔn)化問題。圖1-13CIMS實驗工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1-14CIMS-ERC制造系統(tǒng)實驗室平面布置2.CIMS實驗工程的總體集成(1)車間單元工作站設(shè)備4級信息集成。(2)CADCAPPCAM的集成。(3)制造設(shè)備的集成。(1)車間單元工作站設(shè)備4級信息集成。1)車間根據(jù)實驗工程的要求給出指令性計劃，產(chǎn)生周生產(chǎn)計

42、劃。2)單元層根據(jù)周生產(chǎn)計劃、車間生產(chǎn)能力及完成生產(chǎn)情況，生成雙日滾動計劃，然后通過仿真軟件為之仿真，如不合適，則可作調(diào)整，最后由調(diào)度軟件根據(jù)CAPP制定的工藝規(guī)劃，對當(dāng)日要加工的零件進(jìn)行排序，產(chǎn)生調(diào)度單，并完成對各工作站的實時調(diào)度與監(jiān)控。3)工作站根據(jù)單元控制器下達(dá)的作業(yè)命令，調(diào)用合適的加工程序和NC代碼對各設(shè)備進(jìn)行控制，實現(xiàn)當(dāng)日生產(chǎn)的零件的加工，同時還將設(shè)備狀態(tài)實時反饋給單元控制器。圖1-15CIMS-ERC 4級遞階控制結(jié)構(gòu)1)部件方案設(shè)計專家系統(tǒng)可根據(jù)用戶的要求自動進(jìn)行部件(減速箱)的設(shè)計，并給出主要零件的結(jié)構(gòu)尺寸。2)典型零件設(shè)計軟件根據(jù)專家系統(tǒng)給出的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行零件的三維造型、有限

43、元分析及其他分析計算，轉(zhuǎn)換成二維視圖，并通過IGES標(biāo)準(zhǔn)圖形文件傳送給另一個CAD軟件，進(jìn)行二維詳細(xì)設(shè)計，產(chǎn)生符合我國標(biāo)準(zhǔn)的帶有漢字的工程圖樣。3)自行開發(fā)的CAPP軟件可在上述基礎(chǔ)上輸入必要的零件工藝信息，生成工藝路線卡片、工藝卡及裝夾定位示意圖。4)CAM軟件根據(jù)CAD及CAPP信息生成刀位文件，同時利用組合夾具組裝CAD軟件生成組合夾具組裝圖，并進(jìn)行刀位軌跡仿真，以防止發(fā)生干涉，由后置處理軟件生成加工中心的NC代碼。圖1-16CIMS-ERCCAD子系統(tǒng)工作流程框圖圖1-17CIMS-ERCCAPPCAM子系統(tǒng)工作流程框圖(3)制造設(shè)備的集成。1)立式加工中心和臥式加工中心工作站各有一臺立式或臥式加工中心，但對控制器均進(jìn)行了改造，加裝了接口，以便能和上位計算機(jī)進(jìn)行通信。2)車削工作站有一臺NC車削加工中心，并有一臺機(jī)器人，以便裝