CADCAM集成制造系統(tǒng)概述

1、CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)第7章CAD/CAM集成制造造系統(tǒng)7.1CAD/CAM集成概述述7.2CAD/CAM的系統(tǒng)信信息流7.3CAD/CAM信息集成成技術(shù)7.4CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)總體規(guī)規(guī)劃7.5CIMS計算機集集成制造造系統(tǒng)1.CAD/CAM集成的基基本概念念CAD/CAM系統(tǒng)的集集成是指指借助于于公共的的工程數(shù)數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通通信技術(shù)術(shù)以及標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)格式式的中性性文件接接口技術(shù)術(shù)，把CAD、CAE、CAPP、CAM以致PPS等各種功功能不同同的軟件件系統(tǒng)有有機地結(jié)結(jié)合起來來，保證證各系統(tǒng)統(tǒng)之間信信息的提提取、交交換、共共享和處處理，實實現(xiàn)軟硬硬件資源源的共享享。7.1CAD/CAM集成技術(shù)概

2、概述圖7-1產(chǎn)品設(shè)計計與制造造流程圖7-2集成化制制造系統(tǒng)統(tǒng)2.CAD/CAM的集成方方式從CAD/CAM系統(tǒng)集成成技術(shù)的的實際應(yīng)應(yīng)用上看看，集成成有兩種種方式：系統(tǒng)的集集成集成的系系統(tǒng)7.1CAD/CAM集成技術(shù)概概述3.CAD/CAM集成的作作用有利于發(fā)發(fā)揮設(shè)計計人員的的創(chuàng)造性性；有利于系系統(tǒng)各應(yīng)應(yīng)用模塊塊之間的的資源共共享，提提高了系系統(tǒng)運行行效率，降低系系統(tǒng)成本本；避免了應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)間信息息傳遞誤誤差，特特別是人人為的傳傳遞誤差差，從而而提高了了產(chǎn)品的的質(zhì)量；有利于實實現(xiàn)產(chǎn)品品的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化、通通用化和和系列化化；有利于實實現(xiàn)并行行作業(yè)，縮短產(chǎn)產(chǎn)品上市市周期、提高產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量和企業(yè)業(yè)的市場

3、場競爭力力；有利于實實現(xiàn)面向向制造的的設(shè)計（DFM）和面向向裝配的的設(shè)計（DFA），降低低成本，提高產(chǎn)產(chǎn)品競爭爭力；有益于先先進制造造模式的的實施，擴大企企業(yè)的市市場機遇遇。7.1CAD/CAM集成技術(shù)概概述4.CAD/CAM集成的體體系結(jié)構(gòu)構(gòu)CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)類型有有以下三三種：傳統(tǒng)型系系統(tǒng)改進型系系統(tǒng)數(shù)據(jù)驅(qū)動動型系統(tǒng)統(tǒng)7.1CAD/CAM集成技術(shù)概概述圖7-3CAD/CAM集成體系系結(jié)構(gòu)市場預(yù)測生產(chǎn)規(guī)劃資源規(guī)劃公司層主生產(chǎn)計劃物料需求計劃生產(chǎn)能力需求計劃廠/所層質(zhì)量檢測計劃質(zhì)量管理信息任務(wù)劃分車間作業(yè)調(diào)度仿真車間層物料工作站刀具工作站夾具工作站工作站層加工工作站測量工作站物料

4、庫各種加工設(shè)備設(shè)備層下達任務(wù)調(diào)控進度下達設(shè)計、生產(chǎn)及質(zhì)量管理任務(wù)下達刀夾具、物料調(diào)度、加工及質(zhì)量監(jiān)測任務(wù)反饋各項任務(wù)進度反饋車間生產(chǎn)狀態(tài)和系統(tǒng)狀態(tài)反饋加工、庫存及測量等多類數(shù)據(jù)反饋各類加工、測量和物料儲運工作完成情況下達加工任務(wù)分配檢測任務(wù)圖7-4CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)遞階控控制體系系結(jié)構(gòu)CAD/CAM系統(tǒng)的信信息流是是指產(chǎn)品品信息在在CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)各模塊塊間以及及CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)與其他他系統(tǒng)如如管理信信息系統(tǒng)統(tǒng)（MIS）、制造造自動化化系統(tǒng)（MAS）、質(zhì)量量保證系系統(tǒng)（CAQ）等間的的流動過過程。1.CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)模塊間間的信息息流7.2CAD/CAM的系統(tǒng)信信

5、息流信息流生產(chǎn)經(jīng)營決策結(jié)構(gòu)設(shè)計計與分析總體結(jié)構(gòu)決策概念設(shè)計計方案決策策設(shè)計任務(wù)務(wù)規(guī)劃工藝設(shè)計過程仿真資源需求求與分析設(shè)計流管管理PDMERP市場客戶戶需求信信息產(chǎn)品開發(fā)發(fā)過程信息息流7.2CAD/CAM的系統(tǒng)信信息流信息流產(chǎn)品制造造過程信息息流工裝規(guī)劃劃與設(shè)計車間調(diào)度度NC指令生成仿真真生產(chǎn)作業(yè)業(yè)計劃質(zhì)量控制制資源需求求與分析PPSPDMERP資源需求求、工藝藝設(shè)計7.2CAD/CAM的系統(tǒng)信信息流2.CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)與其他他系統(tǒng)的的信息流流CAD/CAM系統(tǒng)與MIS間的信息息流CAD/ CAM系統(tǒng)與MAS間的信息息流CAD/CAM系統(tǒng)與CAQ間的信息息流7.2CAD/CAM的系統(tǒng)信信

6、息流CADCAECAPPCAMCAD/CAM系統(tǒng)MISMASCAQ圖7-6CAD/CAM系統(tǒng)與其其他系統(tǒng)統(tǒng)間信息息傳遞關(guān)關(guān)系圖1.CAD/CAM的集成方方法CAD/CAM有以下三三種集成成方法：基于專用用接口的的CAD/CAM集成；基于STEP的CAD/CAM集成；基于數(shù)據(jù)據(jù)庫的CAD/CAM集成。7.3CAD/CAM信息集成成技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計造型幾何繪圖有限元分析優(yōu)化設(shè)計模擬仿真工程數(shù)據(jù)庫CADCAE工藝過程設(shè)計工夾具設(shè)計CAPP數(shù)控編程數(shù)控加工仿真CAM生產(chǎn)管理系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口圖7-10基于工程程數(shù)據(jù)庫庫的CAD/CAM集成2.CAD/CAM集成的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)目前，為為實現(xiàn)CA

7、D/CAM系統(tǒng)的高高度集成成，常采采用的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)主要有有以下幾幾方面：新一代基基于特征征的建模模技術(shù)數(shù)據(jù)交換換技術(shù)工程數(shù)據(jù)據(jù)管理技技術(shù)集成框架架(或集成平平臺)7.3CAD/CAM信息集成成技術(shù)1CAD/CAM集成分步步實施的的步驟各單項計計算機應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)的開發(fā)發(fā)，如CAD、CAE、CAPP、PPC、自動化化加工和和裝配單單元、CAQ等。CAD與CAE、CAPP的集成應(yīng)應(yīng)用，PPC與PDC的集成應(yīng)應(yīng)用。這這兩項集集成可以以并行進進行或先先后進行行。CAD/CAM集成模塊塊與自動動化加工工和裝配配單元集集成為狹狹義的CAD/CAM系統(tǒng)，自自動化加加工和裝裝配單元元與物料料運輸系系統(tǒng)集成成為

8、自動動化制造造系統(tǒng)。以上兩兩項集成成也可以以并行進進行或先先后進行行。7.4CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)總體規(guī)規(guī)劃狹義的CAD/CAM系統(tǒng)，PPC/PDC集成模塊塊和自動動化制造造系統(tǒng)集集成為廣廣義的CAD/CAM系統(tǒng)。廣義的CAD/CAM系統(tǒng)與CAQ模塊集成成為相當(dāng)當(dāng)于CIMS的信息流流系統(tǒng)。7.4CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)總體規(guī)規(guī)劃CADCAECAD/CAECAPPCAD/CAE/CAPP狹義CAD/CAMPPCPDC檢測監(jiān)控系統(tǒng)物料流裝配單元機械手CNC制造單元自動化制造系統(tǒng)信息流廣義CAD/CAMCIMS系統(tǒng)CAQ輔助設(shè)備圖7-11 CAD/CAM系統(tǒng)集成成步驟7.4CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)

9、總體規(guī)規(guī)劃2CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)總體規(guī)規(guī)劃包括括的內(nèi)容容CAD/CAM集成系統(tǒng)統(tǒng)的目標(biāo)標(biāo)功能模塊塊的組成成信息模型型系統(tǒng)的總總體結(jié)構(gòu)構(gòu)計算機硬硬、軟件件系統(tǒng)的的配置方方案7.5CIMS計算機集集成制造造系統(tǒng)1.CIM與CIMS的基本概概念CIM的提出：1973年美國國Dr.JosephHarrington提出CIM哲理（ComputerIntegrated Manufacturing)，2個要點：企業(yè)的各各個生產(chǎn)產(chǎn)環(huán)節(jié)是是不可分分割的，需要統(tǒng)統(tǒng)一考慮慮整個生產(chǎn)產(chǎn)過程實實質(zhì)上也也是對信信息的采采集、傳傳遞和加加工處理理的過程程，在企企業(yè)中主主要存在在信息流流和物流流這兩種種運動過過程，而而物

10、流又又是受信信息流控控制的。863/CIMS的定義“CIM作為一種種組織、管理與與進行企企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)的哲理理，將信息技技術(shù)、現(xiàn)現(xiàn)代管理理技術(shù)、系統(tǒng)工工程技術(shù)術(shù)和制造造技術(shù)相相結(jié)合，并應(yīng)用用于企業(yè)業(yè)產(chǎn)品全全生命周周期（從從市場需需求分析析到最終終報廢處處理）的的各個階階段。通通過信息息集成、過程優(yōu)優(yōu)化及資資源優(yōu)化化，實現(xiàn)現(xiàn)物流、信息流流、價值值流的集集成和優(yōu)優(yōu)化運行行達到人人（組織織、管理理）、經(jīng)經(jīng)營和技技術(shù)三要要素的集集成。以以加強企企業(yè)新產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)發(fā)的T（技術(shù)）、Q（質(zhì)量）、C（成本）、S（服務(wù)）、E（環(huán)境），從而提提高企業(yè)業(yè)的市場場應(yīng)變能能力和競競爭能力力?！?.5CIMS計算機集集成制造造

11、系統(tǒng)2.CIMS的基本構(gòu)構(gòu)成CIMS的基本要要素CIMS系統(tǒng)的集集成7.5CIMS計算機集集成制造造系統(tǒng)圖7-12CIMS三要素之之間的關(guān)關(guān)系CIMS系統(tǒng)集成成的特征征數(shù)據(jù)共共享系系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)部各個個子系統(tǒng)統(tǒng)間可實實現(xiàn)信息息共享。功能交交互通通過統(tǒng)統(tǒng)一的執(zhí)執(zhí)行控制制程序來來組織和和協(xié)調(diào)系系統(tǒng)內(nèi)部部各子系系統(tǒng)的運運行，實實現(xiàn)功能能的交互互。開放式式結(jié)構(gòu)系系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)部各各個子系系統(tǒng)間易易于實現(xiàn)現(xiàn)信息交交換，系系統(tǒng)與外外部其他他系統(tǒng)之之間也能能通過外外部接口口實現(xiàn)信信息互通通。7.5CIMS計算機集集成制造造系統(tǒng)物理系統(tǒng)互連數(shù)據(jù)交換規(guī)則與慣例系統(tǒng)內(nèi)部通訊物理系統(tǒng)集成公共（共享）數(shù)據(jù)資源公共服務(wù)執(zhí)行環(huán)境可移

12、式應(yīng)用與分布系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)集成生產(chǎn)和過程仿真自動化的經(jīng)營過程監(jiān)控基于知識的決策支持人的集成經(jīng)營集成CIMS集成的層層次單項技術(shù)術(shù)（自動動化孤島島）聯(lián)系系起來相互交換換信息和和數(shù)據(jù)整個系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)部各各種應(yīng)用軟件件的集成成CIMS的最高階階段即人的集集成。CIMS阻力的70%來源于人人，11%對成本的評評估，9%的技術(shù)元件件.7.5CIMS計算機集集成制造造系統(tǒng)集成發(fā)展展階段19851995199921世紀(jì)信息集成企業(yè)集成制造網(wǎng)絡(luò)過程集成7.5CIMS計算機集集成制造造系統(tǒng)客戶CIMS第三版的圓輪圖人員與組織全球組織客戶支持制造產(chǎn)品與工藝雇員責(zé)任市場交易物人料工具信息技術(shù)供應(yīng)銷售渠道銷售和促銷顧客服務(wù)生命周期過渡系統(tǒng)設(shè)計企業(yè)定義零部件設(shè)計不斷改進文件和發(fā)布資源規(guī)劃經(jīng)營計劃零部件制造組裝和測試物料管理共享知識系統(tǒng)商資源投資者團體規(guī)章倫