先进制造技术20课件3.ppt

1、19世纪：手工制造20世纪初：批量生产20世纪30年代：刚性自动化20世纪6080年代：CAD/CAM/CAE、FMS、JIT20世纪80年代：集成制造、并行工程20世纪90年代：敏捷制造、虚拟制造、智能制造、绿色制造开始确定设计要求指定设计方案分析设计方案评价设计方案决策结束修改设计要求再设计NY输入零件GT编码及辅助信息零件族搜索和识别检索、编辑标准工艺路线检索、编辑标准加工路线输出工艺规程工艺过程结果信息的存储零件族矩阵文件工艺路线文件加工工序文件其它应用程序输入零件形状及其它信息零件特征分析分解工艺设计、分析和逻辑决策工艺设计结果的信息存储输出工艺规程数据库其它应用程序用户系统用户界面

2、解释与推理系统推理机推理控制专家知识采集系统知识库规则事实市场调研产品计划产品设计试制样机修改设计工艺准备正式投产设计方案3D CAD3D模型模型处理快速成型机三维实体3D扫描产品原型主要内容主要内容:形式形式:通过制造系统通过制造系统代替人的体力劳动代替人的体力劳动代替或辅助人的脑力劳动代替或辅助人的脑力劳动实现人、机器及整个系统的协实现人、机器及整个系统的协 调、管理、控制和优化调、管理、控制和优化 功能功能:可通过可通过T、Q、C、S、E等功能目等功能目标描述标描述功能目标包括功能目标包括:范围范围:敏捷化敏捷化网络化网络化虚拟化虚拟化智能化智能化全球化全球化绿色化绿色化主要包括一下几个

3、方面主要包括一下几个方面:指产品的整个制造周期具备敏捷性和指产品的整个制造周期具备敏捷性和主动的综合应变能力。主动的综合应变能力。敏捷化敏捷化:柔性柔性:机械柔性、工艺柔性、运行柔性、机械柔性、工艺柔性、运行柔性、扩展扩展(柔性柔性)功能、劳动柔性。功能、劳动柔性。(主要靠主要靠数控技术数控技术)重构能力重构能力:产品模块化产品模块化 实现快速重组重构实现快速重组重构增强对新产品开发的快速响应能力增强对新产品开发的快速响应能力 集成制造工艺集成制造工艺 网络化网络化:虚拟化虚拟化:基于数字化技术基于数字化技术 制造虚拟化以制造技术和计算机技术支持的系统建模技术制造虚拟化以制造技术和计算机技术支

4、持的系统建模技术和仿真技术为基础集现代制造工艺、计算机图形学、并行工程和仿真技术为基础集现代制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、虚拟现实技术和多媒体技术为一体，由多学科知、人工智能、虚拟现实技术和多媒体技术为一体，由多学科知识形成的一种综合系统技术。它将现实制造环境及其制造过程识形成的一种综合系统技术。它将现实制造环境及其制造过程通过建立系统模型映射到计算机及其相关技术所支撑的虚拟制通过建立系统模型映射到计算机及其相关技术所支撑的虚拟制造全过程，并对产品制造及制造系统的行为进行预测和评价。造全过程，并对产品制造及制造系统的行为进行预测和评价。虚拟制造是实现敏捷制造的重要关键技术。虚拟制

5、造是实现敏捷制造的重要关键技术。智能化智能化:智能化是制造系统在柔性化和集成智能化是制造系统在柔性化和集成化基础上的发展和延伸，宗旨在于通过化基础上的发展和延伸，宗旨在于通过人与智能机器的合作去扩大、延伸和部人与智能机器的合作去扩大、延伸和部分取代人类专家在制造过程中的脑力劳分取代人类专家在制造过程中的脑力劳动，实现制造过程的优化。动，实现制造过程的优化。全球化全球化:市场国际化形成全球产品销售网络市场国际化形成全球产品销售网络 产品开发、设计的国际合作及产品制造跨国化产品开发、设计的国际合作及产品制造跨国化 制造企业在世界范围内重组与集成制造企业在世界范围内重组与集成(如企业动如企业动态联盟

6、态联盟)资源的跨地区、跨国家的协调、共享、优化资源的跨地区、跨国家的协调、共享、优化和和利用利用 逐渐形成全球制造的体系结构逐渐形成全球制造的体系结构 绿色化绿色化:在整个过程中最有效地利用资在整个过程中最有效地利用资 源和最低限度地生产废物源和最低限度地生产废物包括包括:绿色资源、绿色生产过程、绿色产品绿色资源、绿色生产过程、绿色产品 绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，目标是使产品从设计、制造、包装、现代制造模式，目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个过程生命周期内，对环运输、使用到报废处理的整个过程生命周期

7、内，对环境的影响最小，资源利用率最好。境的影响最小，资源利用率最好。绿色制造是全球可持续发展战略对制造业地具体绿色制造是全球可持续发展战略对制造业地具体要求和体现。要求和体现。数控加工技术是指高效、优质地实现产品特别是数控加工技术是指高效、优质地实现产品特别是复杂形状零件加工的有关理论、方法与实现技术。它复杂形状零件加工的有关理论、方法与实现技术。它是自动化、柔性化、敏捷化和数字化制造加工的基础是自动化、柔性化、敏捷化和数字化制造加工的基础与关键技术。与关键技术。特点是特点是:具有复杂形状的加工能力具有复杂形状的加工能力 高质量高质量 高效率高效率 高柔性高柔性数控加工技术主要内容数控加工技术

8、主要内容:数控技术数控技术数控机床数控机床 数控机床、数控铣床、数控钻床、数控磨床等，加工中心 数控冲床、弯管机等 控电火花加工机床、数控线切割、激光、水刀等按工艺分:点位控制系统:只控制刀具相对于工件空位点的坐标，对轨迹无要求，仅要求空位准确，例如:数控钻、镗、冲、激光。直线控制系统:除空位要求之外，还要求进给运动沿平行于坐标方向直线移动进行切削加工，或控制两个坐标轴以同样速度同时运动，沿45斜线进行加工，例如:数控车、铣、镗、加工中心等 轮廓控制系统:能同时控制两个或两个以上坐标轴联动，使刀具和工件按任意直线、平面曲线或空间曲面轮廓运动，加工任意形状地复杂零件。按运动形式分:按伺服控制系统

9、分:A开环控制系统 B闭环或半闭环控制系统A开环控制系统的原理图:数控系统数控系统控制电路控制电路步进电机步进电机工作台工作台传动系统传动系统输入输入信号信号A开环控制系统的特点:无反馈。数控系统根据要求的进给速度和位置输出一定的指令，经过驱动电路放大，经传动系统驱动工作台运动。缺点:精度低、响应速度慢、功率小。优点:结构简单、运动稳定、成本低、使用维护方便，用于经济性数控机床上。B闭环控制和半闭环控制系统原理图:数控系统数控系统控制电路控制电路步进电机步进电机工作台工作台速度检测元件速度检测元件位置检测元件位置检测元件输入输入信号信号信号路径 半闭环反馈 闭环反馈B闭环控制和半闭环控制:具有

10、位置和速度检测元件，数控系统将位移指令与位置检测元件检测的实际位置进行实时比较，其差值与给定指令速度按一定关系转换得到伺服驱动的速度指令。同时，速度检测元件测得的实际速度的反馈信号与速度指令比较，并对电机的转速进行实时校正。利用这种位置和速度控制的双回路控制，可以获得比开环控制系统精度高、响应更快、驱动功率更大的特性。闭 环:直接测量移动部件输出的被控量作为反馈量。例如:光栅尺测量直线位移。半闭环:采用间接测量被控量作为反馈量。例如:测量电机或丝杠的角位移。B闭环和半闭环控制系统的区别:由于角位移和直线位移之间有一个机械传动环节，因而半闭环比闭环控制精度低，但是位移检测元件结构简单，安装方便，

11、稳定性好，价格低，易调整，因而广泛被应用。数控机床的主要组成部分:数控机床主体:包括:床身、主轴及进给机构。根据数控机床技术的要求机床主体较传统机床由很大变化。控制系统(CNC):数控机床的核心 控制系统原理图 位置控制单元位置控制单元位置控制单元位置控制单元PLCPLC附加装置附加装置机床主轴机床主轴通通信信接接口口其他其他外设外设接口接口CPUROM/RAM键盘键盘/显示器接口显示器接口键键 盘盘显示器显示器伺服伺服电机电机busbus控制系统各部分介绍 CPU由运算器和控制器组成，实现数据的算术运算、逻辑运算和指令的操作控制，控制数控机床坐标轴的运动。BUS由数据总线、地址总线、和控制总

12、线组成，实现计算机各部分之间信号的传递。A 微处理器及总线:(CPU)和(BUS)是CNC的核心控制系统各部分介绍B 输入装置:把加工程序输入计算机 直接输入存储器:通过对有关参数的设定，直接读入加工程序。手工输入:使用机床的键盘输入加工程序。控制系统各部分介绍 只读存储器(ROM):存放系统程序 随机存储器(RAM):存放运算中间结果，加工零件程序、数据和参数C 存储器:用于存放CNC的数据参数和程序 控制系统各部分介绍D 位置控制单元:比较指令给定值与位置测量元件测得的实际值，将结果送入控制单元，对进给机构的运动进行控制。控制系统各部分介绍E 可编程控制器(PLC):代替传统机床的强电控制

13、线路，控制机床的切削液供给、停止、刀具的自动交换、工作台的自动交换等 控制系统各部分介绍F 通信接口:便于与编程机及上级计算机连接，实现通信功能。控制系统各部分介绍G 伺服系统:接受CNC的指令，并按指令要求，拖动机床的移动部件完成零件加工。包括:伺服控制电路、功放电路、检测电路和伺服电机。控制系统各部分介绍H 附加装置:自动换刀装置、自动交换工作台装置及切屑处理装置。工业机器人由操作机工业机器人由操作机(机械本体机械本体)、控、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间

14、完成各种作业的机电一体化能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。自动化生产设备。它对稳定、提高产品质量，提高生产它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。代起着十分重要的作用。工业机器人有很多定义，国内专家建工业机器人有很多定义，国内专家建议如下议如下:按功能分按功能分:专用机器人:以固定程序在固定地点工作的机器人。功能少、工作对象单一、结构简单、价格便宜，适用于大批量生产系统中。通用机器人:具有独立的控制系统，动作灵活。通过改变程序可以完成各种作业。工作范围大，定位精度高、通用型强。结构复杂，适用

15、于柔性制造系统中。按驱动方式分按驱动方式分:气动气动 电动电动 液压传动液压传动 复合传动复合传动按控制方式分按控制方式分:固定程序控制:采用固定程序的继电器，固定逻辑控制器组成控制系统，按预先设定的顺序、条件和位置，逐次完成相应的动作 可编程控制:利用可编程方式改变机器人的动作顺序和位置，具有程序选择环节来调用系统相应的程序。适用于复杂的工作场合。工业机器人作为机械制造系统的一个组成部分，可与其它装备协调工作。工业机器人可以与数控机床组成一个柔性加工系统(FMS)机器人机器人数控车数控车加工加工中心中心数控铣数控铣数控钻数控钻 柔性制造系统主要包括如下内容柔性制造系统主要包括如下内容:柔性制

16、造系统柔性制造系统(FMS):(FMS):由计算机控制系统和物流系统连接起来并由计算机控制系统和物流系统连接起来并具有一系列自动化加工设备和辅助设备，对加具有一系列自动化加工设备和辅助设备，对加工对象、工艺过程、工序内容和生产节拍等可工对象、工艺过程、工序内容和生产节拍等可以自动调整的自动化制造系统。以自动调整的自动化制造系统。柔性制造系统主要组成部分柔性制造系统主要组成部分:柔性制造系统柔性制造系统(FMS)数控加工系统数控加工系统物流系统物流系统控制系统控制系统过程监视过程监视过程控制过程控制输送输送搬运搬运存储存储 柔性制造系统主要组成部分柔性制造系统主要组成部分:加工系统:由若干台数控

17、机床组成，能按照计算机控制系统的指令自动加工各种工件，并能自动更换刀具和工件。柔性制造系统主要组成部分柔性制造系统主要组成部分:物流系统:包括工件装卸工作站、自动化仓库、无人运输小车等，负责毛坯的入线,半成品、成品的存储、输送和搬运。柔性制造系统主要组成部分柔性制造系统主要组成部分:控制系统:包括过程控制和过程监视两个子系统。实现加工系统和物流系统的自动控制，以及在线状态数据自动采集和处理。FMSFMS主要包括两部分主要包括两部分:硬件:制造单元(CNC机床 工业机器人)和辅助设备(随行工作台和工具夹具站)以及物流系统(无人输送小车、自动化仓库)软件:产品制造信息、CNC加工程序以及其它计算机

18、控制程序。工作原理框图工作原理框图:主计算机主计算机物流控制计算机物流控制计算机加工控制计算机加工控制计算机工具工具夹具夹具站站无人输送小车无人输送小车随行工作台随行工作台自自动动化化仓仓库库制造制造单元单元制造制造单元单元制造制造单元单元各部分介绍各部分介绍:主计算机:用于企业生产计划、原材料购入、计算机辅助设计、人力资源管理、客户管理，并对下一级控制计算机控制和管理。各部分介绍各部分介绍:控制计算机:对FMS实施控制，包括对制造单元、物流系统进行控制。各部分介绍各部分介绍:计算机网络:用于整个FMS中各个制造单元、物流系统的信息通信。各部分介绍各部分介绍:制造单元:按加工控制计算机的指令，

19、控制CNC机床和机器人进行加工和工作搬运、换刀。各部分介绍各部分介绍:工件夹具站:管理工具、夹具。各部分介绍各部分介绍:自动化仓库:毛坯、半成品及成品的存储和调度 各部分介绍各部分介绍:无人输送车:连接加工机床和自动化仓库之间运送工具，完成零件的搬运和输入输出仓库等。各部分介绍各部分介绍:随行工作台:在无人输送小车和制造单元之间传递零件的载体，暂存毛坯、半成品。不断推出新型控制软件不断推出新型控制软件 控制软件的模块化、标准化便于控制软件的修改、扩展和集控制软件的模块化、标准化便于控制软件的修改、扩展和集成成 开发应用软件开发平台开发应用软件开发平台 便于提高软件开发效率便于提高软件开发效率

20、引入设计新方法引入设计新方法 例如面向对象的设计方法和基于例如面向对象的设计方法和基于webweb的设计的设计方法等方法等 发展信心控制体系结构发展信心控制体系结构 FMSFMS控制系统体系参照传统的生产管控制系统体系参照传统的生产管理方式采用集中控制体系结构。这种结构控制功能实现较困理方式采用集中控制体系结构。这种结构控制功能实现较困难，顶层控制系统出现故障时难，顶层控制系统出现故障时FMSFMS会全部瘫痪。后来发展为会全部瘫痪。后来发展为各级分布控制体系结构，这种结构易于实现控制功能，但效各级分布控制体系结构，这种结构易于实现控制功能，但效率低灵活性差。现在又发展出自治协商式控制系统。率低

21、灵活性差。现在又发展出自治协商式控制系统。应用人工智能技术。应用专家系统。应用人工智能技术。应用专家系统。主要内容主要内容:CIMS的定义 CIMS的特点 CIMS的组成 CIMS与并行工程的关系 CIMS与敏捷制造的关系CIMS的定义:CIMS技术是在计算机急速、信息处理技术、自动化控制技术、现代管理技术和柔性制造技术基础上，将企业的全部生产和经营活动所需要的各种分散的自动化系统，通过新的生产管理模式，把企业生产全过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息流和物料流有机地集成起来，以获得适用于多品种、中小批量生产的高效益、高柔性和高质量的制造系统。CIMS将是21世纪占主导地位地生产方式。

22、CIMS的特点:CIMS强调企业生产的各个环节:市场分析、经营决策、管理、生产设计、工艺规划、加工制造、销售、售后服务等全部活动是不可分割地整体，要统一协调、全局优化 企业三大要素:人、技术和管理。人是现代企业中起主导作用 企业生产包括信息流和物料流。信息流中的管理尤为重要，注重信息流和物料流集成 CIMS是一门综合技术，综合发展了与企业生产各个环节相关的各种计算机辅助技术。以集成化和智能化为特征，集成化反映了CIMS的广度，智能化反映了CIMS的深度CIMS组成框图:经营经营管理管理信息信息分系分系统统质量质量保证保证分系分系统统工程设计工程设计自动化分系统自动化分系统制造自动化制造自动化分

23、系统分系统数据库分系统数据库分系统计算机网络分系统计算机网络分系统功能功能分系统分系统支撑支撑分系统分系统市场信息市场信息技术信息技术信息售后服务售后服务信息信息CIMS各组成系统介绍:管理信息分系统管理信息分系统 管理系统分系统是CIMS地中枢，以MRPII为核心，从企业制造资源出发，包括 战略层:考虑企业决策 战术层:中短期生产计划编制 操作层:车间作业计划与生产活动管理 管理信息分系统覆盖了市场销售、物流供应、生产计划、物流需求计划、财务管理、成本控制、库存管理、技术管理等活动。CIMS各组成系统介绍:工程设计自动化分系统工程设计自动化分系统 工程设计自动化分系统由CAD、CAPP、CA

24、M三部分组成 CAD系统:包括:产品结构设计、定型产品的变型设计、模块化结构的产品设计。应用CAD软件、计算机绘图、有限元分析、3D造型及图形显示优化设计、动态分析与仿真软件等 CAPP系统:毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制订、工时全额计算，工序设计包括:工装夹具设计、机床刀具选择、切削用量等 CAM系统:刀具路径的规划、刀位文件的生成、NC代码的生成等CIMS各组成系统介绍:制造信息化分系统制造信息化分系统 制造信息化分系统以FMS为基础，是信息流、物料流的结合点。其基本任务是完成生产作业计划，优化作业调度控制，生成工件、夹具、工具需求计划，进行加工状态监控和故障诊断处理。CIM

25、S各组成系统介绍:质量保证分系统质量保证分系统 质量保证分系统的功能是质量保证分系统的功能是采集、存储、评价和处理存在于设计和制造过程中与质量有关的数据，构成一系列控制环，控制产品质量。CIMS各组成系统介绍:计算机网络计算机网络 计算机网络为CIMS各功能分系统提供信息互通的硬件支撑，是CIMS的关键技术。计算机网络采用国际标准和工业标准规定的网络协议，可以保证实现异种机、异构网络之间的互连，实现不同供应商软硬件产品的信息集成。CIMS各组成系统介绍:数据库分系统 数据库分系统是CIMS各分系统之间信息交换和共享的基础，分结构化数据库和非结构化数据库。目前结构化数据库应用较多基本内容包括如下

26、三个部分:并行工程的概念 并行工程与CIMS的联系 并行工程与CIMS的区别并行工程的涵义:并行工程是对产品及其相关过程(包括制造、质量控制、售后服务)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式，力图使开发者从一开始就考虑到产品全生命周期中的所以因素，包括质量、成本、进度与用户需求。并行工程的的关键支撑技术:主要内容包括主要内容包括:(1)(1)、产品开发过程的建模技术；、产品开发过程的建模技术；(2)(2)、产品开发过程建模的分析与仿真；、产品开发过程建模的分析与仿真；(3)(3)、产品开发过程管理、产品开发过程管理:(4)(4)、产品开发过程评估、产品开发过程评估:对产品开发过程的模型和仿

27、真对产品开发过程的模型和仿真 进行评估；进行评估；(5)(5)、产品开发过程与制造过程的集成、产品开发过程与制造过程的集成:在产品开发过程在产品开发过程 与产品制造过程之间需要开发适当的接口软件，以与产品制造过程之间需要开发适当的接口软件，以 实现全生命周期的集成和优化实现全生命周期的集成和优化 并行工程的的关键支撑技术:其中其中(3)(3)、产品开发过程管理的主要内容包括、产品开发过程管理的主要内容包括:a a、产品开发任务的分解；、产品开发任务的分解；b b、过程定义：定义完成每一个任务和步骤；、过程定义：定义完成每一个任务和步骤；c c、工作流管理：对工作过程中的关联关系，工作流与文档之

28、间的关系、工作流管理：对工作过程中的关联关系，工作流与文档之间的关系 进行分析和优化；进行分析和优化；d d、资源定义：、资源定义：1 1、人力资源定义：确定工作小组，并明确它的权限；、人力资源定义：确定工作小组，并明确它的权限；2 2、工具定义：工作小组利用相关资源和工具；、工具定义：工作小组利用相关资源和工具；e e、外部接口开发：开发与产品数据管理、外部接口开发：开发与产品数据管理(PDM)(PDM)和制造规划和制造规划(MRP)(MRP)系统系统 的接口；的接口；f f、过程调度与监控：实时跟踪和记录产品开发过程，以便尽早发现问、过程调度与监控：实时跟踪和记录产品开发过程，以便尽早发现

29、问 题。题。集成产品开发团队:(1)(1)、集成产品开发团队定义：由各学科和跨阶段的专家和技术人员组成的与产品、集成产品开发团队定义：由各学科和跨阶段的专家和技术人员组成的与产品 整个生命周期有关人员组成的小组整个生命周期有关人员组成的小组(包括包括 实体小组：在一起工作；虚拟小组：通过计算机网络沟通实体小组：在一起工作；虚拟小组：通过计算机网络沟通)。(2)(2)、集成产品开发团队人员组成：与产品全生命周期有关人员；市场设计、集成产品开发团队人员组成：与产品全生命周期有关人员；市场设计、工艺、生产、销售、服务。工艺、生产、销售、服务。(3)(3)、集成产品开发团队的角色及职责：、集成产品开发

30、团队的角色及职责：a a、IPTIPT发起人发起人 b b、IPTIPT组长，副组长组长，副组长 c c、IPTIPT成员成员 d d、IPTIPT促进者促进者(团队之外的人，监促团队上下级工作团队之外的人，监促团队上下级工作)e e、IPTIPT记录员：及时记录意见记录员：及时记录意见(4)(4)、集成产品开发团队的管理与决策、集成产品开发团队的管理与决策 a a、IPTIPT发起人：选定发起人：选定IPTIPT组长，副组长，赋予其充分的管理权限，并给予工组长，副组长，赋予其充分的管理权限，并给予工 作支持。作支持。b b、IPTIPT组长：挑选组长：挑选IPTIPT成员并组建团队，确定各成

31、员的任务。成员并组建团队，确定各成员的任务。c c、IPTIPT成员：完成任务，各成员之间平等协作。成员：完成任务，各成员之间平等协作。协同工作环境:(1)(1)、协同问题的定义、协同问题的定义:在在IPTIPT组织框架下，收集有关的工作信息，及时发现设计过程的组织框架下，收集有关的工作信息，及时发现设计过程的问题及下游可能出现的问题，通过调整问题及下游可能出现的问题，通过调整IPTIPT之间和之内的关系，提供有效的决策方案。之间和之内的关系，提供有效的决策方案。(2)(2)、并行工程协调的主要内容、并行工程协调的主要内容:a:a、协调产品开发工作流程、协调产品开发工作流程 b b、协调产品开

32、发人员之间的矛盾、协调产品开发人员之间的矛盾(3)(3)、并行工程协调问题的关键技术、并行工程协调问题的关键技术:a a、约束管理技术、约束管理技术:IPT:IPT成员开发过程中要处理大量相互依赖、相互制约的关系。成员开发过程中要处理大量相互依赖、相互制约的关系。为此必须建立一个约束管理系统，用于表达和管理开发过程中的约束和层次关系。为此必须建立一个约束管理系统，用于表达和管理开发过程中的约束和层次关系。b b、冲突管理技术、冲突管理技术:一个对于冲突进行管理的系统，以避免、监测和解决冲突。一个对于冲突进行管理的系统，以避免、监测和解决冲突。c c、多自治体、多自治体(multi-agent)

33、(multi-agent)技术技术:一组松散的基于网络的问题解决者，通过交互一组松散的基于网络的问题解决者，通过交互以解决超出单个自治体能力和知识以外的问题。以解决超出单个自治体能力和知识以外的问题。d d、计算机支持下的协同工作技术、计算机支持下的协同工作技术(CSCW):(CSCW):研究如何利用计算机来支持交叉学科的研究如何利用计算机来支持交叉学科的人们共同工作。人们共同工作。e e、分布式人工智能技术。、分布式人工智能技术。并行工程使能技术:CAD CAD、CAMCAM、CAPPCAPP、CAFD(CAFD(计算机辅助夹具计算机辅助夹具设计设计)、DFA(DFA(面向装配的设计面向装配

34、的设计)、DFM(DFM(面向制面向制造的设计造的设计)、MPS(MPS(加工过程仿真加工过程仿真)、DFC(DFC(面向成面向成本的设计本的设计)、PDM(PDM(产品数据管理技术产品数据管理技术)。a.a.CIMSCIMS的信息集成为并行工程的实现提供强有力的技术支持和的信息集成为并行工程的实现提供强有力的技术支持和保障。保障。b.b.CIMSCIMS的计算机网络为并行工程提供通信功能，包括企业内各的计算机网络为并行工程提供通信功能，包括企业内各部门之间和企业与用户之间的通信。部门之间和企业与用户之间的通信。c.c.CIMSCIMS的产品数据交换技术为并行工程的协同工作小组提供基的产品数据

35、交换技术为并行工程的协同工作小组提供基本工作环境使协同工作可以实现。本工作环境使协同工作可以实现。d.d.CIMSCIMS的仿真技术可以提早发现并行工程协同工作小组不易察的仿真技术可以提早发现并行工程协同工作小组不易察觉的潜在问题。觉的潜在问题。e.e.CIMSCIMS的质量保证系统为并行工程提供质量控制方法与手段。的质量保证系统为并行工程提供质量控制方法与手段。a.CIMS以企业信息集成为中心，并行工程以企业过程改进、优化为重点，并以过程集成为实施目标。b.并行工程强调人的作用，强调人们以协调工作小组(Teamwork)方式工作。协调小组包括：领导(驾驭全局)成员；产品全生命周期有关的人；设

36、计工艺、制造、质量、销售、采购、服务、甚至用户代表。c.并行工程注重一体化，并行的进行产品及相关过程的设计。尤其重视早期概念设计的协调。因为早期概念设计花费小，但结果影响成本的70。d.并行工程重视满足客户要求。客户分为内部客户和外部客户。内部客户指负责产品制造和支持部门(下道工序)。e.并行工程认为质量的提高是过程改进的结果。包括尽早交换、协调、完善有关产品制造和支持过程的约定和定义。过程的改进持续不断，永无止境的。主要内容:敏捷制造 敏捷制造与CIMS的关系敏捷制造敏捷制造:敏捷制造是将先进制造技术、人和管理技术集成起来，对变化的市场作业快速反应，最大限度满足客户要求的一种新的经营管理模式

37、。敏捷制造的新思想包括:可重构的生产系统；以信息为主和与批量无关的制造系统；充分调动人的积极性和创造性；简化领导层和组织机构；用信息高速公路建立全国乃至全球的工人网络；独立自主的、模块化的、分布式的制造单元。敏捷制造的关键技术敏捷制造的关键技术:支撑技术 虚拟企业 敏捷制造的使能技术支撑技术支撑技术:支撑技术：构建基于开放式计算机网络的信息集成框架。例如：敏捷制造网络(agile manufacturing network，AMN)美国制造业信息高速公路(national industrial information infrastructure protocols，NIIIP)等。虚拟企业虚

38、拟企业:虚拟企业包括如下两种类型：盟主企业:虚拟企业的发起者，掌握产品设计制造的核心技术，具备面向市场的核心竞争能力。盟员企业:盟主企业根据相关要求和市场选择机制在“双赢”前提下选择确定的。敏捷制造的使能技术敏捷制造的使能技术:敏捷制造的使能技术包括如下三种技术：1.资源配置技术2.敏捷产品开发技术3.敏捷制造的执行技术：a.制造设备本身敏捷化b.制造单元敏捷化c.制造过程控制及调度d.制造过程的可视化敏捷制造的执行技术包括敏捷制造的执行技术包括:敏捷制造与敏捷制造与CIMSCIMS的关系的关系:CIMS的信息集成和并行工程的过程集成是敏捷制造的基础。敏捷制造中管理决策权分散，CIMS决策层分明，集中在指挥链上。敏捷制造不采用以职能部门为基础的静态结构，而采用协同工作小组方式，构成对外界变化快速响应的动态组织结构。敏捷制造注重以最佳方式利用企业员工，而把采用新技术作为手段和方法。敏捷制造采取双赢策略，强调在企业、全球范围内选择合作伙伴，而不局限在优化企业内部的生产流程。