1、知识拓展知识拓展CADCAD CADCAD：计算机辅助设计计算机辅助设计(Computer Aided (Computer Aided Design)Design)：利用计算机及其图形设备帮助设：利用计算机及其图形设备帮助设 计人员进行设计工作。计人员进行设计工作。 CADCAD开发成本较高开发成本较高, ,但手段先进但手段先进, ,时间大大缩时间大大缩 短短, ,在英国在英国, ,平均设计时间从平均设计时间从5050年代的年代的3 3个月个月 下降为今天的下降为今天的1515分钟。分钟。 软件：软件：AutoCAD2016AutoCAD2016，建筑，建筑CADCAD，机械，机械CADCAD
2、等等 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 1 1 知识拓展知识拓展CAECAE CAECAE：计算机辅助工程计算机辅助工程(Computer Aided (Computer Aided EngineeringEngineering）是用计算机辅助求解复杂工）是用计算机辅助求解复杂工 程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、 动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑 性等力学性能的分析计算以及结构性能的性等力学性能的分析计算以及结构性能的 优化设计等问题的一种近似数值分析方法。优化设计等问题的一种近似
3、数值分析方法。 CAECAE软件在国内主要应用于汽车、电子、航软件在国内主要应用于汽车、电子、航 空航天、土木工程、石油等行业。空航天、土木工程、石油等行业。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 2 2 知识拓展知识拓展CAECAE CAECAE系统的核心思想是结构的离散化，即将系统的核心思想是结构的离散化，即将 实际结构离散为有限数目的规则单元组合实际结构离散为有限数目的规则单元组合 体，实际结构的物理性能可以通过对离散体，实际结构的物理性能可以通过对离散 体进行分析，体进行分析， 得出满足工程精度的近似结果来替代对实得出满足工程精度的近似结果来替代对实 际结
4、构的分析，这样可以解决很多实际工际结构的分析，这样可以解决很多实际工 程需要解决而理论分析又无法解决的复杂程需要解决而理论分析又无法解决的复杂 问题。问题。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 3 3 知识拓展知识拓展CAECAE CAECAE基本过程是将一个形状复杂的连续体的求解区基本过程是将一个形状复杂的连续体的求解区 域分解为有限的形状简单的子区域，即将一个连域分解为有限的形状简单的子区域，即将一个连 续体简化为由有限个单元组合的等效组合体；续体简化为由有限个单元组合的等效组合体； 通过将连续体离散化，把求解连续体的场变量通过将连续体离散化，把求解连续体的
5、场变量 （应力、位移、压力和温度等）问题简化为求解（应力、位移、压力和温度等）问题简化为求解 有限的单元节点上的场变量值。有限的单元节点上的场变量值。 此时得到的基本方程是一个代数方程组，而不是此时得到的基本方程是一个代数方程组，而不是 原来描述真实连续体场变量的微分方程组。求解原来描述真实连续体场变量的微分方程组。求解 后得到近似的数值解，其近似程度取决于所采用后得到近似的数值解，其近似程度取决于所采用 的单元类型、数量以及对单元的插值函数。的单元类型、数量以及对单元的插值函数。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 4 4 知识拓展知识拓展CAPPCAPP C
6、APPCAPP：计算机辅助工艺过程设计（计算机辅助工艺过程设计（Computer Computer Aided Process PlanningAided Process Planning）是指借助于计算机软）是指借助于计算机软 硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、 逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工 艺过程。艺过程。 CAPPCAPP是将产品设计信息转换为各种加工制造、管是将产品设计信息转换为各种加工制造、管 理信息的关键环节，是企业信息化建设中联系设理信息的关键环节，是企业信息化建设中联系
7、设 计和生产的纽带，同时也为企业的管理部门提供计和生产的纽带，同时也为企业的管理部门提供 相关的数据，是企业信息交换的中间环节。相关的数据，是企业信息交换的中间环节。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 5 5 知识拓展知识拓展CAPPCAPP 为满足为满足CDA/CAPP/CAMCDA/CAPP/CAM集成系统及集成系统及CIMSCIMS发展发展 的需要，的需要，CAPPCAPP的一头向生产规划最佳化及的一头向生产规划最佳化及 作业计划最佳化发展，作为作业计划最佳化发展，作为MESMES的一个重要的一个重要 组成部分；组成部分； CAPPCAPP向另一头扩展能
8、够生成向另一头扩展能够生成NCNC指令，使其指令，使其 起到连接起到连接CADCAD和和CMACMA及及MRPMRP等应用系统的桥等应用系统的桥 梁作用，成为现今许多先进制造技术的技梁作用，成为现今许多先进制造技术的技 术基础之一。术基础之一。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 6 6 知识拓展知识拓展CAMCAM CAM:CAM:计算机辅助制造计算机辅助制造(computer (computer Aided Aided Manufacturing),Manufacturing), 是利用是利用计算机辅助完成计算机辅助完成 从生产准备到产品制造整个过程的活动，
9、从生产准备到产品制造整个过程的活动， 即通过直接或间接地把计算机与制造过程即通过直接或间接地把计算机与制造过程 和生产设备相联系，用计算机系统进行制和生产设备相联系，用计算机系统进行制 造过程的计划、管理以及对生产设备的控造过程的计划、管理以及对生产设备的控 制与操作的运行，处理产品制造过程中所制与操作的运行，处理产品制造过程中所 需的数据，控制和处理物料需的数据，控制和处理物料( (毛坯和零件等毛坯和零件等) ) 的流动，对产品进行测试和检验等。的流动，对产品进行测试和检验等。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 7 7 知识拓展知识拓展CAMCAM CAMC
10、AM（计算机辅助制造）系统（计算机辅助制造）系统的硬件方面有数控机的硬件方面有数控机 床、加工中心、输送装置、装卸装置、存储装置、床、加工中心、输送装置、装卸装置、存储装置、 检测装置、计算机等检测装置、计算机等；软件；软件方面有数据库、方面有数据库、计算计算 机辅助机辅助工艺过程工艺过程设计（设计（CAPPCAPP）、）、计算机辅助数控计算机辅助数控 程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作 业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等。 CAMCAM的核心是计算机数值控制的核心是计算机数值控制( (简称数控简称数控
11、) )，是将计，是将计 算机应用于制造生产过程的过程或系统。数控还算机应用于制造生产过程的过程或系统。数控还 广泛地用于冲压机、火焰或等离子弧切割、激光广泛地用于冲压机、火焰或等离子弧切割、激光 束加工、自动绘图仪、焊接机、装配机、检查机、束加工、自动绘图仪、焊接机、装配机、检查机、 自动编织机、电脑绣花和服装裁剪等。自动编织机、电脑绣花和服装裁剪等。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 8 8 知识拓展知识拓展CAMCAM CAMCAM包括两类软件：计算机辅助工艺设计软件包括两类软件：计算机辅助工艺设计软件 (CAPP)(CAPP)和数控编程软件和数控编程软件
12、(numerical control (numerical control programmingprogramming，NCP)NCP)。更广义。更广义CAMCAM是应用计算机辅是应用计算机辅 助完成从原材料到产品的全部制造过程，包括直助完成从原材料到产品的全部制造过程，包括直 接和间接制造过程，如工艺准备、生产作业计划、接和间接制造过程，如工艺准备、生产作业计划、 物流过程运行控制、生产控制、质量控制等。物流过程运行控制、生产控制、质量控制等。 市面上市面上CAMCAM软件有：软件有：UG NXUG NX、Pro/NCPro/NC、CATIACATIA、 MasterCAMMasterCA
13、M、SurfCAMSurfCAM、SPACESPACE- -E E、CAMWORKSCAMWORKS、 WorkNCWorkNC、TEBISTEBIS、HyperMILLHyperMILL、PowermillPowermill、Gibbs Gibbs CAMCAM、FEATURECAMFEATURECAM、topsolidtopsolid、solidcamsolidcam、 cimatroncimatron、vxvx、espritesprit、gibbscamgibbscam、EdgecamEdgecam等。等。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 9 9 知识
14、拓展知识拓展PDMPDM PDMPDM：产品数据管理（产品数据管理（Product Data Product Data ManagementManagement），是一门用来管理所有与产品相），是一门用来管理所有与产品相 关信息（零件信息、配置、文档、关信息（零件信息、配置、文档、CADCAD文件、文件、 结构、权限信息）和所有与产品相关过程（过结构、权限信息）和所有与产品相关过程（过 程定义和管理）的技术。程定义和管理）的技术。 是一种利用数据模型对制造企业的产品研发设是一种利用数据模型对制造企业的产品研发设 计过程进行管理的方法，其目标是利用一个集计过程进行管理的方法，其目标是利用一个集
15、成的信息系统来产生为进行产品开发设计和制成的信息系统来产生为进行产品开发设计和制 造所需的完整技术资料。造所需的完整技术资料。 PDMPDM是是PLMPLM的主要组成部分。的主要组成部分。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 1010 知识拓展知识拓展PLMPLM PLMPLM：产品生命周期管理产品生命周期管理(product (product lifecycle management)lifecycle management)，对产品从创建到，对产品从创建到 使用，到最终报废等全生命周期的产品数据使用，到最终报废等全生命周期的产品数据 信息进行管理的理念。信息
16、进行管理的理念。 三个层面：三个层面：PLMPLM领域、领域、PLMPLM理念和理念和PLMPLM软件产品。软件产品。 成功开发产品所需的那一类快速迭代和创新成功开发产品所需的那一类快速迭代和创新 工作。产品开发者需要擅长于支持许多互相工作。产品开发者需要擅长于支持许多互相 依赖的过程和灵活解决方案，是将成功的产依赖的过程和灵活解决方案，是将成功的产 品推向市场所必需的。品推向市场所必需的。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 1111 知识拓展知识拓展PLMPLM PLMPLM提供了从规划到支持的解决方案，范围提供了从规划到支持的解决方案，范围 覆盖所有相应的
17、部门以及整个供应链。覆盖所有相应的部门以及整个供应链。 通过使用完整的数字化产品表示形式，开通过使用完整的数字化产品表示形式，开 发小组能够快速进行试验分析、更改设计、发小组能够快速进行试验分析、更改设计、 运行假设分析方案、细化设计，以及执行运行假设分析方案、细化设计，以及执行 其他更多操作。其他更多操作。 通过为所有利益相关者提供内容的个性化通过为所有利益相关者提供内容的个性化 视力，可以使数字化产品逐渐完善、引人视力，可以使数字化产品逐渐完善、引人 注目并且性能稳定。注目并且性能稳定。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 1212 知识拓展知识拓展FMSF
18、MS FMSFMS：柔性制造系统柔性制造系统(Flexible Manufacture (Flexible Manufacture System)System)，是一组数控机床和其他自动化的，是一组数控机床和其他自动化的 工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自 动储运系统有机结合的整体。动储运系统有机结合的整体。 柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子 系统组成，在加工自动化的基础上实现物料系统组成，在加工自动化的基础上实现物料 流和信息流的自动化。流和信息流的自动化。 20202020年年4 4月月1616日日101
19、0时时2424分分 1313 知识拓展知识拓展FMSFMS 物料系统物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供用以实现工件及工装夹具的自动供 给和装卸，以及完成工序间的自动传送、调给和装卸，以及完成工序间的自动传送、调 运和存贮工作，包括各种传送带、自动导引运和存贮工作，包括各种传送带、自动导引 小车、工业机器人及专用起吊运送机等。小车、工业机器人及专用起吊运送机等。 储存和搬运系统搬运的物料有毛坯、工件、储存和搬运系统搬运的物料有毛坯、工件、 刀具、夹具、检具和切屑等；刀具、夹具、检具和切屑等； 储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有 储存量较大的巷道式立体
20、仓库。储存量较大的巷道式立体仓库。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 1414 知识拓展知识拓展FMSFMS 毛坯毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中，一般先由工人装入托盘上的夹具中， 并储存在自动仓库中的特定区域内，并储存在自动仓库中的特定区域内， 然后由自动搬运系统根据物料管理计算机然后由自动搬运系统根据物料管理计算机 的指令送到指定的工位。的指令送到指定的工位。 固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺 顺序排列设备的柔性制造系统，自动引导顺序排列设备的柔性制造系统，自动引导 台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无台车搬送物料
21、的顺序则与设备排列位置无 关，具有较大灵活性。关，具有较大灵活性。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 1515 知识拓展知识拓展FMSFMS 工业机器人工业机器人可在有限的范围内为可在有限的范围内为1 14 4台机台机 床输送和装卸工作，床输送和装卸工作， 对于较大的工件常利用托盘自动交换装置对于较大的工件常利用托盘自动交换装置 ( (简称简称APC)APC)来传送，来传送， 也可采用在轨道上行走的机器人，同时完也可采用在轨道上行走的机器人，同时完 成工件的传送和装卸。成工件的传送和装卸。 jPtNEAMw1rQjPtNEAMw1rQ 20202020年年4
22、4月月1616日日1010时时2424分分 1616 知识拓展知识拓展TQMTQM TQMTQM：全面质量管理（全面质量管理（Total Quality Total Quality ManagementManagement），是对一个组织以产品质量），是对一个组织以产品质量 为核心，以全员参与为基础，目的在于通为核心，以全员参与为基础，目的在于通 过让顾客满意和本组织所有者及社会等相过让顾客满意和本组织所有者及社会等相 关方受益而建立起一套科学严密高效的质关方受益而建立起一套科学严密高效的质 量体系，从而提供满足用户需要的产品的量体系，从而提供满足用户需要的产品的 全部活动，达到长期成功的管理
23、途径。全部活动，达到长期成功的管理途径。 戴明质量循环戴明质量循环PDCAPDCA 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 1717 知识拓展知识拓展TQMTQM 四大支柱：四大支柱：早期早期PDCAPDCA循环、标准化、循环、标准化、 质量教育、质量教育、QCQC小组（小组（Quality Control Quality Control Circle)Circle)活动，现在活动，现在卓越领导、顾客导卓越领导、顾客导 向、全员参与、持续改进向、全员参与、持续改进 五大基础：五大基础：工作标准化、计量、质量信息、工作标准化、计量、质量信息、 质量责任制、质量教育培训
24、质量责任制、质量教育培训 新七种工具：新七种工具：系统图（树图）、关联图、系统图（树图）、关联图、 矩阵图、亲和图（矩阵图、亲和图（KJKJ法）、箭条图、过程法）、箭条图、过程 决策程序图（决策程序图（PDPCPDPC法）、矩阵数据分析法。法）、矩阵数据分析法。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 1818 知识拓展知识拓展JITJIT JITJIT：准时制准时制(Just in time)(Just in time)，将必要的零，将必要的零 件以必要的数量在必要的时间送到生产线，件以必要的数量在必要的时间送到生产线， 并且只将所需要的零件、只以所需要的数并且只
25、将所需要的零件、只以所需要的数 量、只在正好需要的时间送到生产。量、只在正好需要的时间送到生产。 基本思想是“只在需要的时候，按需要的基本思想是“只在需要的时候，按需要的 量，生产所需的产品”量，生产所需的产品”追求无库存，追求无库存， 或库存最小。又被称为“精益生产”。或库存最小。又被称为“精益生产”。 开发出看板系统开发出看板系统准时制生产现场控制准时制生产现场控制 技术的核心。技术的核心。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 1919 知识拓展知识拓展JITJIT JITJIT的基础是的基础是均衡化生产，均衡化生产，即平均制造产品，即平均制造产品， 使物流
26、在各作业之间、生产线之间、工序使物流在各作业之间、生产线之间、工序 之间、工厂之间平衡、均衡地流动。之间、工厂之间平衡、均衡地流动。 为达到均衡化，在为达到均衡化，在JITJIT中采用月计划、日计中采用月计划、日计 划，并根据需求变化及时对计划进行调整。划，并根据需求变化及时对计划进行调整。 JITJIT提倡采用提倡采用对象专业化布局，对象专业化布局，以使各批工以使各批工 件能在各操作间和工作间顺利流动用以减件能在各操作间和工作间顺利流动用以减 少排队时间、运输时间和准备时间。少排队时间、运输时间和准备时间。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 2020 知识拓
27、展知识拓展JITJIT JITJIT可以使生产资源合理利用，包括劳动力可以使生产资源合理利用，包括劳动力 柔性和设备柔性。柔性和设备柔性。 劳动力柔性：劳动力柔性：需求量增加不大时，可通过适需求量增加不大时，可通过适 当调整具有多种技能操作者的操作来完成；当调整具有多种技能操作者的操作来完成； 当需求量降低时，可采用减少生产班次、解当需求量降低时，可采用减少生产班次、解 雇临时工、分配多余的操作工去参加维护和雇临时工、分配多余的操作工去参加维护和 维修设备。维修设备。 设备柔性：设备柔性：在产品设计时就考虑加工问题，在产品设计时就考虑加工问题， 发展多功能设备。发展多功能设备。 2020202
28、0年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 2121 知识拓展知识拓展JITJIT JITJIT强调强调全面质量管理全面质量管理，目标是消除不合格，目标是消除不合格 品。品。JITJIT中还包含许多有利于提高质量的因中还包含许多有利于提高质量的因 素，如批量小、零件很快移到下工序、质素，如批量小、零件很快移到下工序、质 量问题可以及早发现等。量问题可以及早发现等。 JITJIT以以订单驱动订单驱动，通过看板，采用拉动方式，通过看板，采用拉动方式 把供、产、销紧密地衔接起来，使物资储把供、产、销紧密地衔接起来，使物资储 备，成本库存和在制品大为减少，提高了备，成本库存和在制品大为减少，
29、提高了 生产效率。生产效率。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 2222 知识拓展知识拓展MRPMRP MRPMRP：物料需求计划物料需求计划(Material Requirement (Material Requirement Planning)Planning)： 根据市场需求预测和顾客订单制定产品的生根据市场需求预测和顾客订单制定产品的生 产计划，然后基于产品生成进度计划，组成产计划，然后基于产品生成进度计划，组成 产品的材料结构表和库存状况，通过计算机产品的材料结构表和库存状况，通过计算机 计算所需物料的需求量和需求时间，从而确计算所需物料的需求量和需
30、求时间，从而确 定材料加工进度和订货日程的一种实用技术。定材料加工进度和订货日程的一种实用技术。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 2323 知识拓展知识拓展MRPMRP 制订物料需求计划前具备的基本数据：制订物料需求计划前具备的基本数据： 主生产计划：主生产计划：在某一计划时间段内应生产在某一计划时间段内应生产 出的各种产品和备件，出的各种产品和备件，MRPMRP最重要数据来源。最重要数据来源。 物料清单物料清单(BOM)(BOM)：物料之间的结构关系，以物料之间的结构关系，以 及每种物料需求的数量，它是物料需求计及每种物料需求的数量，它是物料需求计 划系统中最为基础的数据。划系统中最为基础的数据。 库存记录：库存记录：反映每个物料品目的现有库存反映每个物料品目的现有库存 量和计划接受量的实际状态。量和计划接受量的实际状态。 提前期：提前期：决定着每种物料何时开工、何时决定着每种物料何时开工、何时 完工。完工。 20202020年年4 4月月1616日日1010时时2424分分 2424
