先进制造系统原理教学课件PPT.ppt

先进制造系统,第 1 章 先进制造系统总论 第 2 章 先进制造系统基本原理 第 3 章 先进制造模式 第 4 章 先进设计技术 第 5 章 先进制造装备及技术 第 6 章 先进制造工艺技术 第 7 章 绿色设计与制造 第 8 章 典型产品的制造系统 第 9 章 制造系统展望,2.1 制造系统的类型,2.1.1 按产品的用途分 2.1.2 按产品构成形态分 2.1.3 按产品批量分 2.1.4 按生产计划分 2.1.5 按层次结构分 2.1.6 制造系统大小的划分,2.1.1 按产品的用途分,2.1.2 按产品构成形态分,（1）离散式制造系统 产品需要组装而成。 例 机床厂、打印机制造厂。 离散的意义 是指零件，而不是时间。 （2）流程式制造系统 产品无需组装。 例 钢铁厂、纺织厂、化工厂等。 （3）混合式制造系统 产品需要部分组装。 例 制药厂、食品厂等。,2.1.3 按产品批量分,（1）大量制造系统 汽车制造厂 特点：设备柔性低，生产率高。 （2）中量制造系统 机床制造厂 特点：设备按工艺专业化原则，或按零件族布置。 （3）小量制造系统 重型机器厂 特点： 设备柔性高，生产率低。,2.1.4 按生产计划分,1. 自主式制造系统 生产计划是依据库存数量而并非客户订货数量而制定的,产品一般先进入仓库而不直接面对客户,适用于大量生产. 2.订单式制造系统 生产计划的下达是根据客户订货进行的。 按订货设计:产品具有很大的技术复杂性及小的批量，如大型 产品或客户允许有较长的交货期，如商用飞机。 按订货加工:在订货之前己完成设计，其产品的需求通常不可预测。如大型发电机组。 按订货装配:在订货之前已完成设计及零部件加工，产品的需求是可预测的，而客户需要较短的交货期。如汽车。,2.1.5 按层次结构分,制造系统的结构在层次上可以分成四级，单元级和车间级是传统制造系统。,2.1.5 按层次结构分,1. 单元级制造系统 它是组成更高效制造系统的基础，其主要任务是实现给定生产任务的优化分批，实施制造资源的合理分配和利用，控制资源的活动，高效益地完成全部生产任务。,2.1.5 按层次结构分,1. 单元级制造系统 是组成更高效制造系统的基础，其主要任务是实现给定生产任务的优化分批，实施制造资源的合理分配和利用，控制资源的活动，高效益地完成全部生产任务。 2. 车间级制造系统 通过生产计划将上层输入的加工订单分解为可执行的工序计划。 车间级制造系统的功能： 1）直接完成物料处理活动，如运输、储存、加工以及测试检验等。 2）进行车间生产的管理、调度和控制活动： 生产管理：制定车间的生产作业计划，并监督计划执行情况； 资源管理：对车间人事、设备、物料、财务进行管理。 质量管理：对车间内的产品质量负责。 车间报告：按时将车间的生产、资源及质量的情况上报。,2.1.5 按层次结构分,3. 企业级制造系统 在全厂范围内的生产管理过程、机械加工过程和物料储运过程全盘自动化，并由计算机局域网络进行联系。 4. 全球制造系统 全球制造（global manufacturing）是在世界范围内实现企业柔性和敏捷性的一种新概念。 全球制造的特点 是制造工厂和销售服务遍布全世界，把分布在世界各地的工厂和销售点联接成一个整体，它能够在任何时候与世界任何一个角落的用户或供应商打交道。,2.1 end,2.2 ams的组成,2.2.1 ams的基本要素 2.2.2 ams的结构组成 2.2.3 ams的过程组成,2.2.1 ams的基本要素,ams基本模型如图2-2所示。其基本要素是6个。 1）输出 是制造系统存在的前提条件。 2）输入 是实现转换功能的前提条件。 3）转换 实现资源增值转换是系统的总功能， 4）机制 是实现资源转换的内部运行条件与运行原理。包括：生产设施、设计系统、信息网络基础设施、计算机软件、制造模式、规章制度、经营目标与策略、企业文化等。 5）约束 是指企业系统的外部约束，如国家政策、法规、规范标准、资源、时间、成本、质量、环保和社区要求等。 6）反馈 制造系统在整个运行过程中，其输出状态的信息总是不断反馈到各个环节中，从而实现产品生命周期中的不断调节、改进和优化。,2.2.1 ams的基本要素,ams基本模型如图2-2所示。其基本要素是6个。,2.2.2 ams的结构组成,1. ams的资源结构 2. ams的功能结构 3. ams的组织结构,2.2.2 ams的结构组成,1. ams的资源结构 （1）基础资源 又称有形资源。 物料（原材料、坯料、半成品等）、设备（机器、生产线等）、能源（电能、燃料等）、其他（土地、厂房、工具等）。 （2）活性资源 又称无形资源。 人力、资金、技术、信息、管理、知识、组织、文化、时间、企业形象、产品品牌、客户关系、政府政策等。 2. ams的功能结构 由人或机器执行的各种行动的描述。 图2-4它将制造系统分为4个功能块： 研究与开发、生产控制、市场营销、财务管理。,2.2.2 ams的结构组成,2.2.2 ams的结构组成,3. ams的组织结构 组织结构反映责任人和工作的联系，反映制造系统多层次性。 流程-人-技术-资金是ams运行管理中的4个基本方面：,2.2.3 ams的过程组成,单元级制造系统的三运动流及其子系统 企业级制造系统的四运动流及其子系统,2.2.3 ams的过程组成,单元级制造系统的三运动流及其子系统 图2-6。 流 即流动，是混沌学描述过程动态性的一种概念。 1）物质流 是在整个加工过程中物料的输入和输出的动态过程。原材料或坯料及相应的刀具、量具、夹具、润滑油、冷却液和其他辅助物料等，经过输送、装夹、加工和检验等过程，最后输出半成品或产品和切屑。 2）信息流 是信息在机械加工系统中的作用过程。加工任务、加工工序、加工方法、刀具状态、工件要求、质量指标、切削参数等。上述信息又分为静态信息和动态信息。 3）能量流 是机械加工过程中的能量运动。来自外部的能量，多数转变为机械能。一部分机械能用以维持系统中的物料流，另一部分到达切削区域，转为分离金属的动能、势能和热能。,2.2.3 ams的过程组成,1. 单元级制造系统的三运动流及其子系统,2.2.3 ams的过程组成,2. 企业级制造系统的四运动流及其子系统 1）物料流 简称物流。是制造系统内部的物料流，通常是指原材料、工件、工（夹）具、水、电、燃料等物质的流动。与三运动流比较，企业级的物料流包含了单元级的物料流和能量流。企业级制造系统物料流如图2-8所示。,2.2.3 ams的过程组成,2）信息流。制造系统内部各单元间传递与交换各种数据、情报和知识的过程。 3）资金流。又称为价值流。资金的不断消耗或物化，并创造附加价值的过程称为资金流。它以货币形态存在于制造系统之中。 4）劳务流。又称为工作流，制造系统中有关人员的安排、技术的组织与分布等业务活动。,2.2.3 am