系统工程与自动化生产线的设计.ppt

系统工程与自动化生产线的设计重庆大学 目录 系统工程 什么是系统 什么是工程 什么是系统工程 什么是系统工程方法论 系统工程 系统工程方法论 系统工程概述 系统概述 系统概述 什么是系统 大的 复杂的 难于协调的整体生活中的例子公交 网购 移动通信 工作 科研中的例子业绩考评 采购管理 自动上料 系统概述 系统的定义系统是有特定功能的 相互间具有联系的许多要素所构成的一个整体 工程的定义 利用自然规律创建至少能使一部分人受益的系统 系统概述 系统概述 系统概述 系统工程概述 系统工程是以大型复杂系统为研究对象 按一定目的进行设计 开发 管理与控制 以期达到总体效果最优的理论与方法 系统工程概述 技术人员有关的一些术语科学 是一个理性的 按照一定方法理解自然的过程 目的是获得一定的预测能力或解决问题的能力 研究 是科研人员为认识自然 以提高预测能力而进行的一系列活动 技术 值得并执行合理的工程决策以达到理想目的的能力 工程 利用自然规律创建至少能使一部分人受益的系统 系统工程概述 工程设计工程人员的主要目的不在于探索自然规律 而在于应用现有的知识 为一个工程系统选择设计参数的过程就是分配资源 设计过程就是一个决策过程 选择设计参数就是制定决策 科学不是决策的过程 在需要决策时 科学研究要告一段落 随之而来的才是工程设计 系统工程概述 工程技术人员为什么要学习系统工程 系统工程方法论 系统工程方法论 处理复杂系统时的基本观点 整体的观点把系统内部所有要素看成一个整体 子系统最优与系统最优发生矛盾时 子系统要服从整个系统 反之 整个系统要对所有的子系统之间的关系进行协调 充分发挥各子系统的能动作用把系统与环境看成一个整体 从更高的角度来分析系统与环境的关系 在策划系统最优时 必须考虑环境的制约作用 必须使环境受益 在万不得已的情况下 力图使环境所受损失最小 决不允许环境受到不能接受的损失 系统工程方法论 综合的观点遇到多目标 多因素 纵行交错 千变万化的系统时 应对目标 因素进行综合分析或评价 分清主次 对目标 因素进行综合 切忌只凭一时 一事 一地 一人进行决策 作好系统内各要素之间的协调工作 实现全系统的综合平衡 层次的观点在研究系统问题时 要熟悉系统中诸要素在各种空间内层次与分布 特别要分清系统诸要素在时间过程中的缓急 地域空间中的分布 权重空间中的轻重 目标空间中的主次 避免平均主义 抓住主要矛盾和主要方面 系统工程方法论 价值的观点用最少的价值创造出最多的使用价值 如何用最短的时间 最少的人 财 物去改造一个现成的系统 用同样的人 财 物和时间去开发一个性能最好的系统 发展的观点一个最优的系统也不是一成不变的 随着系统本身的发展 环境变化以及人们价值观念的变化 选优的标准在发展 因此 系统要适应环境就必须进行改造 系统工程方法论 系统工程中常用的一些方法 系统工程方法论 系统工程方法论 系统工程方法论 美国系统工程专家霍尔 A D Hall 于1969年提出 为解决大型复杂系统的规划 组织 管理问题提供了一种统一的思想方法 霍尔三维结构是将系统工程整个活动过程分为前后紧密衔接的七个阶段和七个步骤 同时还考虑了为完成这些阶段和步骤所需要的各种专业知识和技能 这样 就形成了由时间维 逻辑维和知识维所组成的三维空间结构 如图所示 霍尔的系统工程方法论 霍尔的系统工程方法论 霍尔的系统工程方法论 霍尔的系统工程方法论 霍尔的系统工程方法论 项目的阶段划分 霍尔的系统工程方法论 项目的阶段划分 切克兰德的系统工程方法论 切克兰德的系统工程方法论 切克兰德的系统工程方法论 切克兰德的系统工程方法论 物理 事理 人理方法论 物理 事理 人理方法论 物理 事理 人理方法论 物理 事理 人理方法论 工作步骤 系统工程的构思原则 系统工程的构思原则 系统工程的构思原则 以问题导向为主 问题导向与方法导向相结合问题导向法 遇到问题时 没有固定的处理问题的框架 采用系统观点去思考和定性分析问题 弄清问题的来龙去脉 找出问题的关键点 然后研究和确定解决问题的思路 途径和方法 一般程序是 调查研究问题的现状或症状 认识问题 方法研究或选用解决问题的方法 或修改已选用的解决问题的方法以适应问题 解决问题 系统工程的构思原则 以问题导向为主问题导向与方法导向相结合方法导向法 遇到问题时 分析者用熟悉的 惯用的方法 对问题进行分析和处理 有熟能生巧的功能 一般程序是 了解问题 选用某种方法 简化问题以适应这种方法 解决问题 方案 系统工程的构思原则 以问题导向为主 问题导向与方法导向相结合在掌握系统分析和综合技术方法基础上的问题导向法 因为每种系统工程的技术方法都在一定程度上体现了系统的基本观点和思想 了解和掌握系统工程的主要技术方法 有利于对问题的深入认识 提高解决问题的能力 两者有机结合可发挥各自的优点 系统工程的构思原则 系统工程的构思原则 科学方法与专家经验相结合由于领导者所处地位 他们自觉不自觉的应用系统工程的观点和思考方法去处理问题 积累了丰富的经验 有经验的实际工作者对所管理的系统有较全面的 深入的了解 系统分析者有很好的专长 能形成优势互补 实践证明这一方法的有效性 自动化系统 什么是自动化 什么是自动化流水线 今后的自动化技术 自动化概述 自动化 是指机器设备 系统或过程 生产 管理过程 在没有人或较少人的直接参与下 按照人的要求 经过自动检测 信息处理 分析判断 操纵控制 实现预期的目标的过程 自动化的广义内涵至少包括以下几点 在形式方面 制造自动化有三个方面的含义 代替人的体力劳动 代替或辅助人的脑力劳动 制造系统中人机及整个系统的协调 管理 控制和优化 在功能方面 自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分 自动化的功能目标是多方面的 已形成一个有机体系 在范围方面 制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程 而是涉及产品生命周期所有过程 自动化流水线概述 流水线指在工业化生产中 劳动对象按一定的工艺过程 顺利地从第一道工序流进 以一个统一的节拍经过若干道工序加工完毕直至产品形成的连续重复生产形式 另外一种定义为流水线就是在装配过程中按照规定的工艺 流程 路线和速度 有节奏 不间断地对劳动对象进行操作 直至使其变成成品的生产组织形式 流水式生产方式大大提高了生产效率 降低了生产成本 但其自身也存在比较严重的问题 如何合理的协调流水线各个生产工序的空间和时间组织 解决工序不整步问题使得流水线平衡 是推广流水生产线需要解决的首要问题 自动化流水线概述 自动化流水线概述 工序是流水线组成的最基本的单元之一 主要针对的是一个产品的生产流程而言的 指一个或一组工人 或者自动生产设备在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的一部分工艺过程 称之为工序 它是产品制造过程中的基本环节 也是构成生产的基本单位 工序又可分成若干工步 工步则是工序中的最小单位 工序可分为关键工序和辅助工序 关键工序主要是生产的逻辑关系决定的如果上一道工序能决定下面的工序是否开始执行 那么这一道工序就是关键工序 关键工序会直接影响产品在流水线生产中的时间 辅助工序相对于关键工序 主要是为关键工序服务的 处以被支配的地位 辅助工序本身并不直接影响流水线生产的时间 但是如果它会通过影响自己服务的关键工序间接影响流水线的生产时间 自动化技术概述 在自动化技术的促进下 工业正在朝着数字化 智能化 网络化与综合集成化的方向发展 制造业的工厂正不断朝着高度一体化 集成化的进程前行 而未来 随着人们应用高端自动化技术的手段越来越成熟 物联网可谓是在各大媒体出镜率最高 而且与 智能 联系密切的名词之一 从 管理 控制 智能 的角度来看 其实物联网与工业自动化是一脉相承的 工业自动化包含采集 传输 计算等环节 而物联网是全面感知 可靠传递 智慧处理 两者是相通的 物联网只是更加强调无线 海量采访 智能计算 物联网与自动化技术是有着十分密切地联系的 两者的区别是 传统的自动化网络多是通过有线网络来实现 网络连接范围较窄 而在传感网络中 无线网络成为主要的传输路径 且连接的范围更加广泛 一脉相承的天性 让工业自动化厂商寻机物联网的发展是顺其自然的事情 自动化技术概述 云计算是分布式处理 并行处理和网格计算的发展 或者说是这些计算机科学概念的商业实现 它的核心是海量数据的存储和计算 特别强调虚拟化技术的应用 简言之 云计算就是一种依托internet的超级计算模型 将巨大的资源联系在一起为用户提供各种IT服务 安全生产自动化是近年来 频繁出现的 词汇 这是由于各种安全生产事故不断发生 应用自动化技术促使安全生产的需求日益增长 如何高效地利用自动化与信息化等高新技术 提高安全生产的水平成为当务之急 因而国家提出了 科技兴安 战略 安全的发展也同样离不开自动化 制造业的安全可以分为机械安全和过程安全 自动化技术概述 网络化建模与仿真技术是目前建模与仿真界的一个研究热点 当前 网络化建模与仿真的技术内涵和应用模式正随着网络技术的发展而不断地扩展和丰富 网络技术和计算技术的快速发将带领我们进入普适计算时代 普适计算是建立一个由计算和通信构成的信息空间与人们生活的物理空间相融合 形成智能化空间 在这个智能化空间中 人们可以随时随地透明地获得计算和信息服务 网络化建模与仿真技术将向着普适化的方向发展 火工品自动化生产线 火工品自动化生产线 火工品自动化生产线的构建 火工品自动化生产线的设计原则 火工品概述 火工品自动化生产线应用时应注意的问题 火工品自动化设备的作用与未来展望 火工品概述 什么是火工品 火工品 又称火具 是装有火药或炸药 受外界刺激后产生燃烧或爆炸 以引燃火药 引爆炸药或做机械功的一次性使用的元器件和装置的总称 包括火帽 底火 点火管 延期件 雷管 传爆管 导火索 导爆索以及爆炸开关 爆炸螺栓 启动器 切割索等 火工品概述 火工品的作用 火工品概述 火工品自动化生产线的设计原则 火工品自动化生产线的设计原则 火工品自动化生产线的设计原则 火工品自动化生产线的设计原则 由于火工品具有易燃 易爆 有毒和易腐蚀性 生产过程具有专业性强 通用性差 危险性大等特征 决定了弹药生产过程的每个环节都必须采取特殊的 严格的安全与技术措施和管理制度 弹药工艺技术的持续改进与提升和生产过程自动化 是实现先进弹药生产的重要保证 为此 在火工品生产自动化生产线构建中 需要注意以下问题 火工品自动化生产线的构建 由于火工品具有易燃 易爆 有毒和易腐蚀性 生产过程具有专业性强 通用性差 危险性大等特征 决定了弹药生产过程的每个环节都必须采取特殊的 严格的安全与技术措施和管理制度 弹药工艺技术的持续改进与提升和生产过程自动化 是实现先进弹药生产的重要保证 为