顾崇衔等编著的第三版的《机械制造工艺学》的ppt课件-第七章-机械制造工艺自动化的新发展教程文件

顾崇衔等编著的第三版的《机械制造工艺学》的PPT课件-第七章-机械制造工艺自动化的新发展本章内容计算机辅助工艺编程计算机辅助制造柔性制造系统

计算机集成制造系统7-1

计算机辅助工艺编程1、计算机辅助编制工艺规程计算机辅助编制工艺规程（computeraidedprocessplanning）也叫计算机辅助工艺过程设计，简称CAPP。CAPP的开发、研制是从60年代末开始的，在集成制造系统(IntegratedManufacturingSystem/IMS)领域，CAPP的发展是最迟的部分。挪威是世界上最早研究CAPP的国家，于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AUTOPROS；1973年正式推出商品化的AUTOPROS系统。在CAPP发展史上具有里程碑意义的是美国的国际计算机辅助制造公司CAM-I(Computer-AidedManufacturing-International,Inc)1976年推出的CAM-I’SAutomatedProcessPlanning系统。取其字首的第一个字母，称为CAPP系统。1.1、概述7-1

计算机辅助工艺编程1、计算机辅助编制工艺规程目前对CAPP这个缩写法虽然还有不同的解释，但把CAPP称为计算机辅助工艺过程设计已经成为公认的释义。CAPP也常被译为计算机辅助工艺规划。国际生产工程研究会（CIRP）提出了计算机辅助规划(CAP-computeraidedplanning)、计算机自动工艺过程设计(CAPP-computerautomatedprocessplanning)等名称，CAPP一词强调了工艺过程自动设计。实际上国外常用的一些，如制造规划(manufacturingplanning)、材料处理(materialprocessing)、工艺工程(processengineering)以及加工路线安排(machinerouting)等在很大程度上都是指工艺过程设计。计算机辅助工艺规划属于工程分析与设计范畴，是重要的生产准备工作之一。1.1、概述7-1

计算机辅助工艺编程1、计算机辅助编制工艺规程CAPP的作用是利用计算机来进行零件加工工艺过程的制订，把毛坯加工成工程图纸上所要求的零件。它是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（形状、尺寸等）和工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。由于计算机集成制造系统(CIMS-computerintegratedmanufacturingsystem)的出现，计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计(CAD-computeraideddesign)相接，下与计算机辅助制造（CAM-computeraidedmanufacturing）相连，是连接设计与制造之间的桥梁，设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息，设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。由此可见CAPP在实现生产自动化中的重要地位。1.1、概述7-1

计算机辅助工艺编程1、计算机辅助编制工艺规程CAPP的内容主要有：①产品零件信息输入；②毛坯选择及毛坯图生成；③定位夹紧方案选择；④加工方法选择；⑤加工顺序安排；⑥加工设备和工艺装备确定；⑦工艺参数计算；⑧工艺信息（文件）输出。1.1、概述7-1

计算机辅助工艺编程1、计算机辅助编制工艺规程CAPP按其工作原理可分交互式、变异式、创成式、综合式和专家系统。1.2、CAPP编程原理

交互式CAPP系统采用人机对话的方式基于标准工步、典型工序进行工艺设计，工艺规程的设计质量对人的依赖性很大。7-1

计算机辅助工艺编程1、计算机辅助编制工艺规程1.2、CAPP编程原理变异式(Variant)CAPP系统亦称派生式CAPP系统。它是利用成组技术将工艺设计对象按其相似性（例如，零件按其几何形状及工艺过程相似性；部件按其结构功能和装配工艺相似性等）分类成组（簇），为每一组（簇）对象设计典型工艺，并建立典型工艺库。当为具体对象设计工艺时，CAPP系统按零件（部件或产品）信息和分类编码检索相应的典型工艺，并根据具体对象的结构和工艺要求，修改典型工艺，直至满足实际生产的需要。如AUTOPROS、CAPP(CAM-I)、AUTOCAP等。CAPP按其工作原理可分交互式、变异式、创成式、综合式和专家系统。7-1

计算机辅助工艺编程1、计算机辅助编制工艺规程1.2、CAPP编程原理

创成式(Generative)CAPP系统是根据工艺决策逻辑与算法进行工艺过程设计的，它是从无到有自动生成具体对象的工艺规程。创成式CAPP系统工艺决策时不需人工干预，因此易于保证工艺规程的一致性。但是，由于工艺决策随制造环境变化的多变性及复杂性等因素，对于结构复杂、多样的零件，实现创成式CAPP系统非常困难。以日本东京大学研制的CAPP系统为代表。CAPP按其工作原理可分交互式、变异式、创成式、综合式和专家系统。7-1

计算机辅助工艺编程1、计算机辅助编制工艺规程1.2、CAPP编程原理

综合式CAPP是将派生式、创成式和交互式CAPP的优点集为一体的系统。目前，国内很多CAPP系统采用这类模式。CAPP专家系统是一种基于人工智能技术的CAPP系统，也称智能型CAPP系统。专家系统和创成式CAPP系统都以自动方式生成工艺规程，其中创成式CAPP系统是以逻辑算法加决策表为特征的，而专家系统则以知识库加推理机为特征的。CAPP按其工作原理可分交互式、变异式、创成式、综合式和专家系统。7-1

计算机辅助工艺编程1、计算机辅助编制工艺规程1.2、CAPP编程原理CAPP类型和设计方法很多，但从国内的普遍情况来看，以派生式为基础的CAPP设计方法较为适用，其主要原因是正在开展或准备推行CAPP的工厂大都为几十年以上的老厂，产品种类比较固定，发展方向明确，并在多年的生产中积累了一定数量的切实可行的、稳定的产品工艺，在此基础上，通过整理和完善，可制定出派生式CAPP系统需要的产品典型工艺和确定各工艺要素的规则知识。而一味追求创成或专家系统的方法，对企业积累的大量的行之有效的工艺方案弃之不用，在系统的开发技术、开发费用及系统开发的耗费时间等诸方面将会出现极大的困难，使CAPP系统难以见效、普及和推行，更难以实现CAPP系统软件的商品化。CAPP按其工作原理可分交互式、变异式、创成式和综合式。7-1

计算机辅助工艺编程2、计算机辅助编制数控程序计算机辅助编制数控程序通常又称数控编程自动化，简称自动编程系统。自动编程是借助计算机及其外围设备装置自动完成从零件图构造、零件加工程序编制到控制介质制作等工作的一种编程方法。与手工编程相比，自动编程解决了手工编程难以处理的复杂零件的编程问题，既减轻劳动强度、缩短编程时间，又可减少差错，使编程工作简便。7-1

计算机辅助工艺编程2、计算机辅助编制数控程序2.1实现自动编程的环境要求(1)硬件环境根据所选用的自动编程系统，配置相应的计算机及其外围设备硬件。计算机主要由中央处理器(CPU)、存储器和接口电路组成。外围设备包括输入设备、输出设备、外存储器和其它设备等。7-1

计算机辅助工艺编程2、计算机辅助编制数控程序(2)软件环境软件是指程序、文档和使用说明书的集合。它包括系统软件和应用软件两大类。（1）系统软件是直接与计算机硬件发生关系的软件，起到管理系统和减轻应用软件负担的作用。（2）应用软件是指直接形成和处理数控程序的软件，它需要通过系统软件才能与计算机硬件发生关系。应用软件可以是自动编程软件，包括识别处理由数控语言编写的源程序的语言软件（如APT语言软件）和各类计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）软件；其它工具软件和用于控制数控机床的零件数控加工程序也属于应用软件。7-1

计算机辅助工艺编程2、计算机辅助编制数控程序在自动编程软件中，按所完成的功能可以分为前置计算程序和后置处理程序两部分。7-1

计算机辅助工艺编程2、计算机辅助编制数控程序自动编程技术发展迅速，至今已形成繁多的种类。从使用的角度出发，自动编程可从如下方面来分类。1．按计算机硬件的种类规格分类（1）微机自动编程（2）大、中、小型计算机自动编程（3）工作站自动编程（4）依靠机床本身的数控系统进行自动编程2.2

自动编程的分类7-1

计算机辅助工艺编程2、计算机辅助编制数控程序2．按计算机联网的方式分类（1）单机工作方式的自动编程这种方式是单台计算机独立进行编程工作。（2）联网工作方式的自动编程它是建立在通讯网络的基础上，同时有多个用户进行编程。按照联网的分布，这种方式又可分为集中式联网、分布式联网和环网式联网等形式。2.2

自动编程的分类7-1

计算机辅助工艺编程2、计算机辅助编制数控程序3．按编程信息的输入方式分类（1）批处理方式自动编程（2）人机对话式自动编程4．按加工中采用的机床坐标数及联动性分类按这种方式分类，自动编程可以点位自动编程、点位直线自动编程、轮廓控制机床自动编程等。对于轮廓控制机床的自动编程，依照加工中采用的联动坐标数量，又有2—2.5—3—4—5坐标加工的自动编程。2.2

自动编程的分类7-1

计算机辅助工艺编程2、计算机辅助编制数控程序2.3

自动编程的发展自动编程系统的发展主要表现在以下几方面：（1）人机对话式自动编程系统（2）数字化技术编程（3）语音数控编程系统（4）依靠机床本身的数控系统进行自动编程。7-2

计算机辅助制造计算机辅助制造ComputerAidedManufacturing/CAM

狭义定义：在机械制造业中，利用计算机通过各种数值控制机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程。CAM的狭义概念甚至更进一步缩小为NC编程的同义词。

广义定义（国际计算机辅助制造组织CAM-I）：通过直接的或间接的计算机与企业的物质资源或人力资源的联接界面，把计算机技术有效地应用于企业的管理、控制和加工操作。按照广义定义，计算机辅助制造包括企业生产信息管理、计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助生产、制造三部分。计算机辅助生产、制造又包括连续生产过程控制和离散零件自动制造两种计算机控制方式。这种广义的计算机辅助制造系统又称为整体制造系统（IMS）。7-2

计算机辅助制造计算机在辅助制造系统中的应用：1．计算机过程监控：用计算机观察制造过程及相应的设备，并收集和记录工序数据，作为人工控制过程的指导。2．计算机数字控制(CNC)：用小型计算机部分或全部地代替传统数控机床的专用控制机。最大优点是系统的柔性，由于逻辑功能由计算机程序来实现，修改和增删程序比较容易，因此扩展系统的功能范围就非常方便。3．直接数字控制(DNC)：用一台计算机控制多台数控机床，或称为群控。在分时基础上采集各台数控机床的数据，并把指令信息输出给各台数控机床，以保证制造过程正常进行。4．适应控制(AC)7-3

柔性制造系统随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，是终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。一、柔性自动化的兴起7-3

柔性制造系统一、柔性自动化的兴起1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。7-3

柔性制造系统同年，美国的怀特·森斯特兰公司建成OmnilineI系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初，先后开展了FMS的研制工作。

一、柔性自动化的兴起7-3

柔性制造系统1976年，日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)，为发展FMS提供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由1～2台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。一、柔性自动化的兴起7-3

柔性制造系统70年代末期，FMS在技术上和数量上都有较大发展，80年代初期已进入实用阶段，其中以由3～5台设备组成的FMS为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车间，由60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。这种自动化和无人化车间，是向实现计算机集成的自动化工厂迈出的重要一步。与此同时，还出现了若干仅具有FMS基本特征，但自动化程度不很完善的经济型FMS，使FMS的设计思想和技术成就得到普及应用。一、柔性自动化的兴起7-3

柔性制造系统自从1954年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后，70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。几十年来，从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统，使柔性自动化得到了迅速发展。一、柔性自动化的兴起7-3

柔性制造系统二、柔性制造系统的类型柔性制造系统有三种类型：柔性制造单元、柔性制造系统和柔性自动生产线柔性制造单元(FlexibleManufacturingCell/FMC)由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元。该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具，加工不同的工件。柔性制造单元适合加工形状复杂，加工工序简单，加工工时较长，批量小的零件。它有较大的设备柔性，但人员和加工柔性低。7-3

柔性制造系统二、柔性制造系统的类型柔性制造系统有三种类型：柔性制造单元、柔性制造系统和柔性自动生产线柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem/FMS)是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成的生产系统。该系统由电子计算机实现自动控制，能在不停机的情况下，满足多品种的加工。柔性制造系统适合加工形状复杂，加工工序多，批量大的零件。其加工和物料传送柔性大，但人员柔性仍然较低。7-3

柔性制造系统二、柔性制造系统的类型柔性制造系统有三种类型：柔性制造单元、柔性制造系统和柔性自动生产线柔性自动生产线(FlexibleManufacturingLine/FML)是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。柔性程度低的柔性自动生产线，在性能上接近大批量生产用的自动生产线；柔性程度高的柔性自动生产线，则接近于小批量、多品种生产用的柔性制造系统。7-3

柔性制造系统三、柔性制造系统的构成柔性制造系统的基本组成部分包括：自动加工系统、物料流系统、信息流系统和软件系统自动加工系统，指以成组技术(FMS的工艺基础)为基础，把外形尺寸(形状不必完全一致)、重量大致相似，材料相同，工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。

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柔性制造系统三、柔性制造系统的构成柔性制造系统的基本组成部分包括：自动加工系统、物料流系统、信息流系统和软件系统物料流系统，指由多种运输装置构成，如传送带、轨道一转盘以及机械手等，完成工件、刀具等的供给与传送的系统，它是柔性制造系统主要的组成部分。7-3

柔性制造系统三、柔性制造系统的构成柔性制造系统的基本组成部分包括：自动加工系统、物料流系统、信息流系统和软件系统信息流系统，指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈，并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等)，对机床或运输设备实行分级控制的系统。7-3

柔性制造系统三、柔性制造系统的构成柔性制造系统的基本组成部分包括：自动加工系统、物料流系统、信息流系统和软件系统软件系统，指保证柔性制造系统用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分。它包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件。7-3

柔性制造系统四、柔性制造系统的优点柔性制造系统是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下：第一，设备利用率高。一组机床编入柔性制造系统后，产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。第二，在制品减少80%左右。第三，生产能力相对稳定。自动加工系统由一自或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。7-3

柔性制造系统四、柔性制造系统的优点柔性制造系统理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下：第四，产品质量高。零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度嵩，加工形式稳定。第五，运行灵活。有些柔性制造系统的检验、装卡和维护工作可在第一班完成，第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性制造系统中，其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。第六，产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输装置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增减设备，满足市场需要。7-3

柔性制造系统五、柔性制造系统的发展趋势柔性制造系统的发展趋势大致有两个方面。一方面是与计算机辅助设计扣辅助制造系统相结合，利用原有产品系列的典型工艺资料，组合设计不同模块，构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化，特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。在这个大系统中，柔性制造系统只是它的一个组成部分。

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计算机集成制造系统一、概述计算机集成制造系统(Computer

IntegratedManufacturingSystem，简称CIMS)又称计算机综合制造系统。它是随着计算机辅助设计与制造的发展而产生的。CIMS是在信息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机技术把分散在产品设计棗制造过程中各种孤立的自动化子系统有机地集成起来，形成适用于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化制造系统。集成化反映了自动化的广度，它把系统的范围扩展到了市场预测、产品设计、加工制造、检验、销售及售后服务等的全过程。智能化则体现了自动化的深度，它不仅涉及物资流控制的传统体力劳动自动化，还包括信息流控制的脑力劳动的自动化。7-4

计算机集成制造系统一、概述在产品生命周期中，各项作业都已有了其相应的计算机辅助系统，如CAD、CAM、CAPP、计算机辅助测试(CAT)、计算机辅助质量控制(CAQ)等。这些单项技术“CAX”原来都是生产作业上的“自动化孤岛”，单纯地追求每一单项技术上的最优化，不一定能够达到企业的总目标——缩短产品设计时间，降低产品的成本和价格，改善产品的质量和服务质量以提高产品在市场的竞争力。计算机集成制造系统就是将技术上的各个单项信息处理和制造企业管理信息系统(如MRP-Ⅱ等)集成在一起，将产品生命周期中所有的有关功能，包括设计、制造、管理、市场等的信息处理全部予以集成。其关键是建立统一的全局产品数据模型和数据管理及共享的机制，以保证正确的信息在正确的时刻以正确的方式传到所需的地方。7-4

计算机集成制造系统一、概述当前，我国的CIMS已经改变为“现代集成制造（ContemporaryIntegratedManufacturing）与现代集成制造系统（ContemporaryIntegratedManufacturingSystem）”。它已在广度与深度上拓展了原CIM/CIMS的内涵。其中，“现代”的含义是计算机化、信息化、智能化。“集成”有更广泛的内容，它包括信息集成、过程集成及企业间集成等三个阶段的集成优化；企业活动中三要素及三流的集成优化；CIMS有关技术的集成优化及各类人员的集成优化等。CIMS不仅仅把技术系统和经营生产系统集成在一起，而且把人（人的思想、理念及智能）也集成在一起，使整个企业的工作流程、物流和信息流都保持通畅和相互有机联系，所以，CIMS是人、经营和技术三者集成的产物。7-4

计算机集成制造系统二、CIMS的体系结构CIMS体系结构是用来描述研究对象整个系统的各个部分和各个方面的相互关系和层次结构，从大系统理论角度研究，将整个研究对象分为几个子系统，各个子系统相对独立自治、分布存在、并发运行和驱动等。我们可以从功能结构层面来认识CIMS体系结构。从功能层方面分析，CIMS大致可以分为六层：生产/制造系统，硬事务处理系统，技术设计系统，软事务处理系统，信息服务系统，决策管理系统。7-4

计算机集成制造系统二、CIMS的分类从生产工艺方面分，CIMS可大致分为离散型制造业、连续性制造业和混合型制造业三种；从体系结构来分，CIMS也可以分成集中性、分散性和混合型三种。7-4

计算机集成制造系统三、CIMS的效益评价CIMS是企业管理运作的一种手段，是一种战略思想的应用，其初期投资大，涉及面广，资金回笼周期长，短期内很难见到效益，因此在对CIMS作效益评价时不能单凭货币标准来衡量其效益，要多方面综合考虑其效益指标。所谓综合效益指CIMS系统对企业和社会所能带来的各种效益。可以从下面几个方面来理解：

(1)应用CIMS提高了劳动生产力为企业带来的利润，为国家增加国民收入所做出的贡献。

(2)应用CIMS提高了企业对市场的应变能力和抗风险能力，对企业实现经营战略所做出的贡献；提高企业市场竞争力，促进技术进步所作的贡献。7-4

计算机集成制造系统三、CIMS的效益评价对CIMS作效益评价时要考虑其综合效益，即CIMS系统对企业和社会所能带来的各种效益。可以从下面几个方面来理解：(3)为提高整个企业员工素质和技术水平作的贡献。

(4)为节约天然资源所做出的贡献。

(5)通过应用和推广CIMS技术，为国家优化产业结构，发展新产业，提高造国际市场上的竞争力所作的贡献。7-4

计算机集成制造系统四、CIMS的技术构成简介1、先进制造技术

先进制造技术（AMT/AdvancedManufacturingTechnology）先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。7-4

计算机集成制造系统四、CIMS的技术构成简介2、敏捷制造（AM/Agile

Manufacturing）：

敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求作出快速反应，以满足用户的需要。7-4

计算机集成制造系统四、CIMS的技术构成简介3、虚拟制造（VM/VirtualManufacturing）：

虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。7-4

计算机集成制造系统四、CIMS的技术构成简介4、并行工程（CE/ConcurrentEngineering）：

并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求，并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件，虚拟制造技术将是以并行工程为基础的，并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。7-4

计算机集成制造系统五、CIMS的发展趋势1、以“数字化”为发展核心

不仅是“信息化”发展的核心，而且也是先进制造技术发展的核心。信息的“数字化”处理同“模拟化”处理相比，有着3个不可比拟的优点：信息精确，信息安全，信息容量大。

数字化制造就是指制造领域的数字化，它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势。

它包含了三大部分：以设计为中心的数字制造，以控制为中心的数字制造和以管理为中心的数字制造。7-4

计算机集成制造系统五、CIMS的发展趋势2、以“精密化”将成为发展的关键

所谓“精密化”，一方面是指对产品、零件的精度要求越来越高，另一方面是指对产品、零件的加工精度要求越来越高。“精”是指加工精度及其发展，精密加工，细微加工，纳米加工，如此等等。7-4

计算机集成制造系统五、CIMS的发展趋势3、突出“极端条件”，是发展的焦点

“极”就是极端条件，就是指在极端条件下工作的或者有极端要求的产品，从而也是指这类产品的制造技术有“极”的要求。在高温、高压、高湿、强磁场、强腐蚀等等条件下工作的，或有高硬度、大弹性等等要求的，或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄、奇形怪状的。显然，这些产品都是科技前沿的产品。其中之一就是“微机电系统（MEMS）”。可以说，“极”是前沿科技或前沿科技产品发展的一个焦点。7-4

计算机集成制造系统五、CIMS的发展趋势4、以“自动化”技术为发展前提

这是所讲的“自动化”就是减轻人的劳动，强化、延伸、取代人的有关劳动的技术或手段。自动化总是伴随有关机械或工具来实现的。可以说，机械是一切技术的载体，也是自动化技术的载体。

“自动化”从自动控制、自动调节、自动补偿、自动辨识等发展到自学习、自组织、自维护、自修复等更高的自动化水平；而且今天自动控制的内涵与水平已远非昔比，从控制理论、控制技术、控制系统、控制元件，都有着极大的发展。制造业发展的自动化不但极大地解放了人的体力劳动，而且更为关键的是有效地提高了脑力劳动，解放了人的部分的脑力劳动。因此，自动化将是现代集成制造技术发展的前提条件。7-4

计算机集成制造系统五、CIMS的发展趋势5、以“集成化”为发展的方法

“集成化”，一是技术的集成，二是管理的集成，三是技术与管理的集成；其本质是知识的集成，亦即知识表现形式的集成。“集成”就是“交叉”，就是取长补短。

目前，“集成化”主要指：

（1）现代技术的集成。机电一体化是个典型，它是高技术装备的基础，如微电子制造装备，信息化、网络化产品及配套设备，仪器、仪表、医疗、生物、环保等高技术设备。

（2）加工技术的集成、特种加工技术及其装备是个典型，如增材制造（即快速原型）、激光加工、高能束加工、电加工等等。

（3）企业集成