制造系统的及其发展

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1、1.2制造系统及其发展基本要求与知识点：基本概念：制造模式；制造系统；制造系统的组成1制造过程制造过程是组成制造业的基本环节。“大制造”与“小制造”一、“小制造”概念及制造过程定义1.“小制造”概念：“小制造”是指传统的“机械制造”，重点是加工和装配。2.“小制造”概念下，制造过程的定义为：制造过程是通过机器和工具将原材料转变为有用产品的过程。3.“小制造”概念下制造过程的定义主要强调的是工艺过程。1制造过程二、“大制造”概念及制造过程定义1.“大制造”概念：“大制造”是指产品生命周期中，从供应市场到需求市场整个供需链中的所有活

2、动。2.“大制造”概念下，制造过程可定义为：制造过程是将制造资源（包括制造信息、原材料、能源等）转变为可用产品并保证其正常使用的过程。3.“大制造”概念下制造过程的定义强调的是产品的整个生命周期过程。4.“大制造”概念下，信息对制造过程的完成起着重要作用根据“大制造”概念的制造过程定义，制造过程不仅包含了物质的转化，而且还包含了信息向物质的转化，即信息的物化。显然，这必须通过基于信息的管理和控制来实现。同时，制造过程的输出不仅是产品，而且还包括为保证产品正常使用所进行的服务等。大制造概念下制造过程的组成框图下部的方框主要表示物质

3、的转化过程，上部的长方形框主要表示信息的处理过程，上下两部分间的箭头表示信息对物质转化过程的作用，由此实现信息到物质的转化。2制造模式1.制造模式的定义：制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作的模式。2.制造模式的意义：制造过程的运行、制造系统的体系结构以及制造系统的优化管理与控制均受制造模式的制约，必须遵循制造模式确定的规律。因此，对制造模式进行深入研究，为制造系统建立先进的制造模式对提高系统的总体效益具有重要意义。1.刚性制造模式典型制造模式2.柔性自动化制造模式典型制造模式3.计算机集成制造模式典

4、型制造模式4.敏捷制造模式敏捷=快速响应市场典型制造模式5.JIT制造模式:JIT（JustInTime）是日本丰田汽车公司提出的一种制造模式。JIT模式按“拉”式(Pull)方式组织生产。前一道工序工件库存量不是由预先制订的生产计划确定，而是当后一道工序发出请求后，该库存才存在。因此库存量极少，理想状态为零。典型制造模式基于JIT模式的制造单元MC(ManufacturingCenter)：制造中心，OH(OutputHopper)：输出存储器，BB(BulletinBoard)：布告牌。3.制造系统1.系统的定义:系统是由相

5、互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体。2.系统的基本特征第一，系统是由若干元素组成的；第二，这些元素相互作用、相互依赖；第三，由于元素间的相互作用，使系统作为一个整体具有特定的功能。3.系统的目标—提高总体性能3制造系统例1：简单构件组成高性能系统在建筑机械和结构工程中，常采用由简单构件组成的各类桁架系统。在这种力学系统中，通过组成要素间的合理联接，可以从整体上表现出很高的力学性能。例2：低精度元件组成高精度系统在计算机等数字设备中，采用以“0”和“1”两个状态工作的电子器件，通过非线性方法相联接，组成了高

6、精度数字化系统。3制造系统定义1：1815年工厂系统定义2：1962年日本人见胜人定义3：1969J.Peklenik定义4：1989年英国Parnaby?定义5：1990年国际生产工程学会?定义6：1992年G.Chryssolouris3制造系统1.综合后定义如下：按一定制造模式将制造过程及其所涉及的硬件（包括人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置）以及有关的软件（包括制造理论、制造工艺和制造方法等）和制造信息组成一个具有特定功能的有机整体，称之为制造系统。由上述定义可知，机械加工系统就是一种典型的制造系统。一个正在制造产

7、品的机床、生产线、车间乃至整个工厂可看作是不同层次的制造系统；加工中心、柔性制造系统、计算机集成制造系统均是典型的制造系统；另外，一个新产品的开发、一个技术改造项目以及它们所涉及的硬件和软件，也可以看成为不同的制造系统。根据所研究问题的侧重点不同，制造系统还可以有以下三种特定的定义：?（1）制造系统的结构定义?（2）制造系统的转换定义?（3）制造系统的程序定义制造系统2.制造系统的基本类型根据产品性质和生产方式不同，制造系统可分为两大类：(1)连续型制造系统如石油、化工产品制造系统。(2)离散型制造系统如机床、汽车、家电产品制造

8、系统。本课程仅涉及离散型制造系统。制造系统的特征制造系统总是一个动态系统；?制造系统在运行过程中无时无刻不伴随着物料流、信息流和能量流的运动；?制造系统中包含有决策子系统；?制造系统具有反馈特性。20制造系统特性软件硬件图1-3制造系统结构特性结构特性制造系统可